Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη και κατασκευή ενός μετατροπέα συνεχούς τάσης σε εναλλασσόμενη (αντιστροφέας) που προορίζεται για τη σύνδεση ενός φωτοβολταϊκού πλαισίου στο δίκτυο χαμηλής τάσης. Η εργασία εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών. Αρχικά, παρουσιάζονται, συνοπτικά, πληροφορίες για τη φωτοβολταϊκή τεχνολογία και για τους τρόπους διασύνδεσής τους με την κατανάλωση ή το δίκτυο. Στη συνέχεια, γίνεται αναφορά στον αντιστροφέα της διπλωματικής εργασίας. Πιο συγκεκριμένα, μελετάται ένας διαφορικός αντιστροφέας τύπου boost, ένα χαρακτηρισμό που τον οφείλει στην δυνατότητα, να επιτευχθεί μέσω αυτού εναλλασσόμενη τάση εξόδου με ενεργό τιμή μεγαλύτερη της συνεχούς τάσης εισόδου. Ο μετατροπέας αυτός αποτελείται στην ουσία από δύο επιμέρους μετατροπείς dc-dc τύπου boost, με τη συνδυασμένη λειτουργία των οποίων επιτυγχάνεται η επιθυμητή μετατροπή. Η ονομαστική ισχύς για την οποία πραγματοποιείται ο σχεδιασμός του μετατροπέα είναι ίση με 250W. Με δεδομένα τα μεγέθη ρευμάτων και τάσεων, καθώς και των κυματώσεων στα ρεύματα των πηνίων και στις τάσεις των πυκνωτών, υπολογίστηκαν οι τιμές των στοιχείων, βάσει των οποίων έγιναν οι προσομοιώσεις. Κατόπιν, δοκιμάστηκαν σε προσομοίωση διάφορες μορφές ελέγχου του αντιστροφέα, με μόνη ικανοποιητική αυτή του έλεγχου με ολίσθηση στο πεδίο καταστάσεων. Αυτός ήταν και ο έλεγχος που τελικά επιλέχθηκε για τη διάταξη που μελετήθηκε, γι’ αυτό και γίνεται αναλυτική περιγραφή του ελέγχου αυτού. Λόγω των απαιτήσεών του αποφασίστηκε ο έλεγχος να υλοποιηθεί χωρίς χρήση μικροελεγκτή, αλλά με χρήση αποκλειστικά ολοκληρωμένων αναλογικών κυκλωμάτων. Ακολουθεί η περιγραφή της διαδικασίας σχεδίασης και κατασκευής του μετατροπέα που έγινε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας και παρουσιάζονται τα επιμέρους στοιχεία και οι συνδεσμολογίες που χρησιμοποιήθηκαν. Τέλος, περιγράφονται τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν και παρατίθενται τα αποτελέσματα που προέκυψαν, αποδεικνύοντας την ορθή λειτουργία της διάταξης. Επίσης, εξάγονται τα ανάλογα συμπεράσματα. / In this diploma thesis, a Power Inverter in order to connect an Alternating Current-Photovoltaic (AC-PV module) to the low voltage grid is analyzed, designed and manufactured. The work was carried out in the Laboratory of Electrical and Mechanical Energy Conversion at the Department of Electrical and Computer Engineering of the Polytechnic School, University of Patras, Greece. At first, some data and information concerning the photovoltaic technology are presented as well as the connection modes of a PV system or module. Secondly, the operation and structure of the inverter is described. Specifically, a differential output boost inverter is examined, the title of which is derived from its ability to produce an output voltage larger than the input voltage. In fact, this converter consists of two boost dc-dc converters, the combined operation of which achieves the desirable operation of the inverter. The nominal power of the inverter is chosen to be equal to 250W. Depending on the expected values of the currents and voltages, as well as on the ripple voltages of the capacitors and the ripple currents of the inductors, the component values were calculated. The following step was to simulate the operation of the converter under different control techniques. The only control method with satisfying results which was eventually applied to the inverter was the sliding mode control, so it is extensively described. Due to its requirements, this control technique was implemented without using a microcontroller, but only using analog integrated circuits. The design and implementation of the inverter is then described along with the selected components and some individual circuits. Finally, the results of the conducted experiments are presented, the good operation of the setup is confirmed and the related conclusions are derived.

