Πειραματική αξιολόγηση φωτοβολταϊκού πλαισίου
Loading...
Date
2026-10-05
Authors
Καραμάνος, Νικόλαος Θεόδωρος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Στη συγκεκριμένη διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε η αξιολόγηση ενός υβριδικού θερμο-φωτοβολταϊκού πλαισίου υπό πραγματικές συνθήκες λειτουργίας. Κύριος στόχος είναι η αξιολόγηση της ηλεκτρικής απόδοσης του πλαισίου και η επίδραση της θερμοκρασίας στην απόδοση καθώς και στα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του σε διαφορετικά επίπεδα προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας.
Στην αρχή αναπτύσσονται βασικά τμήματα της θεωρίας των φωτοβολταϊκών στοιχείων, τα βασικά ηλεκτρικά χαρακτηριστικά τους και οι παράγοντες που επηρεάζουν τη λειτουργία τους. Στη συνέχεια, περιγράφεται η πειραματική διάταξη, η οποία περιλαμβάνει το υβριδικό πλαίσιο, το ηλεκτρικό κύκλωμα, τα θερμικά κυκλώματα κυκλοφορίας και τον εξοπλισμό μέτρησης και καταγραφής. Παρουσιάζονται επίσης η διαδικασία λήψης των μετρήσεων και η μεθοδολογία επεξεργασίας των δεδομένων.
Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε διάστημα περίπου ενός μήνα, καλύπτοντας διαφορετικές συνθήκες ηλιακής ακτινοβολίας και θερμοκρασίας. Η αξιολόγηση πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια της συσκευής αξιολόγησης φωτοβολταϊκού PVPM 2540C (Photovoltaic Performance Meter) η οποία κατέγραψε τις χαρακτηριστικές καμπύλες ρεύματος–τάσης I-V. Μέσω του λογισμικού PVPM.disp εξήχθησαν τα αρχεία των χαρακτηριστικών και μετά την επεξεργασία τους προσδιορίστηκε η μέγιστη ηλεκτρική ισχύς του πλαισίου. Η ηλεκτρική απόδοση υπολογίστηκε από τη μέγιστη ισχύ, την αντίστοιχη ένταση της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας και την επιφάνεια του πλαισίου. Τα δεδομένα της θερμοκρασίας αντλήθηκαν από τον καταγραφέα δεδομένων (Data Logger) και αντιστοιχήθηκαν στις ηλεκτρικές αποδόσεις τους βάσει του χρόνου που καταγράφηκαν. Τα δεδομένα ομαδοποιήθηκαν σε διαστήματα ακτινοβολίας εύρους 50 W/m² και κατασκευάστηκαν διαγράμματα ηλεκτρικής απόδοσης συναρτήσει της θερμοκρασίας, ώστε να εξεταστεί η επίδρασή της υπό παρόμοιες συνθήκες ακτινοβολίας.
Τα αποτελέσματα έδειξαν μείωση της ηλεκτρικής απόδοσης με την αύξηση της θερμοκρασίας. Παράλληλα, η σύγκριση χαρακτηριστικών καμπυλών I–V σε παρόμοια επίπεδα ακτινοβολίας έδειξε μείωση της τάσης ανοιχτού κυκλώματος σε υψηλότερες θερμοκρασίες, σε συμφωνία με τη θεωρητικά αναμενόμενη συμπεριφορά. Στο εξεταζόμενο θερμοκρασιακό εύρος 27–60 °C, η υψηλότερη ηλεκτρική απόδοση, υπολογισμένη ως προς τη συνολική επιφάνεια του πλαισίου, ήταν 15.02% και καταγράφηκε σε θερμοκρασία επιφάνειας 27.7 °C και ηλιακή ακτινοβολία 967 W/m².
Description
Keywords
Φωτοβολταϊκά πλαίσια, Θερμοφωτοβολταϊκά συστήματα, Ηλιακή ακτινοβολία