In the paper some results on measurement of insolation and „real” cell’s temperature carried out with use of standard silicon solar cells are presented. Two identical cells are applied in such a sensor. Short circuit current of one cell is a direct indication of insolation value and open circuit voltage of the other cell is indirect indication of actual sensor’s temperature but in this case more complex formula must be used for temperature calculation.
W pracy omówiono opis dynamiki kąta elewacji orientowanego ogniwa słonecznego z wykorzystaniem przedziałowego równania stanu. Omówiono również metodę identyfikacji przedziałowych parametrów modelu na podstawie przebiegu czasowego odpowiedzi skokowej rzeczywistego obiektu. Zastosowanie proponowanej metody identyfikacji pokazano na przykładzie rzeczywistego laboratoryjnego ogniwa słonecznego.
EN
In the paper a description of dynamics an elevation angle for oriented PV system with the use of an interval state space equation is discussed. A step response based identification method for the considered model was also presented. An example of the identification for experimental PV system was also presented.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents an analysis of the resources and the structure of the solar energy in the area of Southern Poland on the basis of complete meteorological data from the AGH University of Science and Technology in Krakow in 2009. An analysis attempt of its use for photovoltaic conversion using different modules with different spectral characteristics of absorbers was made. These latest methods for characterizing the structure of solar energy resources such as: distributions throughout the year: sky clearness or cloudiness indexes, the average values of photon energy (APE) and the contents of the useful fraction (UF) of the solar spectrum, are not yet widely known and used as in Poland and in other EU countries, despite the fact that most accurately determine the spectral matching factor for the chosen photovoltaic module. Due to the need for a very expensive measuring equipment, are used only by a few laboratories in the European Union, such as CREST (Centre for Renewable Energy Systems Technology) in the UK. The article presents - developed and used in the Opole University - a new low-cost method for determining of the spectrum with the use of above-mentioned indexes, including APE and UF, without buying an expensive spectroradiometer, which gives comparable results.
PL
W artykule przedstawiono analizę zasobów oraz struktury energii słonecznej obszaru Polski Południowej na podstawie pełnych danych meteorologicznych pochodzących z Akademii Górniczo-Hutniczej z Krakowa z 2009 r. Podjęto próbę dokonania analizy jego wykorzystania do celów konwersji fotowoltaicznej z wykorzystaniem różnych modułów o różnych charakterystykach spektralnych absorberów. Opisane najnowsze metody charakteryzujące strukturę zasobów energii słonecznej, takie jak rozkłady na przestrzeni całego roku: indeksów czystości nieba lub indeksów zachmurzenia, średnich wartości energii fotonów (APE) oraz zawartość użytecznych frakcji widma promieniowania słonecznego (UF), nie są jeszcze powszechnie znane i stosowane tak w Polsce, jak i w innych krajach UE, mimo że najtrafniej określają dopasowanie czynnika spektralnego do wybranego modułu fotowoltaicznego. Ze względu na konieczność posiadania bardzo drogiej aparatury pomiarowej są stosowane tylko przez nieliczne laboratoria w Unii Europejskiej, takie jak np. CREST (Centre for Renewable Energy Systems Technology) w Wielkiej Brytanii. W artykule zaprezentowano opracowaną i stosowaną w Uniwersytecie Opolskim nową i tanią metodę określania dopasowania widma z użyciem wskaźników, m.in. APE oraz UF, bez konieczności posiadania drogiego spektroradiometru, która daje porównywalne wyniki pomiarowe.
W pracy omówiono metodę pomiaru parametrów opisujących dynamikę i zużycia energii podczas sterowania doświadczalnego, orientowanego ogniwa słonecznego. Omówiono zasady konstrukcji systemu pomiarowego i metodykę badań z użyciem oprogramowania dSPACE i środowiska MATLAB/Simulink oraz sformułowano wnioski dotyczące wykorzystania wyników badań podczas budowy modeli matematycznych rozważanego systemu.
EN
Paper presents an identification dynamics and an energy consumption problem for oriented PV system. The construction of a measuring system and a measure method with the use of dSPACE and MATLAB/Simulink were presented. Conclusions about applications results to build mathematical models of considered system were also formulated.
W pracy przedstawiono proi le działalności naukowo-badawczej Laboratorium Automatyki, Robotyki i Systemów Fotowoltaicznych, działającego w ramach Katedry Automatyki na Wydziale Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. W laboratorium prowadzone są badania z zakresu: modelowania, sterowania i optymalizacji systemów fotowoltaicznych, projektowania i implementacji systemów sterowania robotami, sterowania systemami dynamicznymi o niepewnych parametrach. Prowadzone są także prace związane z praktyczną realizacją systemów sterowania z użyciem sterowników PLC oraz automatyzacją procesów przemysłowych.
EN
In the paper areas of research run in Laboratory of Automatics, Robotics and PV systems are presented. Our Laboratory is a part of Department of Automatics, which works in Faculty of Electrotechnics, Automatics, Informatics and Electronics at AGH University of Science and Technology. In our laboratory research from following areas are run: modeling, control and optimization of PV systems, projects and implementation of control systems for robots and control of uncertain-parameter dynamic systems. Research from area of practical implementation of PLC-based digital control systems and industrial automation are also run.
W pracy przedstawiono problemy sterowania optymalnego zespołem orientowanych ogniw słonecznych. Omówiono strukturę hierarchicznego, dwupoziomowego układu sterowania rozważanym obiektem, zadania i algorytmy sterowania realizowane na obu poziomach. Zużycie energii na poziomie sterowania bezpośredniego powinno być w rozważanym wypadku jak najmniejsze, gdyż zasadą jest, że energia niezbędna do zasilania systemu sterowania na tym poziomie jest produkowana bezpośrednio przez system. Koordynacja i nadzór pracy stopnia sterowania bezpośredniego jest realizowana przez stopień nadrzędny. W pracy zaprezentowano również propozycję funkcji kosztu opisującej zużycie energii przez stopień sterowania bezpośredniego. Funkcja ta jest zdeterminowana przez kilka czynników, przy czym niektóre z nich mogą być dokładnie oszacowane, a niektóre mają charakter losowy.
EN
In the paper problems of optimal control for oriented photovoltaic systems are presented. A structure of hierarchical, two-level control system, control problems and algorithms for plant under consideration are shown. An energy consumption at the process-control level should be minimal, because energy used to plant control is produced by the solar system. The supervising and coordination of process control is done with the use of upper level. In the paper a proposition of a cost function describing an energy consumption by the process control level is also presented. This cost function is determined by a number of factors.
W referacie przedstawiono wybrane zagadnienia związane z badaniami i praktyczną eksploatacją wybranych systemów fotowoltaicznych, funkcjonujących w Doświadczalnej Stacji Fotowoltaicznej w Katedrze Automatyki AGH. Szczególna uwaga, zastanie zwrócona na problemy pomiarów meteorologicznych. Jest to niezwykle ważny obszar związany z zagadnieniami komputerowego wspomagania projektowania systemów fotowoltaicznych. Przedstawione zostaną również przykładowe wyniki niektórych pomiarów zebranych w systemie fotowoltaicznym zintegrowanym z budynkiem.
EN
In this paper chosen problems of an experimental PV installation monitoring and maintenance will be presented. This mentioned installation is located at The AGH University of Science and Technology, Department of Automatics, Krakow Poland. The result of the environmental parameters measurement is also connected with computer aiding designing area and may be used for creating more accurate photovoltaic systems. Some of the examples of environmental measurement in our PV systems laboratory will be presented.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents and independent photovoltaic system. The photovoltaic installation is divided into two parts : the stationary and the follow up one. The stationary part of the system is composed of twelve modules, having a power of 660 Wp, turned towards the south and set up at an angle of 45°. The mechanic construction let a periodic change of the elevation angle of about 20°-75°. The follow up part of the system is composed of two identical mechanisms following the sun movement. Working in the azimuth-eleveation scheme, those gears let the use of any sun-tracking system (in one or two axis). On each mechanism three modules have been installed. Total power of the follow up part in 330 Wp. Because of searching and didactic character of the installation a parallel connection of the modules into aggregates of 165 Wp has been made. Each aggregate contains a separate cable system driven to the control chamber. It allows observation and comparison between several system elements (charge controllers and regulators, batteries, inverters, etc.). Observation can be made at the same lighting and temperature conditions. In the control chamber there are some measuring and control devices. They are in charge of supervising, the correct loading of the accumulator batteries protect them from overloading and assure proper division of power between several loads. For the goals mentioned above, Neste and Siemens products have been used. To convert 12 VDC tension of batteries to 220 VAC special inverters we use. Monitoring of the whole system has been built using equipment and software of the Advantech Company. During the research work it has been found that for monitoring of installation of this value the industrial DA&C modules (like the ADAM4000 family) are the best ones. According to them, a diffused control system related to a bus RS485 and working under the GENIE program has been elaborated. This system, apart from the main controlling functions, has to steer the move of the systems following the sun movement. Thanks to the constant measurement of the level and direction of the sun radiance, it was possible to use intelligent decision algorithms improving operation of the following systems.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.