- / -

- / -

- / -

Σκοπός την εργασίας είναι η δημιουργία ενός ολοκληρωμένου ηλεκτρονικού καταστήματος το οποίο θα παρέχει στους χρήστες μεταξύ άλλων, δυνατότητα χωρικής αναζήτησης προϊόντων, και προσωποποίησης. Η εφαρμογή υποστηρίζει όλες τις λειτουργίες ενός σύγχρονου ηλεκτρονικού καταστήματος προσθέτοντας σε αυτές ένα πλήθος καινοτόμων λειτουργιών. Συγκεκριμένα υποστηρίζει λειτουργία καλαθιού αγορών και παραγγελιών μέσω πιστωτικής κάρτας χρησιμοποιώντας ένα εικονικό σύστημα τραπεζικών συναλλαγών, πλήθος λειτουργιών αναζήτησης προϊόντων, διαφορετικά είδη προσωποποίησης, πολλαπλά επίπεδα ασφάλειας με χρήση κρυπτογράφησης, δημιουργία λογαριασμών χρηστών, forum κα. Στις καινοτομίες της εφαρμογής συγκαταλέγονται η χωρική αναζήτηση προϊόντων με χρήση Τ.Κ., η αναζήτηση αντίστοιχων τιμών σε άλλα καταστήματα και η social προσωποποίηση με χρήση βαρών στους παράγοντες προσωποποίησης. Ιδιαίτερη βαρύτητα έχει δοθεί επίσης στην συντηρησιμότητα του συστήματος και στη φιλικότητα προς τον χρήστη. Οι τεχνολογίες που χρησιμοποιήθηκαν είναι κατά κύριο λόγο HTML, CSS, PHP, Postgresql, smarty και λειτουργικό σύστημα Linux. / The purpose of this thesis is the development of a comprehensive online store that supports all functions of a modern e-shop plus a host of innovative features. Specifically, the application supports shopping cart, orders pipeline using a virtual banking system, many search products features, different kinds of personalization, multiple levels of security using encryption, user accounts, forum etc.. Innovations in the application include spatial search for products using postal codes, search for corresponding values in other e-shops and social personalization using weights to the personalization factors. Special attention was also given to the maintainability of the system and user friendliness. For the implementation of the application were used HTML, CSS, PHP, Postgresql, smarty and Linux operating system.

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η αξιοποίηση ενός σοβαρού ηλεκτρονικού παιχνιδιού στη διδακτική πράξη και η διερεύνηση των επιδράσεών του στις επιδόσεις των φοιτητών. Για την αξιολόγηση των παραπάνω σχεδιάστηκε μια online εκπαιδευτική δραστηριότητα, διάρκειας 3 εβδομάδων, σε ειδικά διαμορφωμένο εκπαιδευτικό χώρο, στον εικονικό κόσμο του Second Life. Στην έρευνα συμμετείχαν 222 φοιτητές του Τ.Ε.Ε.Α.Π.Η. Πατρών, που παρακολουθούσαν το υποχρεωτικό μάθημα πρώτου εξαμήνου: ‘Εισαγωγή στις ΤΠΕ’. Αν και όλοι οι φοιτητές συμμετείχαν στις δραστηριότητές, το τελικό δείγμα είναι 174 άτομα, καθώς οι υπόλοιποι δεν ολοκλήρωσαν τη διαδικασία Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν πως η χρήση του εικονικού περιβάλλοντος Second Life μπορεί να επιφέρει θετικά αποτελέσματα στη μαθησιακή διαδικασία και μπορεί να ανταποκριθεί τόσο στις απαιτήσεις των εκπαιδευτικών, όσο και τον εκπαιδευομένων. Με την ολοκλήρωση και αξιολόγηση της εκπαιδευτικής δραστηριότητας διαπιστώθηκε αύξηση στη μέση επίδοση των συμμετεχόντων και στις δύο θεματικές ενότητες που διερευνήθηκαν. Επιπλέον, η επίδοσή τους δε φαίνεται να επηρεάζεται από εξωτερικούς παράγοντες, όπως η κατεύθυνση που ακολούθησαν στο Λύκειο, η συχνότητα χρήσης ηλεκτρονικού υπολογιστή και διαδικτύου, ή η συχνότητα ενασχόλησης με ηλεκτρονικά παιχνίδια ή παιχνίδια εικονικής πραγματικότητας. / The aim of this study is the exploitation of a serious computer game in the instructive practice and the investigation of its effects