Система керування комбінованою термофотоенергетичною системою
PDF

Ключові слова

датчик
диференціальне керування
система керування
мікропроцесор
алгоритм
PV/T системи
сонячна енергетика

Як цитувати

Євсеєнко, О. М., Н. О. Кануннікова, К. О. Мінакова, Р. В. Зайцев, М. В. Кіріченко, М. С. Хрипунов, і Р. І. Саприкін. «Система керування комбінованою термофотоенергетичною системою». Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність, вип. 1 (8), Липень 2024, с. 32-40, doi:10.20998/2224-0349.2024.01.05.

Анотація

Протягом останніх років розробка та впровадження енергозберігаючих рішень залишається актуальним і невід’ємним завданням для реалізації шляху зменшення викидів вуглецю та зменшення негативного впливу на навколишнє середовище. Використання комбінованих фотоелектричних/теплових систем обмежується їх високою ціною, пов'язаною головним чином зі складністю їх систем керування, навіть беручи до уваги наявність державних програм фінансової підтримки використання альтернативної енергії. Новизна пропонованої роботи полягає в розробці математичної моделі та аналітичному дослідженні системи керування комбінованою фотоелектричною/тепловою системою для дослідження роботи керуючих і логічних елементів та їх реакції на перехідні та аварійні режими під час роботи таких систем. Метою роботи є проведення експлуатаційного аналізу, аналітичних та оптимізаційних досліджень системи керування комбінованою фотоелектричною/тепловою системою для забезпечення надійної роботи в перехідних та аварійних режимах та значного спрощення проєктування такої системи. В роботі застосовані методи математичного моделювання та використання спеціалізованого програмного забезпечення. За результатами роботи було розроблено математичну модель системи керування комбінованою фотоелектричною/тепловою системою, яка працює зі змінним набором керуючих та логічних елементів. Запропоновано структурне рішення системи керування для подальшого впровадження та натурних випробувань. Розроблено критерії реагування системи керування на перехідні та аварійні режими роботи комбінованої фотоелектричної/теплової системи. Практична цінність. Встановлено допустимі та критичні значення ряду параметрів, що характеризують роботу комбінованої фотоелектричної/теплової системи в нормальному режимі та визначено відхилення від яких свідчать про наявність аварійної ситуації. Запропоновані алгоритми системи керування дозволять підвищити надійність комбінованої фотоелектричної/теплової системи та знизити ризик виникнення аварійних ситуацій під час натурних випробувань та подальшої експлуатації.

https://doi.org/10.20998/2224-0349.2024.01.05
PDF

Посилання

J. Simon and R. Sánta, “Energy efficient smart home heating system using renewable energy source with fuzzy control design”, Decision Making: Applications in Management and Engineering, vol. 6, no. 2, pp. 948–974, Sep. 2023, doi: https://doi.org/10.31181/dmame622023825

K. Dutkowski, M. Kruzel, J. Fiuk, K. Rokosz, I. Michalska-Pożoga, and M. Szczepanek, “Experimental studies on the influence of spatial orientation of a passive air solar collector on its efficiency”, Energies, vol. 16, no. 10, May 2023, Art. no. 4125, doi: https://doi.org/10.3390/en16104125

O. K. Ahmed, S. Algburi, R. W. Daouda, H. N. Shubat, and E. F. Aziz, “The various designs of storage solar collectors: A review”, International Journal of Renewable Energy Development, vol. 12, no. 1, pp. 166–185, Dec. 2022, doi: https://doi.org/10.14710/ijred.2023.45969

A. Nattappan, S. P. Ganesan, V. Thiagarajan, and K. Ranganathan, “Design of automation control thermal system integrated with parabolic trough collector based solar plant”, Thermal Science, vol. 26, no. 2, pp. 947–954, 2021, doi: https://doi.org/10.2298/tsci201113218n

O. Flor Unda, “Adaptive control systems for solar collectors”, Athenea, vol. 2, no. 4, pp. 19–25, Jun. 2021, doi: https://doi.org/10.47460/athenea.v2i4.18

W. Ait Ahmed, M. Aggour, and F. Bennani, “Automating a solar water heating system”, Journal of Energy Systems, vol. 1, no. 2, pp. 56–64, Nov. 2017, doi: https://doi.org/10.30521/jes.330414

L. A. Fiamonzini, G. A. R. Rivas, and O. H. Ando Junior, “Workbench for a parabolic trough solar collector with a tracking system”, The Scientific World Journal, vol. 2022, Jul. 2022, Art. no. 4505349, doi: https://doi.org/10.1155/2022/4505349

D. Hu et al., “Modeling and simulation of indirect collector solar hot water heating system based on TRNSYS”, Journal of Physics: Conference Series, vol. 2503, May 2023, Art. no. 012066, doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/2503/1/012066

S. Amjith, M. Arjun, V. Seethu, D. G. Gayathri, P. R. Rahul, and S. Amal, “Hybrid photovoltaic thermal solar collector for solar dryer system”, International Journal of All Research Education and Scientific Methods (IJARESM), vol. 9, no. 2, pp. 533–538, 2021.

M. Hasan and K. Hriczó, “Prediction of energy efficiency of a solar air collector using artificial neural network technique”, in 8ᵗʰ international scientific conference on advances in mechanical engineering (ISCAME 2022), Debrecen, Hungary, Nov. 10–11, 2022. pp. 42–43.

K. Ravi Kumar, N. V. V. Krishna Chaitanya, and N. Sendhil Kumar, “Solar thermal energy technologies and its applications for process heating and power generation – A review”, Journal of Cleaner Production, vol. 282, Feb. 2021 Art. no. 125296, doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125296

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Авторське право (c) 2024 Олег Миколайович Євсеєнко, Надія Олександрівна Кануннікова, Ксенія Олександрівна Мінакова, Роман Валентинович Зайцев, Михайло Валерійович Кіріченко, Михайло Семенович Хрипунов, Ростислав Ігорович Саприкін