gornall solar .pdf



Nom original: gornall solar.pdfAuteur: Alhajiji

Ce document au format PDF 1.5 a été généré par Microsoft® Word 2013, et a été envoyé sur fichier-pdf.fr le 04/08/2017 à 19:00, depuis l'adresse IP 37.239.x.x. La présente page de téléchargement du fichier a été vue 240 fois.
Taille du document: 732 Ko (8 pages).
Confidentialité: fichier public


Aperçu du document


УД 621.311

Шафик Фаик Абдул Разак аль - хажижи
магистрант кафедры электроснабжения ИЭЭ НТУУ «КПИ»

ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ, СИСТЕМ, ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ГИБРИДНЫЕ
Введение

Важность технического анализа с использованием возобновляемых источников энергии в Ираке на
основе имеющихся солнечных данных для оценки видимости использования возобновляемых источников
энергии для электрификации поколения. Анализ эффективности проектирования и эксплуатации солнечной
системы Фотоэлектрические Вольтова с гибридной для электрического поколения вместо традиционного
дизельного генератора.
Сводная

- Экономические и экологические последствия использования солнечных фотоэлектрических систем
для электрификации нагрузок.
- Исследовать дизайн-макет (топологии соединения) для всех компонентов фотоэлектрической
гибридной системы.
- Различные конфигурации системы фотоэлектрической для различных условий окружающей среды.
обвинение
1. эффективность эксплуатационные характеристики предлагаемой конструкции
2. Способность реагировать быстрее (компенсации) с отсутствием правильных напряжений в
отличном состоянии автоматически, непосредственная и, когда вы запустите кондиционер с холодильником
3. работать при более чем 50 градусов тепла вписываются в Ираке
Задачи исследования
1. Анализ экономического и экологического воздействия гибридной системы основных мероприятий по
достижению целей
2. Теоретические основы и обзор литературы.
3. Математические модели, характеризующие фотоэлектрический модуль и дизель-генератор
4. Проектирование фотоэлектрический модуль, контроллер и питания электронного преобразователя.
5. Потенциал солнечной энергии в Ираке
6. Это исследование описывает потенциал солнечных фотоэлектрических излучений, а также анализа
существующих проектов фотоэлектрической системы в Ираке
7. Конфигурация фотоэлектрической системы
8. Это исследование состоит основная информация о фотоэлектрических систем, выбор всех параметров,
максимальная мощность точки трекер (MPPT), трехфазного переменного тока - постоянного тока выпрямителя,
преобразователя постоянного тока, аккумуляторных батарей, а также постоянного тока в переменный инвертор.
ключевое слово: - фотоэлектрическая; инвертор; преобразователя; контроллер заряда; программа логические
расчет

Шафік Фаік Абдул Разак аль - хажіжі
магістрант кафедри електропостачання ІЕЕ НТУУ «КПІ»

ЕНЕРГОПОСТАЧАННЯ, СИСТЕМ, ФОТОЕЛЕКТРИЧНІ ГІБРИДНІ
введення

Важлівість технічного АНАЛІЗУ з використаних відновлюваніх джерела енергії в Іраку на Основі
наявний Сонячних даних для ОЦІНКИ відімості использование поновлюваніх джерела енергії для
електріфікації поколение. Аналіз ефективності проектування и ЕКСПЛУАТАЦІЇ Сонячної системи
Фотоелектрічні Вольтова з гібрідною електріфікації вместо традіційного дизельного генератора.

резюме
- Economical and environmental impact of using solar Photovoltaic systems for electrification loads.
- Investigate the design layout topology for all components of Photovoltaic hybrid system.
- Different configurations of the Photovoltaic system for different environment conditions.Завдання дослідження

звинувачення
1. ефективність експлуатаційні характеристики пропонованої конструкції
2. Здатність реагувати швидше (компенсації) з відсутністю правильних напружень у відмінному стані
автоматично, безпосередня і, коли ви запустите кондиціонер з холодильником
3. працювати при більш ніж 50 градусів тепла вписуються в Іраку
завдання дослідження
1. Аналіз економічного і екологічного впливу гібридної системи основних заходів щодо досягнення
цілей
2. Теоретичні основи та огляд літератури.
3. Математичні моделі, що характеризують фотоелектричний модуль і дизель-генератор
4. Проектування фотоелектричний модуль, контролер і живлення електронного перетворювача.
5. Потенціал сонячної енергії в Іраку
6. Це дослідження описує потенціал сонячних фотоелектричних випромінювань, а також аналізу
існуючих проектів фотоелектричної системи в Іраку
7. Конфігурація фотоелектричної системи
8. Це дослідження полягає основна інформація про фотоелектричних систем, вибір всіх параметрів,
максимальна потужність точки трекер (MPPT), трифазного змінного струму - постійного струму випрямляча,
перетворювача постійного струму, акумуляторних батарей, а також постійного струму в змінний інвертор.
ключове слово ; фотоелектричний; інвертор; перетворювача; контролер заряду; програма логічні розрахунок

