Σύστημα παρακολούθησης του ήλιου, σε φωτοβολταϊκό συλλέκτη, χωρίς αισθητήρα φωτός

PDF
Published: Mar 14, 2019
DOI: https://doi.org/10.12681/osj.19464
Πελαγία Διαμαντάκη
Πειραματικό Γενικό Λύκειο Ηρακλείου
Γεώργιος Σκουλάς
Πειραματικό Γενικό Λύκειο Ηρακλείου
Ευαγγελία Σκουραδάκη
Πειραματικό Γενικό Λύκειο Ηρακλείου
Εμμανουήλ Τζεδάκης
Πειραματικό Γενικό Λύκειο Ηρακλείου
Γεώργιος Χατζησάββας
Καθηγητής Φυσικής, Πειραματικό Γενικό Λύκειο Ηρακλείου
Abstract

Οι φωτοβολταϊκοί συλλέκτες με σύστημα παρακολούθησης της θέσης του ήλιου (photovoltaic solar tracking system) ακολουθούν τον ήλιο και περιστρέφονται ανάλογα, μεγιστοποιώντας έτσι την ακτινοβολία που προσπίπτει πάνω στον συλλέκτη και, κατά συνέπεια, την απόδοσή του. Η παρακολούθηση του ήλιου πραγματοποιείται είτε με χρήση αστρονομικών δεδομένων είτε με χρήση κατάλληλων αισθητήρων. Το ερώτημα που τίθεται είναι κατά πόσο θα μπορούσαμε να παρακολουθήσουμε την θέση του ήλιου χωρίς τη χρήση επιπλέον αισθητήρα αλλά και χωρίς τη χρήση αστρονομικών δεδομένων.
Στην εργασία αυτή κατασκευάσαμε ένα μονοαξονικό φωτοβολταϊκό σύστημα παρακολούθησης του ήλιου ανιχνεύοντας την πιο πλεονεκτική θέση του ουρανού με έναν εναλλακτικό τρόπο. Για την ανίχνευση της βέλτιστης θέσης των συλλεκτών χρησιμοποιήσαμε τις τάσεις που παράγουν οι ίδιοι οι συλλέκτες.
Με την κατασκευή αυτή πήραμε μετρήσεις της ισχύος του συστήματός μας και την συγκρίναμε με την ισχύ που θα είχαμε χωρίς τη λειτουργία της παρακολούθησης του ήλιου. Η αύξηση της ισχύος, όταν λειτουργούσε ο ηλιακός ιχνηλάτης ήταν μέχρι και 30% μεγαλύτερη, σε σχέση με το σύστημα με σταθερούς άξονες.

Article Details
  • Section
  • Greece

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution licence that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g. post it to a repository), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

Authors are permitted and encouraged to post their work online prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).

Downloads
Download data is not yet available.
References
Abdelsalam, A.K., Massoud, A.M., Ahmed, S., Enjeti, P. (2011). High-performance adaptive perturb and observe MPPT technique for photovoltaic based microgrids. IEEE Trans. Power Electron, 26 (4), 1010–1021.
Duffie, J.A., Beckman, W.A. (2013). Solar Engineering of Thermal Processes. Wiley. ISBN: 978-0-470-87366-3.
Eldin, S.A.S., Abd-Elhady, M.S., Kandil, H.A. (2015). Feasibility of solar tracking systems for PV panels in hot and cold regions. Renewable Energy, 85, 228–233.
Esram, T., Chapman, P.L. (2007). Comparison of photovoltaic array maximum power point techniques. IEEE Trans. Energy Conv., 22 (2), 439–449.
Fathabadi H. (2016), Comparative study between two novel sensorless and sensor based dualaxis solar trackers. Solar Energy, 138, 67-76.
Ibrahim, D. (1995). Optimum Tilt Angle for Solar Collectors used in Cyprus. Renewable Energy, 6 (7), 813-819.
Lubitz, W. D. (2011). Effect of Manual Tilt Adjustments on Incident Irradiance on Fixed and tracking Solar Panels. Applied Energy, 88 (5), 1710-1719
Mei, Q., Shan, M., Liu, L., Guerrero, J.M. (2011). A novel improved variable step-size incremental-resistance MPPT method for PV systems. IEEE Trans. Ind. Electron, 58 (6), 2427– 2434.
Morse, R. N. and Czarnecki, J. T., (1958). Flat Plate Solar Absorbers: The Effect on Incident Radiation of Inclination and Orientation. Section Report ED, CSIRO Engineering, 6.
Nenciu, F., Vaireanu, D.I. (2014). A comparative study for assessing the effectiveness of solar trackers used in conjunction with photovoltaic power autonomous systems. J. Optoelectron. Adv. Mater., 16 (1–2), 102–109.
Pandey, A., Dasgupta, N., Mukerjee, A.K. (2007). A simple single-sensor MPPT solution. IEEE Trans. Power Electron. 22 (2), 698–700.
Quesada, G., Guillon, L., Rousse, D.R., Mehrtash, M., Dutil, Y., Paradis, P.L. (2015). Tracking strategy for photovoltaic solar systems in high latitudes. Energy Convers. Manage., 103, 147–156.
Rakovec, J., et al. (2011). Orientation and Tilt Dependence of a Fixed PV Array Energy Yield Based on Measurements of Solar Energy and Ground Albedo – a Case Study of Slovenia, in: Energy Management Systems, Giridhar Kini, P., and Bansal, R. C. (Eds.), InTech.
Reda, I., Andreas, A. (2004). Solar position algorithm for solar radiation applications. Solar Energy, 76 (5), 577–589.
Rezk H, Eltamaly A.M. (2015) A comprehensive comparison of different MPPT techniques for photovoltaic systems. Sol Energy, 112, 1–11.
Sallaberry, F., Pujol-Nadal, R., Larcher, M., Rittmann-Frank, M.H. (2015). Direct tracking error characterization on a single-axis solar tracker. Energy Convers. Manage., 105, 1281–1290.
Urayai, C., Amaratunga, G.A.J. (2011). Single sensor boost converter-based maximum power point tracking algorithms. In: Proc. 26th Annu. IEEE Appl. Power Electron. Conf. Expo., APEC, pp. 1238–1243.
Yadav, A. K. and Chandel, S. S. (2013). Tilt Angle Optimization to maximize Incident Solar Radiation: A Review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 23, 503-513.
Most read articles by the same author(s)