Нарны зайн системийн илүүдэл энергийг дулаан хангамжид ашиглах автомат удирдлагын төхөөрөмж

The control of using of excess energy from solar panels as thermal energy

Abstract

Энэ судалгааны ажлаар нарны зайн дэлгэцийн цахилгааны үйлдвэрлэл инверторын чадлаас давсан илүүдлийг мэдэрч, илүүдсэн хэсгийг автоматаар тасалж, хуваарилах үүрэгтэй төхөөрөмжийг бүтээж, туршсан үр дүнг танилцуулна. Энэхүү төхөөрөмж нь нарны зайн бүлийн гаралт болон инверторын тогтмол гүйдлийн оролт хоёрын дунд тавигдах ба инверторын чадлаас хэтэрсэн энергийг тасалж, тогтмол гүйдлийн халаагуур руу дамжуулж, танкан дахь усыг халаах зорилготой. Тус удирдлагын төхөөрөмжийн туршилтын загварыг Arduino-Uno микро контроллер болон соронзон релейнүүд ашиглан бүтээж, гурван кВт-ын нарны зайн систем дээр урт хугацаанд туршсан. Туршилтын үр дүнг нар гийгүүлэлтээрээ ялгаатай өдрүүд дээр харьцуулан дүгнэв. 4-р сарын 11-ний өдөр нарны зайн дэлгэцээс үйлдвэрлэсэн энергийн 22.9 % -ийг, 4-р сарын 13-ны өдөр 17.6 % -ийг, 4-р сарын 28-ны өдөр 24.3 % -ийг танканд дулааны энерги болгон хадгалсан байна. 

This paper presents the experimental result of a new automatic control device that measures solar PV output power and regulates energy excessed over solar inverter capacity. This device, arranged between the solar PV panels’ output and the inverter's DC input, sends the excess energy to the DC electric heater to accumulate as thermal energy in a tank. A prototype of the control device was designed using an Arduino-Uno microcontroller and some magnetic relays and connected to a 3.3 kW solar PV system to conduct long-term experiments under real environmental conditions. To show the experimental results, three different days in terms of daily solar irradiation are compared. On April 11, 22.9% of the energy produced by the system was stored as thermal energy in a water tank; on April 13, 17.6%; and on April 28, 24.3%.