Shafeek Faiq Abdul Razak Alhajiji
Master student IEE NTUU «KPI

SUPPLY ENERGY OF SYSTEMS PHOTOVOLTAIC HYBRID
Introduction
The importance of technical analysis of using renewable energy sources in Iraq based on available solar data to evaluate the
visibility of using renewable energy for generation electrification. Performance analysis of the design and operation of solar Photoelectric
Voltaic system with hybrid for electric generation of instead of traditional diesel generator.

Abstract
- Economical and environmental impact of using solar Photovoltaic systems for electrification loads.
- Investigate the design layout topology for all components of Photovoltaic hybrid system.
- Different configurations of the Photovoltaic system for different environment conditions.
Prosecution
1. Efficient operational performance of the proposed design
2. The ability to respond faster (compensation) with a lack of correct voltages in peak condition is automatic, immediate and,
when you run the air conditioner with the refrigerator
3. Operate under more than 50 degree heat fit within Iraq

Research Objectives
1. Analyze the economic and environmental impact of the hybrid system of the main activities for achieve of the
goals
2. Theoretical background and literature review.
3. Mathematical models for characterizing Photovoltaic module and diesel generator
4. Design of Photovoltaic module, the controller, and power electronic inverter.
5. Potential of solar energy in Iraq
6. This study describes the potential of solar Photovoltaic radiations, also analyzing the existing Photovoltaic system
projects in Iraq

7. Configuration of Photovoltaic System
8. This study consist basic information about Photovoltaic systems, selection of all parameters, maximum power
point tracker (MPPT), three-phase AC - DC rectifier, DC-DC converter, storage batteries and also DC-AC inverter.
Keyword; photovoltaic; invertor; convertor; controller charge; program logical computation
Mass Planning
Figure 1.
Off-grid Major Components of Photovoltaic hybrid System With engine generator as back-up

Solar
inten
sity

Photovoltaic
PV

Digital fully
Automatic
Controller
charge

unite Battery
“Storage Energy”

P.L.C
Program logic
computerized

Backup
conventional
Generator

Coil relay
Synchroniz
ation
system

USERS
AC
LOAD

D.C
Transfer
Switch

USERS
DC
LOAD

Cell Array

• Cells: Semiconductor device that converts sunlight into direct current (DC) electricity.
• Modules: PV modules consist of PV cell circuits sealed in an environmentally protective laminate and are the fundamental building
block of PV systems.
• Panels: PV panels include one or more PV modules assembled as a pre-wired, field-installable unit.
• Arrays: PV array is the complete power-generating unit, consisting of any number of PV modules and panels.
Figure 2.
Form of PV from cell to Array
From Cell to Array

ARRAY

PANEL

Conclusions
Describes the main conclusions about Electrification by using PV-hybrid system and Recommendations of the thesis
1. Calculate total Watt-hours per day for each appliance used which equal the energy consumption per day
2. Calculate total Watt-hours per day needed from the PV module by using
The following equation
Energy consumption per day
PV Energy 
Efficiency inverter x Efficiency charge controller
Calculate the total Watt-peak rating needed for PV modules by using the following equation
PV energy/day x Safety factor
Power peakWP 
Peak Sun Hours
To determine the Size of PV modules, it is necessary to calculate the number of PV modules for the system by using the following equation
Power peakr
No of modules  Power for one module
Voltage of the PV generator
No of modules in series 
No of modules
Voltage of one module
No of strings  No of modules in series

Recommendation
Total area needed for PVG = of module x area of one module for selection the inverter, necessary determine the following parameters
1.V input, has to be matched with battery block voltage
2. Power of inverter > total required power
3. The efficiency must be not less than 90%.
Ah =

autonomy days x Energy consumption per day

Depth of discharge xBattery x V Battery xInverter
The capacity of batteries in Wh can be calculated as the following:

WA = Ampere hour capacity x Voltage of battery
It's a DC/DC converter, used to regulate the output current of PV generator going to the inverter, and to protect the battery block
against deep discharge and over charge, input/output rating of CR are fixed by the output of the PV array and VB
The selection the charge controller is necessary to determine the following parameters:
1. Volt input, must equal to the V Open Circuit. (PV)
2. Volt output, must equal to V nominal (PV)
3. The efficiency must be not less of 92 %.
4. The current for charge controller
5. The appropriate rated power of Charge controller, can be calculated by the following equation:
PCC  VCC x ICC
I = I s.c for one modules x modules in Parallel x K safety factor (2.10) K safety = 1.25 is a safety factor

Energy location
Proposed housing that contains hardware and equipment listed in the table
Table 3
Electrical load for ecological house
Device

Power(W)

Quantity

Time working (h)

Energy consumption (Wh/day)

Economical lamp

10W

10

10

1000

Telephone equipment
Fan unit
Television equipment

15W
180W
230 W

1
1

22
20
20

330
3600
4600

Refrigerator equipment

230 W

1

22

5060

Microwave cell equipment
(RBS2206)
Air conditioner

230 W

1

5

1150

1500W

1

11

15000

Total

2288 W

1

32250 Wh

Calculation
1. Energy consumption
Total average Energy consumption per one day = 32.25 KWh/day and the total
32.25 kwh
E PV OUTPUT  0.90 * 0.92.  38.95 KWH
The peak power (WP) of the PV generator by calculation
Peak Sun Hours (PSH) in Iraq = 5.4, the safety factor for compensation of resistive and
PV-cell temperature losses = 1.15.
38.95 x 1.15
WP 
 8.3 KW
5.4
To obtain this peak value, we select to install 135W high efficiency multi crystal photovoltaic =135w
Rectangular cells module type (135 W / 1M2) area, rated at (16-20 VDC) max, and Pmpp = 135 W

Number of PV modules 

8.3 x 1000
 61.5 PV module
135

We can select the voltage of the DC equal 48 V, so the number of modules in series

48V
Number of modules in series  20 v  2.40 equal to3 modules
Total minimum area needed to install PV generator  63 No x 1.0
place. The configuration of distribution PV modules will be shown in Figure

m2  63.126 m2 which is available in this
Figure 4.

The configuration of the PV generator

2. Strings
Calculate the number of strings by

Number of string  64
3  21
Can select No of arrays to be three (3) arrays with seven (7) strings in each array. Calculate the total area needed for PV generator
PV= 21 and max ampere each one = 8.73 Am.
For these arrays, the actual maximum open circuit voltage is Voc  3 x20  60 VDC

I.s c  21x8.37  175.77 A
The actual maximum short circuit current is
Accordingly, the maximum power point (Impp) of this array will be in the IV curve at the coordinates of 53.1 V DC and Impp of
160.23A.The actual maximum power obtained from PV = 53.1x160.23 = 8.508 kWp, which is enough to supply the tower energy.
Where is the depth of Discharge (DOD) = 0.75 and the capacity energy equal
CAh 

0.75 2 x 32250

 2342 AH

2! 075 x 0.85 x 48 x 0.9

3.

Batteries System
And the Watt hour capacity (Cwh) = C Ah * V Battery where

CWh  2342 x 48  112.42 KWh.

To install this capacity, we need 24 batteries (KOH. Alkaline solution of potassium hydroxide) in series,

each battery rated  2 V / 2500 Ah .
Battery block of an output rated at 48 V DC /2500 Ah (2V/2500Ah) block battery has been selected as shown in appendix Battery
It's a DC / DC converter, used to regulate the output current of PV generator going to the inverter, and to protect the battery block against
deep discharge and over charge, the input / output rating of CR are fixed by the output of the PV array and the voltage of batteries (VB)
• Battery system Voltage = 48V
• Efficiency of Battery = 85%
• Efficiency of Inverter =90%
• Depth of Discharge =75 %

4. Charge Controller Session
It's a DC / DC converter, used to regulate the output current of PV generator going to the inverter, and to
Protect the battery block against deep discharge and over charge, the input / output rating of CR are fixed
By the output of the PV array and the voltage of batteries (VB)
1. Range of the V input equal: Vo.c.  PV  

2. Range of the V output equal:

3x12 

V nominal  PV  


/

3x22.1



 36

/ 66.3 VDC

 48x0.875 / 48x1.2 
 42 / 57.6 V DC

3. Efficiency must not be less than 92%.
4. Current for the selection of charge controller calculated and it by No of modules in Parallel
And multiplied by safety factor Where the safety factor = 1.25

blocks

IC .c  8.37x21x1.25  210Ampere
.
5.

