Päikesepaigaldised ja energia mikrovõrgud: alused, kujundamine ja arvutamine

Üldine

Programmi kirjeldus

  • Periood: 6. – 31. Juuli 2020
  • Õppetundide arv: 80
  • Koordinaator: dr Manuel Pérez García; Universidad de Almería CIESOL - päikeseenergia uuringute keskus
  • Teadmiste valdkond: rakendusfüüsika129488_rsz_american-public-power-association-xgazzylzn18-unsplash.jpg

sissejuhatus

Iberoamerica on koduks mõnele maailma suurima päikeseenergia potentsiaaliga piirkonnale ja paljud neist on juba väga aktiivsed ja konkreetsetele projektidele keskendunud. Need keskenduvad nii soojuse ja elektri tootmisega seotud rakendustele isoleeritud keskkondade jaoks kui ka muudele tekkivatele rakendustele, näiteks päikese- ja fotoelektrijaamade integreerimine riiklikesse ja piirkondlikesse jaotusvõrkudesse, veepuhastus või tööstuslike protsesside toitmine ja produktiivne. Sellele peame lisama institutsioonide ja valitsuste ilmse osaluse kliimamuutuste vastases võitluses, mida kajastab peaaegu kõigi Ladina-Ameerika riikide ühinemine ÜRO eri tippkohtumiste tuletisinstrumentide lepingutega. kliimamuutuste teemal ja üha enam algatuste vastuvõtmisel seda tüüpi allikate propageerimiseks ja rahastamiseks oma siseriiklikes õigusaktides.

Seetõttu on see peatamatu protsess ja võib-olla võiks pakkuda huvi tulevastele Ladina-Ameerika inseneridele ja spetsialistidele võimaluse kasutada ära Hispaania teaduskeskuste ja ülikoolide selles valdkonnas saadud kogemusi. Sellel interaktsioonil on ka selle kahesuunalise olemuse eelis, kuna seda tüüpi protsess aitab Hispaania keskustel parandada oma suutlikkust Ladina-Ameerikas välja töötatud projektide nõuete ja kogemuste kaudu.

Päikeseenergia uurimiskeskus CIESOL (www.ciesol.es) on Universidad de Almería päikeseplatvormi (www.psa.es) segakeskus. 2006. aastal allkirjastatud lepingu alusel asutatud ettevõte kogub enam kui 25-aastast kogemust mõlema institutsiooni koostööprojektides. Ehkki keskus on peamiselt pühendatud päikeseenergia valdkonna rakendusuuringutele, võimaldavad olemasolevad infrastruktuurid ja personali kogutud kogemused lisaks käsitleda ka konkreetseid koolitustegevusi kolmes vormis: 1) alustavate doktorantide koolitamine tema teadlaskarjäär, 2) reguleeritud akadeemilise tegevuse toetamine Universidad de Almería bakalaureuse- ja magistriõppes ning 3) erikursuste läbiviimine ettevõtete või asutuste taotlusel. Kursuse sisuga seoses on keskuses spetsialiste termiliste ja fotogalvaaniliste päikeseenergiaseadmete modelleerimise, täpsema juhtimise ja jälgimise alal kasutamiseks hoonetes ja tööstuses, sealhulgas muu hulgas magestamise ja veetöötluse protsessides. Tutvustamistegevuseks kasutatavate infrastruktuuride hulgas on keskuses suureformaadiline päikesepaigaldus 80 lameekraaniga moodulist (160 m2), 9 kWp fotogalvaaniline installatsioon, soojussalvestussüsteem, mis koosneb kahest 5000-liitristest mahutitest ja süsteemist. Päikeseväljaga ühendatud 70 kW neeldumisjahutus. Süsteemiga ühendatud erinevad termilised ja elektrilised silmused pakuvad soojusenergiat hoone erinevatele rakendustele. Neile ja suuremas mahus saate lisada ka 1 MW fotoelektrijaama, mis annab üle veerandi Universidad de Almería tarbitavast elektrienergiast. Lisaks on keskusel lai kontaktide võrgustik sektori ettevõtete ja spetsialistidega, kes teevad koolituse ja levitamise alal koostööd.