on student performance. For this reason an educational space was designed in Second Life, a popular online virtual world. The educational space was active for a period of three weeks and available to 222 students of the University of Patras. The students attended the compulsory first semester course «Introduction to ICT» and had to use the online educational environment in order to perform activities in the frame of a compulsory/ mandatory course project. The final sample size though is 174, which is the number of the students who managed to successfully complete the activity. The results show that the utilization of the virtual environment Second Life can have a positive effect in the learning process and can address both the requirements of teachers and those of learners. After the completion and evaluation of the educational activity an increase was observed in the average performance of participants in the two topics that were investigated. Moreover, their performance does not seem to be influenced by factors such as the specific courses they chose in secondary level education, the frequency of computer and internet use, the level of engagement with computer games or virtual reality games.

Η παρούσα έρευνα εντάσσεται στην ευρύτερη επιστημονική περιοχή της διδακτικής αξιοποίησης των υπολογιστικών περιβαλλόντων στην επίλυση προβλημάτων. Αφορά τη διερεύνηση των δυνατοτήτων των υπολογιστικών περιβαλλόντων και της υποστήριξής τους στη μάθηση και γενικότερα στη γνωστική ανάπτυξη των μαθητών. Συγκεκριμένα, εστιάζει στο πως το περιβάλλον γενικού σκοπού των Ηλεκτρονικών Λογιστικών Φύλλων (ΗΛΦ) μπορεί να αξιοποιηθεί στην κατασκευή αλγεβρικών εκφράσεων που αποτελούν τη λύση των λεκτικών μαθηματικών προβλημάτων (ΛΜΠ). Στο πλαίσιο αυτό διερευνήθηκε η επίδραση των βασικών λειτουργιών του περιβάλλοντος των ΗΛΦ στη γνωστική διαδικασία της επίλυσης ΛΜΠ. Ειδικότερα, η έρευνα εστιάζει στην επίδραση της επαλήθευσης των λύσεων που υποστηρίζει το περιβάλλον αλλά και τη γνώση του χειρισμού των βασικών λειτουργιών του περιβάλλοντος στη διαδικασία επίλυσης ΛΜΠ. Για τη διεξαγωγή της έρευνας ακολουθήθηκε ποσοτική προσέγγιση, με συνδυασμό ποιοτικών και ποσοτικών δεδομένων, τα οποία αναλύθηκαν ποσοτικά. Αρχικά, μελετήθηκε η εξοικείωση των φοιτητών με τις βασικές λειτουργίες εισαγωγής τύπων των ΗΛΦ και ακολούθως η επίλυση προβλήματος με αυτά. Το δείγμα της έρευνας αποτελείται από φοιτήτριες του Τμήματος Επιστημών Εκπαίδευσης και Αγωγής στην Προσχολική Ηλικία (ΤΕΕΑΠΗ) του Πανεπιστημίου Πατρών. Η ανάλυση των δεδομένων που αφορούν την επίλυση προβλημάτων, αφενός με «μολύβι-χαρτί» και αφετέρου στο περιβάλλον των ΗΛΦ, έδειξε ότι το περιβάλλον των ΗΛΦ συμβάλει στην επίλυση προβλήματος αφού φαίνεται να υποστηρίζει τη μετάβαση από αριθμητικού σε αλγεβρικού τύπου λύσεις και ταυτόχρονα παρέχει εργαλεία τα οποία διευκολύνουν τις φοιτήτριες να επαληθεύσουν τις λύσεις τους. Επιπρόσθετα, από την ανάλυση των δεδομένων σχετικά με την εξοικείωση των φοιτητών με τις βασικές λειτουργίες εισαγωγής τύπων φάνηκε ότι η πλειονότητα των φοιτητών είναι σε θέση να χρησιμοποιήσει τις λειτουργίες αυτές για τη διατύπωση τύπων στο περιβάλλον των ΗΛΦ. Στο ίδιο πλαίσιο, παρατηρήθηκε ότι η άμεση ανάδραση του λογισμικού μέσω των μηνυμάτων λάθους που εμφανίζονται από τη μη ορθή εισαγωγή τύπου φαίνεται να κινητοποιεί τους φοιτητές να διορθώσουν τα λάθη τους, στις περισσότερες των περιπτώσεων, με επιτυχία. Τέλος, η διερευνητική ανάλυση, που έλαβε χώρα