Έρευνα, σχεδιασμός και κατασκευή μοντέλου διαξονικής βάσης φωτοβολταϊκού πλαίσιου - Χατζηγεωργίου, Νικόλας; Πορφυρίου, Μαρίνος; Σιαμμούτη, Ηλίας; Χαραλάμπους, Μάριος (Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Πληροφορικής, Σχολή Μηχανικής και Τεχνολογίας, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου, 2016)
Η ηλιακή ενέργεια, η πλέον διαθέσιμη μορφή ενέργειας στον πλανήτη, αξιοποιείται με τα λεγόμενα φωτοβολταϊκά συστήματα, τα οποία αποτελούνται από αριθμό συνδεδεμένων φωτοβολταϊκών πλαισίων και βασίζονται στο φωτοβολταϊκό φαινόμενο. Όταν η ακτινοβολία του ήλιου προσπέσει σε ένα φωτοβολταϊκό πλαίσιο, μέρος από τα φωτόνια απορροφάται από το πλαίσιο με αποτέλεσμα την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος συνεχούς τάσης. Ένα μικρό πόσο όμως της ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Η απόδοση του φωτοβολταϊκού συστήματος αυξάνεται εάν το πλαίσιο επιτυγχάνει με κάποιο τρόπο να απορροφά την μέγιστη ηλιακή ακτινοβολία, ακολουθώντας την κίνηση του ήλιου. Αυτό επιτυγχάνεται με την μετακίνηση του πλαισίου στην ιδανική θέση του ήλιου, καθ’ όλη την διάρκεια της ημέρας. Τέτοια συστήματα είναι οι μονοαξονικές βάσεις (κίνηση σε μία μόνο κατεύθυνση) και οι διαξονικές βάσεις (κίνηση σε δύο κατευθύνσεις). Σκοπός την πτυχιακής εργασίας είναι η μελέτη, σχεδίαση και κατασκευή ενός μοντέλου διαξονικής βάσης φωτοβολταϊκού πλαισίου. Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε χωρίζεται σε τέσσερα στάδια. Την μελέτη και σχεδιασμό του μοντέλου, την κατασκευή και τον προγραμματισμό του συστήματος ελέγχου με την χρήση προγραμματιζόμενης πλακέτας, την προσομοίωση του συστήματος σε εξειδικευμένο πρόγραμμα (PVsyst) και τέλος, την κατασκευή του μοντέλου και την εκτέλεση πραγματικών δοκιμών. Η σημασία του μοντέλου είναι μεγάλη, λόγω του ότι πρόκειται για ένα αυτόνομο μοντέλο που βασίζεται σε απευθείας λήψη δεδομένων από το περιβάλλον και χρησιμοποιεί επιπλέον τεχνικές που δεν εφαρμόζονται στις ήδη υπάρχουσες διαξονικές βάσεις φωτοβολταϊκών πλαισίων. Επιπλέον, ο κώδικας προγραμματισμού γράφτηκε εξ ολοκλήρου για τη λειτουργία ενός τέτοιου μοντέλου και μπορεί να υποστεί συνεχείς βελτιώσεις και μετατροπές, εάν αυτό κρίνεται αναγκαίο.
Keywords: Φωτοβολταϊκό φαινόμενο; Φωτοβολταϊκό πλαίσιο; Ηλιακή ακτινοβολία; Διαξονική βάση φωτοβολταϊκού πλαισίου; Ανίχνευση θέσης ήλιου; Ένταση ηλιακής ακτινοβολίας; Μικροελεγκτής Arduino UNO Rev3; Βηματικοί κινητήρες; Photovoltaic effect; Photovoltaic module; Sunlight; Biaxial model for photovoltaic panel; Sun position tracking; Solar radiation intensity; Arduino UNO Rev3 microcontroller; Stepper motors