eesmärgid

Kursuse põhieesmärk on anda oma õpilastele teadmiste ja oskuste komplekt arvutusriistade kohta, mis võimaldavad neil teha päikeseenergia ja fotogalvaaniliste installatsioonide põhikujundusi ja mõõtmeid nende tavapärases töökeskkonnas kasutamiseks. Selle üldeesmärgi saavutamiseks käsitletakse järgmisi konkreetseid eesmärke:

  • Aidake kursusel osalejatele vajalikud alused päikesesoojuse ja fotogalvaaniliste süsteemide mõistmiseks ja modelleerimiseks
  • Mõista päikese nähtavat liikumist seoses selle kasutamisega energiaallikana päikeseenergia kogumise seadmetes
  • Luua ja kasutada olemasolevate kiirgusväärtuste saamise meetodeid rajatise projekteerimiseks
  • Teadke madala temperatuuriga rakenduste jaoks tasaste päikesekollektorite struktuuri ja tööpõhimõtteid
  • Teadke päikesekontsentraatorite struktuuri ja tööpõhimõtteid keskmise ja kõrge temperatuuriga rakenduste jaoks
  • Tuvastage ja teadke nende elementide tööd, mis moodustavad madala temperatuuriga paigaldiste jaoks täieliku päikesesüsteemi (kollektorid, soojusvahetid, salvestussüsteem, ühendusseadmed ja soojusjaotus)
  • Teadke fotogalvaaniliste päikesemoodulite struktuuri ja tööpõhimõtteid
  • Tehke kindlaks ja tundke fotogalvaanilise päikeseelemendi moodustavate elementide tööd (generaatorid, salvestussüsteem, ühendusseadmed ja elektriline kohandamine)
  • Saavutage võime kasutada arvutiriistu konkreetsete rakendustega (SAM, F-diagramm, TRNSYS, PVWatts) päikesepaigaldiste põhikujunduse käsitlemiseks

sisu

Moodulid

Moodul 1: päikesevarude hindamine

  • Päikesekiirguse energia iseloom ja komponendid
  • Päikese nähtav liikumine: rakendused päikesepaigaldiste projekteerimisel
  • Olemasolevate kiirgusväärtuste hinnang
  • Päikesekiirguse andmete allikad ja haldamine rajatiste projektide jaoks
  • Muud kliimaandmed koos päikeseenergia paigaldamise modelleerimise ja kujundamisega

2. moodul: päikeseenergia

  • Päikese soojuse termilise muundamise alused . Lame kollektor
  • Keskmise ja kõrge temperatuuri termosolaarse muundamise alused. Päikesekontsentratsiooni süsteemid
  • Päikesekiirguse soojusliku kasutamise elemendid ja süsteemid (soojussalvestusmahutid, kanalid ja juhtelemendid, soojusvahetid ja muud oma elemendid). Päikesesoojusenergia standardimine ja katsetamine
  • Päikesesoojuse paigaldamine ja optimeerimine. Päikesesoojusseadmete juhtimine ja modelleerimine. Päikeseintegratsioonile suunatud soojusvajaduste iseloomustus. Päikesesoojuse paigaldamise dünaamilised meetodid. Soojusseadmete funktsionaalne, majanduslik ja keskkonnaalane optimeerimine

3. moodul: fotogalvaaniline päikeseenergia

  • Fotogalvaanilise muundamise alused: pooljuhid ja pn-ristmik. Päikesepatareide iseloomustus ja tööpõhimõte. Tootmine Uued fotogalvaanilised materjalid
  • Fotogalvaaniliste süsteemide elemendid ja komponendid. Fotogalvaanilised moodulid ja massiivid. Toite muundamise süsteemid Elektrisalvestussüsteemid Fotogalvaaniliste installatsioonide funktsionaalne ja struktuuriline iseloomustus
  • Fotogalvaanilised rakendused Autonoomsed rajatised, elektrijaamad, põllumajandus ja hooned. Uued fotogalvaanilised rakendused
  • Fotoelektriliste installatsioonide kujundamine ja optimeerimine. Fotoelektrilisele integreerimisele suunatud elektrinõuete iseloomustus. Autonoomsete ja võrguga ühendatud fotogalvaaniliste installatsioonide mõõtmise dünaamilised meetodid. Fotogalvaaniliste süsteemide funktsionaalne, majanduslik ja keskkonnaalane optimeerimine