στη συνέχεια, είχε στόχο να προσδιορίσει τις συσχετίσεις συγκεκριμένων παραγόντων με την επίλυση του κάθε προβλήματος με το περιβάλλον των ΗΛΦ. Συγκεκριμένα, ανέδειξε άμεσες συσχετίσεις, τόσο της πρότερης επιλυτικής ικανότητας όσο και της συχνότητας επαλήθευσης των λύσεων καθώς και την έμμεση συσχέτιση της εξοικείωσης με τις βασικές λειτουργίες εισαγωγής τύπων. Η επιβεβαιωτική ανάλυση με χρήση μοντέλων δομικών εξισώσεων (structural equation modeling) που πραγματοποιήθηκε στα δεδομένα της έρευνας επιβεβαίωσε τις παραπάνω εκτιμήσεις. / This study is situated within the research area of the educational implementation of software environments in problem solving. The study is relevant to the investigation of the potential and support of software environments as tools for learning, and their links to the cognitive development of the students. More specifically, it focuses on the employment of spreadsheets in mathematics education for the construction of algebraic expressions and the solution of story problems. Within this framework, the impact of the affordances of the environment on the cognitive processes of students during problem solving tasks was investigated. The study focuses on the impact of the process for the verification of the solution which is supported by the environment, as well as on the impact of the existing knowledge and skills relevant to the manipulation of the spreadsheet environment elements and the interaction with the interface, during the process of problem solving. We employed a quantitative research approach and we combined qualitative and quantitative data which were quantitatively analysed. The existing experience of the students with the main functions for entering formulas in the spreadsheets as well as their problem solving processes with spreadsheets were initially tested. The sample of our study was consisted of students of the Department of Educational Sciences and Early Childhood Education of the University of Patras. Analysis of the data relevant to the problem solving process with pen and paper and by employing the spreadsheets indicated that the computer environment of the spreadsheets contributes to the solution of the problem. It seems that the computer spreadsheet environment supports the transition from numeric to algebraic solutions and also provides the tools which can facilitate the verification of the solution by the students. Concerning the prior experience and knowledge of the students with the functions for entering formulas, data analysis also indicated that the majority of the students were able to employ these functions for constructing formulas in the computer spreadsheet environment. Within this context, it was observed that immediate feedback provided by the software through the error messages upon an erroneous formula insertion, alerted the students so as to successfully, in most of the cases, revise and correct their mistakes. Finally, through an exploratory analysis, we aimed at defining the impact of specific factors on the solution of each of the problems in the computer spreadsheet environment. The analysis indicated the direct impact of both prior problem solving skills and of the frequency of solution verifications, and also the indirect impact of the knowledge and skills of the functions of the environment for entering formulas. Confirmatory data analysis through Structural Equation Modeling further confirmed these indications.

