تحليل كيفيت سامانه‌ فتوولتاييك منعطف در سطوح منحني

Power Quality in Flexible Photovoltaic System on Curved Surfaces

در اين تحقيق، سامانه­ فتوولتاييك بر پايه پنل­ هاي خورشيدي منعطف در مقياس 1 متر­مربع معادل 56 وات طراحي، ساخت و مورد ارزيابي قرار گرفت. سامانه­ هاي متداول فتوولتاييك امكان استفاده در سطوح منحني را محدود مي ­كنند. با توجه به اهميت متغيرهاي محيطي، سامانه­ سنجش دما براي دريافت برخط داده ­ها و ارتباط با نرم‌افزار لب­ويو طراحي و ساخته شد و داده­هاي ايستگاه هواشناسي به­ دست آمد. تحليل اقتصادي سامانه ­ها با استفاده از نرم‌افزار كامفار انجام گرفت. همچنين طرح آزمايشي تاگوچي با مشخصه­ هدف «هرچه توان بزرگتر، بهتر» براي انتخاب سامانه­ برتر استفاده شد. نتايج نشان داد انعطاف ­پذيري سامانه­ فتوولتاييك در سطح نيم­كره مي­تواند سامانه را به هدف نزديك­تر كند و سامانه­­ مستقر بر روي سطح استوانه و تخت به ترتيب رتبه­ هاي بعدي را دارند. مدل‌سازي طرح آزمايش‌هاي تاگوچي نشان داد چنانچه سامانه در سطوح انتخابي بر اساس بهينه فرآيند توليد و متغيرها مورد آزمون قرار گيرد، توان سامانه در حالت استقرار بر روي سطح تخت معادل W53/30 و سطح استوانه­ معادل W 54/05 و سطح نيم­كره معادل W55/70 مي­باشد. تحليل اقتصادي سامانه ­ها نشان داد نرخ بازده­ داخلي در حالت استقرار بر روي سطح تخت، استوانه ­اي و نيم­كره به ترتيب 23/82 و 26/70 و 27/46 درصد و خالص ارزش فعلي برابر با 6/747 و 9/652 و 10/830 ميليون ريال است. طرحها ضمن برخورداري از توجيه اقتصادي جهت جذب سرمايه به ترتيب، مستقر بر سطح نيم­كره، استوانه­ و تخت رتبه­ بندي شدند.

In this study a photo-voltaic system of Flexible Solar Panels was designed, manufactured and evaluated in a scale of one square meter equivalent to 56 Watt. Conventional photo-voltaic systems are not suitable for curved surfaces. Accordingly, a flexible system was developed on a flat, cylindrical and hemisphere surface. As regards environmental variables, a temperature sensing system was designed to receive data online and communicate with LabVIEW Software. Economic analysis of the system using the COMFAR software is reported. Meteorological station data have been used as part of the required environmental data. Using Taguchi Experimental Design, the merit of alternative photo-voltaic surfaces is identified to be hemisphere, cylindrical and flat surfaces.The Taguchi Experimental Design Model indicated that the optimum System Power for flat, cylindrical and hemisphere surface is 54.05, 53.30 and 55.70W respectively. Economic analysis indicates that The Internal Return Rate(IRR) for flat, cylindrical and hemisphere surface was 23.82 and 26.70 and 27.46 percent respectively. The Net Present Value(NPV) was 6.747 and 9.952 and 10.830 million Rials for hemisphere, cylindrical and flat surfaces, respectively.