Power of C.C, P = 48Vx210A = 10080 watt, we choose the rated power = 10 KW It's recommended that the CC should have a
maximum power control unit. Select (3 * (70A / 48V)) charge controller

5. Selection inverter Session
For the selection of the suitable inverter, we should determine the following data.

battery block voltage,  VCC output   42 / 57.6 V DC
1- Volt input, has to be matched with
2- Volt output, should fulfill the specification of the Diesel generator of the site specified as: 230V AC ± 5%, single
phase 50 HZ, sinusoidal wave voltage
3- Power of inverter:
By using equation (2.8) we can calculate P nominal for the inverter
P nominal > P max load P load = 2288 Watt
So P nominal = 3 KW
4- The efficiency must not be less than 90%
5- Inverters have been selected not least 3 KW
Figure5
Batteries block

24 battery
Total unite 48 v Dc
.2500AH
(KOH)

RESULTS:
Table 8
Summary of calculation circuit
Item
Energy consumption per day (KWH)

32.25

PV Energy (KWH)

38.95

Power Peak (KW)
No of PV modules needed
Actual No of PV modules needed
No of PV modules in series

8.3
61.48
63
3

No of strings
No of Arrays

21
3 (7 Strings in 1 array)

Total Area of PV generator mm2
V
mpp (volts)
I
mpp (amperes)
Actual maximum power peak obtained from PV (KW)

63.126
53.1
160.23
8.5

Table 6
Selection of Charge Controller (CC)
Item
V input (volt)
Outputs (Volt)
Efficiency
Approximated rated power for CC (KW)

36 - 66.3
42 - 57.6
No less 92%
10

I for CC □ Impp

2 10

No of CC controller needed
Type of CC or Size of CC

3
70A-48V

Table 7
Selection of Battery Block sizing
Item
2342
Ampere hour capacity (Cah)
Watt hour capacity (Cwh) (KWH)
No of Battery in series in each string
Type of the selected Battery

112.42
24
2V / 2500 AH

Table 9
Selection of Inverter sizing
Item
V input (Volt)

42 -57.6

V output (Volt)

230V AC ±5%

Power of inverter (KW)

3 KW

Efficiency

No less 90%

Type of selected inverter

3KW inverter

Figure 9.
(PVGH) Photovoltaic generator design

3

2

1

PV
array1

21

24

20

23

19

22

C.B 15 ampere

PV
Array2

hybrid solar circle

42

45

41

44

40

43

63

PV3
array3

61

Cable 2*4 mm2

Cable 2*4 mm2

62

C.B 15 ampere

Box Junction

Box Junction
C.B 70 AMP

C.B 70 AMP

C.B 70 AMP

Cable 2*75 mm2

Cable 2*25 mm2

3ph Cable
2*25mm2

Cable 2*75 mm2
3ph
invertor 3KW

3ph Cable 2*25mm2

Digital fully
Automatic
Controller
charge

24 battery
Total unite 48 v Dc
.2500AH

P.L.C
Program logic
computerized

Coil relay
Synchroniz
ation
system

USERS
AC
LOAD
3ph.switch 16Am /cabl5*6mm2

3KVA
diesel
generator

D.C
Transfer
Switch

USERS
DC
LOAD

Scientific references
1. Book, Digital power electronics and applications fang linkup, Hong ye, Muhammad Rashid copyright © 2005,
Elsevier (use).
2. Book, Advanced power electronic interfaces for distributed energy systems part 1: systems and topologies w.
Kramer, s. Chakraborty, b. Kropotkin, and h. Thomas
3. Book, Power electronics for distributed energy systems and transmission and distribution Applications. December
2005


Aperçu du document gornall  solar.pdf - page 1/8
 
gornall  solar.pdf - page 3/8
gornall  solar.pdf - page 4/8
gornall  solar.pdf - page 5/8
gornall  solar.pdf - page 6/8
 




Télécharger le fichier (PDF)


gornall solar.pdf (PDF, 732 Ko)

Télécharger
Formats alternatifs: ZIP




Documents similaires


gornall solar
pvi 6 0 8 0 tl en 0
simes2015
fuelless gravity engine
1 s2 0 s209044791730117x main
double power split device for hybrid vehicle powertrain

Sur le même sujet..




🚀  Page générée en 0.079s