Σκοπός μας είναι να μελετήσουμε, αναπτύξουμε και να υλοποιήσουμε μία υπηρεσία PubSub με την βοήθεια του εργαλείου ανοικτού κώδικα Agsxmpp SDK. Η υπηρεσία αυτή θα είναι διαθέσιμη σε όλους τους χρήστες ενός συστήματος και θα υπάρχει η δυνατότητα στον καθένα να δημιουργεί αναρίθμητα θεματικά «κανάλια» μηνυμάτων κάθε τύπου. Κάθε χρήστης θα έχει δικαίωμα εγγραφής σε ένα τέτοιο «κανάλι» και έτσι θα έχει την δυνατότητα να λαμβάνει τα μηνύματα και τις ανανεώσεις που δημοσιεύονται σε αυτό. Σαν «κανάλια» ορίζουμε τα Nodes, η εγγραφή ορίζεται ως subscribe, η δημοσίευση ως publish και τέλος την ειδοποίηση / παραλαβή ως notification. / Our aim is to study, develop and implement a service with PubSub the help of open source tools Agsxmpp SDK. The service will be available to all users of a system and possible for anyone to create numerous thematic "Channels" each message type. Each user will have the right recording in such a "channel" and thus is able to receive messages and updates posted on this. like "Channels" are defined as Nodes, the record is defined as subscribe, the publication to publish and finally notification / receipt as notification.

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη, την ανάλυση και την κατασκευή μιας καινοτόμας τοπολογίας μονοφασικού αντιστροφέα για τη διασύνδεση φωτοβολταϊκών γεννητριών, μικρής ισχύος, με το ηλεκτρικό δίκτυο των αστικών περιοχών. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Στα πλαίσια του θεσμού της πρακτικής άσκησης, ένα τμήμα της εκπονήθηκε στην τεχνική εταιρία Πάραλος Α.Ε. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι συμβολή της στη μελέτη των νέων τεχνολογιών στον τομέα των φωτοβολταϊκών (Φ/Β) μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής, λαμβάνοντας υπόψιν τις υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας που μειώνουν δραστικά την διάρκεια ζωής των ηλεκτρολυτικών πυκνωτών και συνεπώς των ίδιων των μετατροπέων. Επί του πρακτέου διερευνάται και κατασκευάζεται μια βελτιωμένη εκδοχή του υψίσυχνου μονοφασικού αντιστροφέα ρεύματος βασιζόμενου στην τοπολογία Flyback. Η βελτίωση αφορά την ενσωμάτωση ενός κυκλώματος αποσύζευξης της ισχύος, που εξομαλύνει το ρεύμα εισόδου αναιρώντας την ανάγκη χρήσης ηλεκτρολυτικού πυκνωτή τόσο στην είσοδο, όσο και στο κύκλωμα αποσύζευξης αυξάνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής του μετατροπέα, καθιστώντας τον με αυτόν τον τρόπο κατάλληλο για εφαρμογές «Φωτοβολταϊκών Πλαισίων Εναλλασσόμενου Ρεύματος» (AC-PV Modules). Ο συγκεκριμένος αντιστροφέας έχει προταθεί στη διεθνή επιστημονική βιβλιογραφία και στην παρούσα διπλωματική εργασία αναλύεται κατά κύριο λόγο η μεθοδολογία κατασκευής του ώστε να διευρευνηθεί η λειτουργία και η απόδοσή του Αρχικά έγινε μια διεξοδική θεωρητική ανάλυση και μελέτη των καταστάσεων λειτουργίας του αλλά και της συνολικής συμπεριφοράς του βελτιωμένου αντιστροφέα ρεύματος τοπολογίας Flyback. Με την εμπειρία που αποκτήθηκε στην διάρκεια της πρακτικής άσκησης, ακολούθησε η συσχέτιση των παραμέτρων του αντιστροφέα και η επιλογή αυτών ώστε να ανταποκριθεί στις προδιαγραφές που τέθηκαν και να ανταπεξέλθει στα δεδομένα του ηλεκτρικού δικτύου της Ελλάδας. Το επόμενο βήμα ήταν η προσομοίωση της τοπολογίας σε ηλεκτρονικό υπολογιστή με ειδικό πρόγραμμα προσομοιώσεων ηλεκτρικών κυκλωμάτων (PSpice). Επιβεβαιώθηκε η λειτουργία του, έγινε ο βέλτιστος σχεδιασμός και τέλος πραγματοποιήθηκε ο κατά το δυνατόν ακριβέστερος υπολογισμός των απωλειών στα διάφορα στοιχεία ώστε να γίνει ορθή επιλογή των ημιαγωγικών στοιχείων του μετατροπέα. Τέλος, έγινε η κατασκευή του αντιστροφέα με πυκνωτή αποσύζευξης της ισχύος και επιβεβαιώθηκε πειραματικά η ορθή λειτουργία του για διάφορες συνθήκες λειτουργίας. Έπειτα συγκεντρώθηκαν μετρήσεις, αφ’ ενός μεν για την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με την