Moodul 4: päikeseenergia rakenduste labor

  • Saadaolevate kiirguskomponentide uuring. Päikesekogumissüsteemide optimaalse kalde hinnang
  • Päikesekiirguse andmebaaside uurimine. Kohaldamine konkreetsete projektide suhtes
  • Päikesekollektori katsestendil töötava päikesekollektori jõudluse eksperimentaalne arvutamine. Mõõteriistad ja mõõtmine
  • Fotogalvaaniliste moodulite elektriline iseloomustus
  • Reaalse fotogalvaanilise seadme tööparameetrite analüüs

metoodika

Kohaldatav metoodika hõlmab nii teoreetilisi tunde, mis hõlmavad 40% õpetamise pühendumisest, kui ka praktilisi tegevusi, mis moodustavad 60% õpilase pühendumusest ja on 3 tüüpi: probleemide lahendamise ja rakenduse juhtumid, kasutamine arvutiriistade ja juhendatud rajatiste külastusi. Praktiliste tegevuste hulka kuuluvad õpilaste testid ja hinnangud. Klasside jaotus ja nende vorming on:

  • Meistriklassid teoreetilise sisu kohta (40%, 32 tundi). Kasutades nii bibliograafias näidatud lepinguid kui ka UAL-i enda materjale, õpetatakse vastavaid teooriaklasse klassikaliste vahenditega (lüümikud ja selgitused tahvlil)
  • Probleemide klass ja arvutused rakendusjuhtumite jaoks (25%, 20 tundi). Need viiakse läbi klassiruumis, edendades nii õpilaste iseseisvat tööd kui ka ühistööd, mis põhinevad kursuste jaoks ette nähtud probleemide ja praktiliste juhtumite seostel, sealhulgas Ladina-Ameerika erinevates kohtades asuvate asutuste asukoha arvestamisel.
  • Modelleerimis- ja suurustööriistade kasutamine (20%, 16 tundi). Neid õpetatakse UAL-i arvutiruumis, kus tagatakse juurdepääs kursusel pakutavale spetsiifilisele tarkvarale (SAM, TRNSYS, F-diagramm). Kõigis neist antakse põhijuhend ja rakendusjuht.
  • Päikesepaigaldiste juhendatud tehniliste külastuste programm (10%, 8 tundi). Kursuse kaks täispäeva on pühendatud nende eest vastutavate tehnikute juhendatud ruumide külastustele.
  • Testid ja hinnangud (5%, 4 tundi)

Professionaalsed külastused ja täiendavad akadeemilised tegevused

  • 1. külastus: CIESOLi keskuse rajatised (päikese paigaldus, ladustamis- ja jaotussüsteemid ning jahutusseadmete paigaldamine absorptsiooni abil hoone kliimaseadmete jaoks)
  • 2. külastus: fotogalvaaniline päikeseenergia paigaldamine Universidad de Almería põhjapoolsesse parklasse.
  • 3. visiit: ACE Servicios Energéticos SL poolt teostatud üksikmajas paikneva päikesepaneeli külastamine ja selle seiresüsteemi tutvustamine
  • 4. visiit: Almería päikeseplatvormi keskmise ja kõrge temperatuuriga päikesepaigaldiste külastus
  • 5. visiit: kasvuhoonerakenduste jaoks mõeldud hübriidse päikeseenergia biomassi hüdraulilise paigalduse külastus IFAPA keskuses La Mojoneras (Almería)

hindamine

Hindamine vastab õpetamismetoodikale ja koosneb järgmistest testidest ning protsendimääradest: 1) tüübikatse test teoreetilise sisu osas: 40% hindest, 2) praktiliste juhtumite, toimikute ja arvutitööriistade rakenduse arendamise ülekandmine: 50% ja 3) tehniliste külastuste aruannete edastamine: 10%

Viimati uuendatud märts 2020

Teave kooli kohta

The University of Almería, Spain, organizes summer courses each July since 2013. They are designed by the most prestigious experts of the leading-edge fields of our University and are taught by Doctor ... Loe edasi

The University of Almería, Spain, organizes summer courses each July since 2013. They are designed by the most prestigious experts of the leading-edge fields of our University and are taught by Doctors and Full Professors of proven expertise and experience in their respective areas of knowledge. All courses have an eminently practical focus and include visits to industries and companies of the field. Näita vähem