ΜΕΛΕΤΗ ΑΥΤΟΝΟΜΟΥ ΥΒΡΙΔΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με τη μελέτη και τον σχεδιασμό ενός αυτόνομου υβριδικού συστήματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, το οποίο συνδυάζει φωτοβολταϊκά πάνελ και οικιακή ανεμογεννήτρια. Στόχος της εργασίας είναι η διερεύνηση της δυνατότητας κάλυψης των ενεργειακών αναγκών μιας κατοικίας με τη μέγιστη δυνατή αξιοποίηση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, επιτυγχάνοντας ενεργειακή αυτάρκεια και ανεξαρτησία από το δίκτυο της ΔΕΗ. Στο πλαίσιο της μελέτης, αναλύονται τα βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά και η λειτουργία των φωτοβολταϊκών και της ανεμογεννήτριας, καθώς και ο τρόπος με τον οποίο τα δύο αυτά συστήματα συνεργάζονται για τη συνεχή παραγωγή ενέργειας, αξιοποιώντας τόσο την ηλιακή όσο και την αιολική ενέργεια. Εξετάζονται επίσης τα επιμέρους υποσυστήματα, όπως οι συσσωρευτές (μπαταρίες), ο ρυθμιστής φόρτισης και ο μετατροπέας τάσης (inverter), που είναι απαραίτητα για τη σωστή αποθήκευση και διαχείριση της παραγόμενης ενέργειας. Η εργασία περιλαμβάνει ανάλυση των ενεργειακών αναγκών της κατοικίας, εκτίμηση του δυναμικού ηλιακής και αιολικής ενέργειας της περιοχής εγκατάστασης, καθώς και διαστασιολόγηση του συστήματος με στόχο τη βέλτιστη απόδοση, την ελαχιστοποίηση του κόστους και τη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος. Στο πλαίσιο της εργασίας αναπτύχθηκε επίσης μια εφαρμογή για κινητές συσκευές (Android/iOS) που επιτρέπει την αυτοματοποιημένη διαστασιολόγηση φωτοβολταϊκών συστημάτων για οποιαδήποτε γεωγραφική περιοχή. Η εφαρμογή βασίζεται σε αλγορίθμους που λαμβάνουν υπόψη: • Τη γεωγραφική θέση (για υπολογισμό ηλιακής ακτινοβολίας). • Τις ενεργειακές ανάγκες του χρήστη (κατανάλωση σε kWh/ημέρα). • Τις τεχνικές προδιαγραφές των φωτοβολταϊκών πάνελ (απόδοση, ισχύς). Μέσω μιας διαισθητικής διεπαφής, οι χρήστες μπορούν να εισάγουν παραμέτρους και να λαμβάνουν προτάσεις διαστάσεων συστήματος (πλήθος, χωρητικότητα μπαταριών και πλήθος φωτοβολταϊκών πάνελ), προβλέψεις παραγωγής ενέργειας. Τέλος, παρουσιάζονται τα αναμενόμενα οφέλη από την υιοθέτηση ενός τέτοιου υβριδικού συστήματος, όπως η εξοικονόμηση ενέργειας, η σύγκριση με τους λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος και η συμβολή στη βιώσιμη ανάπτυξη.