απόδοση, αφ’ ετέρου δε για σύγκριση με τα αναμενόμενα θεωρητικά αποτελέσματα. / This diploma thesis deals with the study, analysis and implementation of a novel single phase inverter which is used for the interconnection of small photovoltaic (PV) generators with the electric utility grid of urban regions. This work was conducted in the Laboratory of Electromechanical Energy Conversion Department of Electrical and Computer Engineering, School of Engineering, University of Patras. The diploma thesis was also partially conducted within the internship at the engineering company Paralos S.A. This project pertains to the sector of Dispersed Power Generation PV systems, especially to Alternating Current Photovoltaic Modules (AC-PV Modules) systems in which a low power dc-ac utility interactive inverter is individually mounted on a PV module. Taking into account that the lifetime of the ac module inverter is shortened because it operates under very high atmospheric temperature, an improved Flyback-type single phase high frequency current source inverter is proposed. The improvement relies on the integration of a power pulsation decoupling circuit which aims at input current smoothing without using electrolytic capacitors and enables employment of film capacitors with small capacitance not only for the dc input line but also for the decoupling circuit. The additional circuit is expected to extend the lifetime of the inverter since the use of electrolytic capacitors under a high temperature environment drastically shortens their life.The proposed inverter circuit has already been presented in the international scientific community but the current thesis mainly analyzes the implementation methodology and investigates the inverter’s performance and behavior. Initially, a thorough theoretical analysis was made on the flyback-type utility interactive inverter’s operation and its circuit configuration. Subsequently, analytical mathematical equations were developed to describe the relationships between the parameters of the proposed inverter. Using these equations, the electric components were selected, as to meet up with the Greek electric utility grid specifications. The next step is the simulation of the topology, which was performed by a specialized on electric circuit simulation computer program (PSpice). The proper behavior of the simulated circuit was confirmed and the precise losses of the components were calculated through the program. Regarding this fact, the components were selected for an optimal design of the inverter. Last but not least, the Flyback-type current source inverter with decoupling capacitor was constructed and its operation was experimentally confirmed. Also, measurements of the inverter’s performance were collected.

Σκοπός της εργασίας είναι να παρουσιάσει κάποιες ΤΠΕ που χρησιμοποιούν οι επιχειρήσεις, να εξετάσει κατά πόσο αυτά εφαρμόζονται στις επιχειρήσεις αντιπροσωπείας αυτοκινήτων, στις ξενοδοχειακές επιχειρήσεις και στις μικρές επιχειρήσεις οδικών μεταφορών και να παρουσιάσει προτάσεις για την προώθηση και βελτίωση των ΤΠΕ. Χρησιμοποιήθηκε ποιοτική μέθοδος σε δείγμα 30 επιχειρήσεων με συλλογή πρωτογενών στοιχείων μέσω ερωτηματολογίου. Τα αποτελέσματα αναλύθηκαν με τη χρήση του στατιστικού πακέτου SPSS και έδειξαν ότι οι ΤΠΕ χρησιμοποιούνται σε μεγάλο βαθμό στις επιχειρήσεις αντιπροσωπείας αυτοκινήτων, σε μικρότερο στις ξενοδοχειακές επιχειρήσεις και ακόμη λιγότερο στις επιχειρήσεις οδικών μεταφορών. Η έρευνα αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί από πωλητές τεχνολογιών πληροφορικής και επικοινωνιών για να εξετάσουν αν υπάρχουν προοπτικές για πωλήσεις στους εξεταζόμενους κλάδους. / This study examines the rate of implementation of ICTs in hotels, in road transports and in automobile dealerships in Aitoloakarnania.