Лабораторна установка для вивчення характеристик фотоелектричного перетворювача

Abstract

Задоволення зростаючих потреб населення електроенергії, особливо що живе далеко від великих центрів енергопостачання, дедалі актуальнішим стає застосування поновлюваних джерел енергії. Крім того, сучасні технологічні процеси є дуже енергоємними. Підприємства, розташовані в тому числі у віддалених районах, легше забезпечити енергоресурсами з використанням відновлюваних джерел енергії. Крім того, в обставинах, важливим питанням є організація надійного електропостачання в автономному режимі. Існуючі технології енергопостачання не завжди легко адаптовані для використання на малих та середніх підприємствах. Важливу роль у вирішенні цієї проблеми можуть зіграти відновлювані джерела енергії. Активне дослідження технологій автономної генерації електричної та теплової енергії, її раціональне розподілення та споживання за рахунок використання енергозберігаючих технологій дуже актуальні нині. Для вирішення поставленої задачі було виконано огляд та аналіз існуючих способів генерації електричної енергії, виконано огляд найбільш потужних існуючих електростанцій, що використовують відновлювані джерела енергії. Проведено аналіз сонячного енергетичного потенціалу України. На підставі отриманих результатів виконано обґрунтування та розробка лабораторної установки для вивчення характеристик сонячної електростанції з використанням фотоелектричних перетворювачів для підготовки магістрів учнів за навчальною програмою «Системи генерування електроенергії та електропостачання», а також проведення наукових експериментів аспірантами та викладачами кафедри «Електричної інженерії суднових та роботизованих комплексів», навчально-наукового інституту автоматики та електротехніки Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова. У процесі налагодження дослідного зразка лабораторної установки був проведений ряд експериментів, з метою уточнення її робочих характеристик, складено перелік навчальних експериментів та розроблено методику їх виконання. Знято вольт-амперні характеристики фотоелектричного перетворювача, обрано оптимальні режими роботи обладнання установки. Складено перелік рекомендацій щодо модернізації лабораторної установки та основних напрямів у галузі вивчення та розробки електрогенеруючих установок з фотоелектричними перетворювачами. Мета. Створення лабораторної установки для дослідження сучасних відновлюваних джерел енергії. Методика. При виконанні досліджень використовувались: сучасні методи та процеси проектування та виготовлення, методи математичного моделювання та математичні методи розрахунку та аналізу. Результати. Створено установку для лабораторних досліджень сонячних енергетичних установок, з використанням сучасних адитивних технологій пототипування. Практична значимість. З метою підвищення якості підготовки магістрів за програмою «Системи генерування електроенергії та електропостачання», а також для проведення наукових експериментів аспірантами було змонтовано лабораторний комплекс для дослідження сонячних енергетичних установок.