Napajanje udaljenog stambenog objekta pomoću energije vjetra i sunčevog zračenja
Vrsta: Diplomski | Broj strana: 119 | Nivo: Elektrotehnički fakultet, Osijek

SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU
ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET OSIJEK
DIPLOMSKI RAD
NAPAJANJE UDALJENOG STAMBENOG OBJEKTA POMOĆU ENERGIJE VJETRA I SUNČEVOG ZRAČENJA
ZVONIMIR BILIĆ
Osijek, 2006.
SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU
ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET OSIJEK
DIPLOMSKI RAD
NAPAJANJE UDALJENOG STAMBENOG OBJEKTA POMOĆU ENERGIJE VJETRA I SUNČEVOG ZRAČENJA
Doc. dr. sc. Damir Šljivac Zvonimir Bilić
Osijek, prosinac 2006.
SADRŽAJ
1. UVOD ................................................................................................................................ 1 1.1. Predmet istraživanja.................................................................................................... 2 1.2. Svrha i ciljevi istraživanja........................................................................................... 2 1.3. Struktura rada.............................................................................................................. 3 1.4. Metodologija iznalaženja rješenja projektnog zadatka ............................................... 3 2. ENERGIJA SUNČEVOG ZRAČENJA......................................................................... 5 2.1. Sunčevo zračenje na granici Zemljine atmosfere ....................................................... 5 2.2. Sunčevo zračenje na površini Zemlje ......................................................................... 6 2.3. Izravno pretvaranje energije sunčevog zračenja u električnu energiju fotonaponskim ili sunčevim ćelijama ......................................................................... 9 2.3.1. Povijest fotonaponskih (PV) ćelija................................................................... 9 2.3.2. Fotonaponski efekt ......................................................................................... 10 2.3.3. Način izrade i tipovi fotonaponskih ćelija...................................................... 12 2.3.3.1. Sunčeve ćelije izrađene od monokristalnog (c-Si) silicija ............... 12 2.3.3.2. Sunčeve ćelije izrađene od polikristalinskog silicija (p-Si) ............. 13 2.3.3.3. Sunčeve ćelije izrađene od amorfnog silicija (a-Si)......................... 14 2.3.3.4. Polikristalne tankoslojne sunčeve ćelije........................................... 15 2.3.3.5. Monokristalne tankoslojne sunčeve ćelije i multijunction strukture ćelija .................................................................................. 17 2.3.4. Fotonaponski sustavi (ćelija, modul, mreža).................................................. 19 3. ENERGIJA VJETRA .................................................................................................... 23 3.1. Povijest vjetroenergetike........................................................................................... 23 3.2. Snaga vjetra............................................................................................................... 24 3.3. Mjerenje brzine vjetra, ruža vjetrova, Weibull distribucija ...................................... 26 3.4. Vjetrogenerator ......................................................................................................... 29 3.4.1. Vjetrogeneratori sa horizontalnom osovinom rotora i tri elise ...................... 30 3.4.2. Vjetrogeneratori sa vertikalnom osovinom rotora ......................................... 31 3.4.3. Komponente vjetrogeneratora ........................................................................ 32 3.5. Vjetroelektrane.......................................................................................................... 33 3.5.1. Male vjetroelektrane....................................................................................... 33 3.5.2. Velike vjetroelektrane .................................................................................... 35
I
4. SAMOSTALNI ENERGETSKI SUSTAVI ................................................................. 36 4.1. Vjetrogeneratorski / fotonaponski samostalni energetski sustav .............................. 37 4.1.1. Pretvarači........................................................................................................ 39 4.1.2. Sustav za pohranu električne energije (baterijski sustav) .............................. 41 5. PROJEKTNI ZADATAK: Analiza isplativosti zadovoljenja energetskih potreba dislociranog stambenog objekta ..................................................................... 43 5.1. Definiranje osnovnih parametara potrebnih za realizaciju projekta ......................... 44 5.2. Kreiranje dnevnog profila opterećenja...................................................................... 44 5.3. Priključak stambenog objekta na električnu mrežu .................................................. 46 5.4. Procjena raspoloživih obnovljivih energetskih resursa............................................. 48 5.4.1. Procjena raspoloživog vjetronergetskog resursa ............................................ 49 5.4.2. Procjena raspoloživog sunčevog resursa........................................................ 50 6. DIZAJN SAMOSTALNOG ENERGETSKOG SUSTAVA RAČUNALNIM SIMULACIJSKIM PROGRAMOM HOMER ........................................................... 52 6.1. Metodologija rada HOMER računalnim programom ............................................... 53 6.2. PROJEKT 1: Samostalni energetski sustav predviđen za trajno korištenje .......... 55 6.2.1. Opterećenje sustava [t = 12 mjeseci].............................................................. 55 6.2.2. Podaci o vjetru................................................................................................ 57 6.2.3. Podaci o intezitetu Sunčeva zračenja ............................................................. 59 6.2.4. Podaci o komponentama sustava.................................................................... 61 6.2.4.1. Vjetoturbina...................................................................................... 61 6.2.4.2. Fotonaponska (PV) mreža................................................................ 64 6.2.4.3. Agregat ............................................................................................. 67 6.2.4.4. Pretvarači.......................................................................................... 69 6.2.4.5. Baterije ............................................................................................. 71 6.2.4.6. Ostali podaci potrebni za simulaciju projekta .................................. 71 6.2.5. Rezulatati simulacije [t = 12 mjeseci] ............................................................ 72 6.2.6. Optimalni sustav [t = 12 mjeseci] .................................................................. 73 6.3. PROJEKT 2: Samostalni energetski sustav predviđen za vremenski interval korištenja od 9 mjeseci godišnje .............................................................................. 79 6.3.1. Opterećenje sustava [t = 9 mjeseci]................................................................ 80 6.3.2. Rezultati simulacije [t = 9 mjeseci]................................................................ 81 6.3.3. Optimalni sustav [t = 9 mjeseci] .................................................................... 83

---------- OSTATAK TEKSTA NIJE PRIKAZAN. CEO RAD MOŽETE PREUZETI NA SAJTU. ---------- 

www.maturski.org 

 

MOŽETE NAS KONTAKTIRATI NA E-MAIL: [email protected]