Mikrokontroller alapú napelem karakterisztika mérő tervezése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Berényi Richárd
Elektronikai Technológia Tanszék

Gyorsan fejlődő társadalmunk energiaigénye az utóbbi évtizedekben egyre nő. Ezt az energiaszükségletet elsősorban fosszilis energiaforrások eltüzelésével elégítjük ki. Azonban a globális felmelegedés, a klímaváltozás, illetve az energiaválság következményei késedelmet nem tűrően sürgetik új, alternatív energiatermelési módszerek térhódítását. Ezek közül a napsugárzás egyedülállóan fontos és kimeríthetetlen energiaforrásunk, amelyet napkollektorok segítségével hővé-, napelemek segítségével elektromos energiává tudunk átalakítani. A napelemek alacsony hatásfoka és magas költsége jelenleg még nem teszi lehetővé, hogy a fosszilis tüzelőanyagokat a háttérbe szorítsa. Az eredményes fejlesztés és a hatásfok növelése érdekében folyamatosan mérjük a napelemek paramétereit, karakterisztikáit.

A feladatot egy, a jövőben megvalósítani kívánt laborgyakorlat létrehozása motiválta. A cél, hogy a hallgatók a gyakorlatban is megismerkedhessenek a napelemek legfontosabb paramétereivel, összehasonlíthassák a különböző napelem típusokat.

A legfontosabb feladat az áram-feszültség (I-V) karakterisztika mérése a beesési szög függvényében. A napelem által leadott teljesítmény a beesési szög mellett függ a fény intenzitásától és a panel hőmérsékletétől. Ezért a mérésből levonható következtetések hitelessége és az adatok összehasonlíthatósága érdekében alkalmazkodnunk kell a szabványosított mérési feltételekhez. Hogy ezt megvalósíthassuk, szükségünk van a fényintenzitás és a hőmérséklet mérésére. A fénymérést fotodióda alkalmazásával, még a hőmérséklet mérését infravörös hőmérő segítségével oldottam meg. A megvilágítás során a Napot egy vele közel azonos spektrummal rendelkező xenon izzó helyettesíti. Az eltérő beesési szög megvalósításához léptetőmotorokat választottam. Az egyik motor az izzó x tengely körüli, még a másik a napelem y tengely körüli forgatásáról gondoskodik. A dolgozat tartalmaz még egy mérési útmutatót. Összeállításánál fontos szempont volt, hogy a mérést elvégezve a hallgatók elmélyíthessék elméleti tudásukat.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.