Моделювання фотоелектричних систем. Звіт до лабораторної роботи з Фізика. Робота № 100966

Моделювання фотоелектричних систем

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний технічний університет України Київський політехнічний інститут

Інститут:

Не вказано

Факультет:

ЗІ

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2024

Тип роботи:

Звіт до лабораторної роботи

Предмет:

Фізика

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ “КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ імені ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО” ЗВІТ з лабораторної роботи №5 з навчальної дисципліни “Основи фізики традиційних та альтернативних джерел енергії” Тема: Моделювання фотоелектричних систем в програмному середовищі RETScreen Варіант 6 Мета роботи: закріпити знання, отримані в процесі вивчення курсу, засвоїти методику визначення енергоефективності систем енергозабезпечення об’єктів за рахунок використання фотоелектричних перетворювачів у програмному середовищі RETScreen. Основні завдання роботи: Розрахувати в програмному середовищі RETScreen автономну систему електрозабезпечення об’єкту з заданою площею плаского даху у певному місті України з використанням фотоелектричних модулів, які встановлені під заданим кутом до горизонту з орієнтацією на південь. Провести аналіз отриманих результатів розрахунків. Теоретичні відомості: Фотоелектричні системи (ФЕС) працюють за допомогою сонячних панелей, що перетворюють сонячне випромінювання в електричну енергію. Основним елементом таких систем є фотоелектричні перетворювачі (ФЕП), виготовлені з напівпровідників (зазвичай кремнію). Головна перевага ФЕС полягає в тому, що вони використовують відновлювану енергію, що сприяє зменшенню викидів парникових газів та зниженню залежності від традиційних джерел енергії. Існують різні типи фотоелектричних перетворювачів (ФЕП). Найбільшого поширення в фотоелектричних установках наземного застосування отримали кремнієві ФЕП трьох видів: на основі монокристалічного, полікристалічного і тонкоплівкові з аморфного кремнію. Велика частина всіх модулів виробляється з використанням полі- і монокристалічного кремнію. Основні типи ФЕП: монокристалічні кремнієві; полікристалічні (мультикристалічні) кремнієві; тонкоплівкові з гідрогенізованого аморфного кремнію та інших напівпровідникових матеріалів (телуриду/сульфату кадмію, арсеніду галію тощо); багатоперехідні сонячні елементи (гетерофотоелементи). ККД ФЕП становить: багатоперехідних сонячних елементів – до 35% [3]; з монокристалічного кремнію від 14-19 до 21,5%; з полікристалічного кремнію – 14-17%; з аморфного кремнію – близько 5-8%. Для підвищення ефективності перетворення сонячної енергії використовують концентратори та двосторонні сонячні елементи. Обирають тип і модель сонячних перетворювачів виходячи з їх наявності на ринку та ціни (максимальна ефективність та мінімальна вартість). Доступні моделі для України з найвищими показниками – фотоелектричний перетворювач Risen або ABi-Solar з моноокису кремнію потужністю 320 Вт. У базі даних RETScreen є схожа модельRSM60-6-280MDG/4BB потужністю 280 Вт. Модель і виробника обираємо з каталогу обладнання за допомогою кнопки, що знаходиться в правій частині вікна. Кількість встановлених одиниць розраховується виходячи з наявної площі для розміщення та фінансових можливостей для побудови станції. Якщо СМ встановлюються на стіні, то їх загальна площа не повинна перевищувати поверхні, доступної на стіні. Для систем на даху розмір не повинен перевищувати приблизно половину загальної площі даху через можливе затінення. Для наземних систем розмір обмежується лише наявною площею землі. Для більш точного розрахунку необхідно оцінювати рівень взаємного затінення панелей в обраний період року для даної місцевості. Для кількісної оцінки можливості встановлення сонячних панелей необхідно заміряти наявну площу для розміщення. Це можна зробити вимірами на місці або за допомогою картографічних сервісів Хід виконання роботи: Вихідні дані Варіант Місто Площа даху Кут нахилу СМ Азимут СМ м2 градуси градуси 6 Ужгород 1200 46 14 Обираємо тип об’єкту /. Вибираємо місто за варіантом (Ужгород) / Кліматичні дані / / Інформація про об’єкт / Тариф на електроенергію (4,32 грн/кВтгод) / Вводимо характеристики / / Аналіз витрат / Аналіз викидів / Фінансовий аналіз / / Висновок: Під час виконання лабораторної роботи було змодельовано фотоелектричну систему в програмі RETScreen. Було отримано низку результатів, які демонструють перспективи і економічну вигоду від використання сонячної енергії як альтернативного джерела електрики. Фінансовий аналіз показав, що початкові інвестиції в розмірі близько 66 тисяч доларів окупляться протягом 5,9 років, що є значно швидшим порівняно з іншими джерелами енергії. Фотоелектричні системи значно знижують рівень викидів парникових газів, що позитивно впливає на навколишнє середовище та глобальну боротьбу з кліматичними змінами. Результати роботи підтверджують доцільність впровадження фотоелектричних систем.

Звіт до лабораторної роботи Фізика

02.03.2025 21:03-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись