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J.Godson1,M.Karthick2,T.Muthukrishnan3,M.S.Sivagamasundari4
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可再生能源。,energy generated from solar, wind, biomass, hydro power, geothermal and ocean resources are considered as a technological option for generating clean energy. But the energy generated from solar and wind is much less than the production by fossil fuels, however, electricity generation by utilizing PV cells and wind turbine increased rapidly in recent years. This paper presents the Solar-Wind hybrid Power system that harnesses the renewable energies in Sun and Wind to generate electricity. System control relies mainly on micro controller. It ensures the optimum utilization of resources and hence improve the efficiency as compared with their individual mode of generation. Also it increases the reliability and reduces the dependence on one single source. This hybrid solar-wind power generating system is suitable for industries and also domestic areas.
关键字 |
太阳能、风能、可再生能源、光伏电池、混合动力系统 |
介绍 |
我们都知道,世界正面临着一个重大威胁的快速消耗的化石燃料储备。大部分由化石能源需求满足和核电站。一小部分是由可再生能源技术,如风能、太阳能、生物质能、地热等。很快就会有一个时候,我们将面临一个严重的燃料短缺。按照能量守恒定律,能量既不能被创造,也不能毁灭,但它只能从一种形式转化为另一个”。现在大部分的研究是关于如何节约能源和如何更好地利用能源。研究也已可靠和健壮的系统的开发利用能源从非传统能源资源。其中,风能和太阳能资源经历了一个非常快速的增长在过去的十年里。两者都是无污染的丰富来源。 |
高经济增长率和超过17%的世界人口,印度是一个能源资源的重要消费者。尽管全球金融危机,印度的能源需求继续上升。印度消耗最大能源住宅、商业和农业目的相比,中国,日本和俄罗斯。[1]太阳能能源来自太阳。是可再生能源,取之不尽和环境无污染。太阳能充电电池系统提供电源,一天24小时完全不考虑坏天气。通过采用适当的技术相关的地理位置,我们可以从太阳辐射中提取大量的权力。在太阳能将最有前途的替代能源。全球搜索和传统化石燃料的成本的上升使得供需的电力产品几乎是不可能的,特别是在一些偏远地区。发电机通常用作替代传统的电力供应系统,仅在某段时间内运行,并推动他们的成本是越来越困难,如果他们将被用于商业目的。 |
风能是动能与大气的运动有关。它已经被用于数百年航行,研磨谷物和用于灌溉。风能系统这个动能转换成更有用的形式的力量。风能系统用于灌溉和铣削自古以来一直在使用,在20世纪初被用来产生电力。风车来抽水已经安装在许多国家,特别是在农村地区。风力发电机风中的能量转换成机械能,然后可以直接用于磨削等或进一步转换成电力发电。风力涡轮机可以单独使用或在集群中称为“风力发电场。 |
人们越来越意识到太阳能光伏发电系统和风力发电等可再生能源可发挥重要作用,以保存情况。混合动力系统由一个组合的可再生能源,如风力发电机、太阳能等充电电池提供电力来满足能源需求,考虑到当地的地理和其他细节的地方安装。这些类型的系统没有连接到主要的公用电网。他们也用在独立应用程序和独立运作和可靠。这些类型的系统的最佳应用程序是在偏远的地方,如农村、电信等混合动力系统的重要性已经出现的是一个干净的正确的解决方案和分布式能源生产。[1]介绍了太阳风混合动力系统,该系统利用太阳能和风能产生的可再生能源和电力供应一个私人住宅,农场的房子,一个小公司,一个教育机构或公寓根据需要使用的地方。 |
太阳风混合能源系统 |
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太阳风混合动力系统是联合发电系统由风力机和太阳能面板。它还包括一个电池用于存储能量生成的两个来源。使用这个系统发电的风车风源的时候,可以用代光伏模块可以实现当光线辐射是可用的。可以生成两个单位的权力当来源是可用的。通过提供电池不间断电源来源都是空闲的时候是可能的。 |
图1。显示了混合风力太阳能系统的原理框图。风力机的电力是通过交直流转换整流器的交流电压。一种特殊类型的转换器是用来加强或下台MOSFET开关“SEPIC转换器呼吁风力机。为太阳系cuk变换器用于监管。微控制器纳入计划,经常引用来源和交换机的操作对应的转换器和输入改变电池或通过逆变器负载。逆变器的输出与负载连接,之后由一个变压器电压加大。驱动电路用于给MOSFET的栅信号转换器。 |
混合能源系统的实现 |
间歇性的能源资源和能源资源不平衡的最重要的原因是安装一个混合能源供应系统。太阳能光伏风能混合系统适合条件在阳光和风的季节性变化。[2],风不是白天,太阳不会出来了一整天都在使用单一来源将不是一个合适的选择。混合安排相结合的电力来自风能和太阳能的利用和储存在一个电池可以更可靠的和现实的电源。仍然可以使用供电的负载储存能量的电池,即使没有太阳能或风能。混合动力系统通常为设计建造的系统以最低的成本和最大的可靠性。太阳能光伏电池的高成本使得它不太胜任大容量的设计。这就是风力涡轮机走进画面,主要特征是其廉价的成本相比光伏电池。电池系统需要存储太阳能和风能产生的白天时间。在夜间,风的存在是一个额外的好处,这就增加了系统的可靠性。 In the monsoon seasons, the effect of sun is less at the site and thus it is apt to use a hybrid wind solar system. The system components are as follows. |
1。光伏太阳能 |
太阳能电池板是媒介将太阳能转化为电能。太阳能电池板可以转换的能源直接或加热水引起的能量。PV(光伏)细胞是由半导体结构的计算机技术。太阳光吸收这些材料和电子的原子发出这释放激活电流。光伏被称为辐射吸收和电诱导之间的过程。太阳能转换成电力,一个共同的原则称为光电效应。太阳能电池阵列或面板包含一个适当的串联或并联的太阳能电池模块连接数量根据所需的电流和电压。 |
2。风力发电 |
风能是一种可再生的能源。使用风力发电机将风能转换成电能。在涡轮发电机将机械能转换为电能。风力发电机系统可以从50 w 3 - 4兆瓦。能源生产的风力涡轮机取决于风速作用于涡轮机。风力发电可以满足能源生产和需求的农村地区。它是用来运行一个风车反过来驱动风力发电机或风力涡轮机发电。[3] |
3所示。电池 |
系统提供的电池储存的电能,风能或太阳能。所需的能力可以通过串行或并行连接的电池。电池提供了最有利的使用太阳能和风能系统中维护自由干式和利用特殊的电解质。这些电池提供了一个完美的长时间放电性能。[4] |
4所示。逆变器 |
能量储存在电池是由电器通过逆变器负载,将直流电源转换为交流电源。逆变器内置短路保护,反极性、低电池电压和过负荷。 |
5。单片机 |
单片机比较输入的电力系统并给出了特定的信号继电器直流电池和指控。逆变器的直流电压转换为交流供电电路。540年MOSFET (IRF)是连接到中心抽头变压器的二次。通过触发的MOSFET或者,一次绕组中的电流也替代自然得到AC供应初级绕组的变压器。 |
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根据环境条件,需要的能量系统可以提供与风能或太阳能系统分开或同时使用这两种资源是图2所示。 |
实验装置 |
太阳能光伏风能混合能源系统的硬件实现和输出负载图3所示。电流和电压值的风力发电机,太阳能电池板,蓄电池组和负载测量系统实现。生产和消费的权力为每个模块计算。 |
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太阳能光伏风能混合动力规范给出如下。 |
光伏阵列功率= 20瓦 |
风力涡轮机/发电机= 3 W |
系统电压= 48 v |
= 12 v电池 |
逆变器评级(VA) 25 |
交流波形正弦波输出 |
输出交流电压(Vnom), + / -10% = 230 V /交流 |
输出交流电的频率、赫兹+ / -0.5% = 50赫兹。 |
结论 |
在目前的工作实现太阳能光伏风能混合能源系统。部分能源要求私人住宅,农场的房子,一个小公司,一个教育机构或根据需要一个公寓的房子提供了使用的网站,从风能和太阳能发电。它减少了依赖一个单一的源和增加了可靠性。因此我们可以提高系统的效率与个人的生成方式。 |
引用 |
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