Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την ανάλυση της λειτουργίας των θερμοηλεκτρικών στοιχείων, τη συγκριτική μελέτη μεθόδων απομάστευσης μέγιστης ισχύος από αυτά καθώς και την κατασκευή διάταξης για την πειραματική σύγκριση των μεθόδων αυτών στο εργαστήριο. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Κύριος στόχος είναι η επιλογή ορισμένων μεθόδων εντοπισμού του σημείου απομάστευσης μέγιστης ισχύος, που μπορούν να εφαρμοστούν σε διάταξη θερμοστοιχείων και η μελέτη αυτών ώστε να εξαχθούν συγκριτικά αποτελέσματα για τις μεθόδους αυτές. Στην παρούσα διπλωματική εργασία διεξήχθη η απαραίτητη βιβλιογραφική αναζήτηση, η μελέτη των μεθόδων απομάστευσης μέγιστης ισχύος, η μελέτη των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών των θερμοστοιχείων και η μοντελοποίηση τους ως γεννήτριες ηλεκτρικής ενέργειας.
Αρχικά έγινε η αναζήτηση στη βιβλιογραφία των ιδιοτήτων και των χαρακτηριστικών λειτουργίας των θερμοστοιχείων για κατανόηση της λειτουργίας τους. Έγινε μελέτη των ιδιαιτεροτήτων τους και των διαφορών τους από τα άλλα συστήματα που έχουν εφαρμοστεί μέθοδοι απομάστευσης μέγιστης ισχύος, καθώς και αναζήτηση για εύρεση μοντέλου κατάλληλου για την προσομοίωση τους.
Στη συνέχεια έγινε βιβλιογραφική αναζήτηση για τις μεθόδους απομάστευσης μέγιστης ισχύος που έχουν εφαρμοστεί σε θερμοστοιχεία, αλλά και σε άλλα συστήματα, όπως ανεμογεννήτριες και φωτοβολταϊκά συστήματα. Μελετήθηκε η φιλοσοφία της κάθε μίας και μεταξύ αυτών έγινε επιλογή των καταλληλότερων για την εφαρμογή τους σε θερμοστοιχεία.
Το επόμενο βήμα ήταν η προσομοίωση τόσο του θερμοστοιχείου βάσει ενός εκ των μοντέλων που υφίστανται στη βιβλιογραφία, σε περιβάλλον Matlab/Simulink, όσο και των μεθόδων απομάστευσης μέγιστης ισχύος που επιλέχθηκαν. Στόχος είναι η καλύτερη κατανόηση των χαρακτηριστικών των θερμοστοιχείων και η διεξαγωγή πρώιμης σύγκρισης βάσει των αποτελεσμάτων των προσομοιώσεων.
Τέλος μελετήθηκε και κατασκευάστηκε πειραματική διάταξη, κατάλληλη για την εφαρμογή των μεθόδων απομάστευσης μέγιστης ισχύος. Βάσει των μετρήσεων που λήφθηκαν με αυτή τη διάταξη έγινε η τελική σύγκριση μεταξύ των μεθόδων που επιλέχθηκαν. / This diploma thesis deals with the analysis of the operation of thermoelectric elements, and with a comparative study on methods of maximum power bleed and constructing a provision for the experimental comparison of these methods. This work was conducted in the Laboratory of Electromechanical Energy Conversion, Department of Electrical and Computer Engineering, Faculty of Engineering, University of Patras.
The main objective is to choose between certain maximum power point tracking methods that can be applied on thermocouples and study them in order to draw comparative results for these methods. In this diploma thesis the necessary literature search was conducted. Also a study on maximum power point tracking methods, and a study on the characteristics of thermocouples was conducted for modeling them as generators of electricity.
Initially, a literature search on the properties and operating characteristics of the thermocouples was done in order to understand their function. We investigated their specificities and their differences from other systems where maximum power point tracking methods have been applied, in order to find a suitable model for their simulation.
Then a literature search, for maximum power point tracking methods that are applied to thermocouples and other systems such as wind generators and photovoltaic systems, was done. The philosophy of each one of them was studied and were selected the most suitable for application on thermocouples.
The next step was to simulate both the thermocouple, under one of the existing models in the literature, and the methods for maximum power point tracking that were selected, on Matlab / Simulink. The objective is to better understand the characteristics of thermocouples and to conduct an early comparison based on the simulation results.
Finally an experimental device suitable for implementing the methods was studied and built. Based on the measurements obtained with this device the final comparison between the methods was made.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/5818 |
| Date | 01 February 2013 |
| Creators | Χατζηδάκης, Παναγιώτης |
| Contributors | Τατάκης, Εμμανουήλ, Chatzidakis, Panagiotis, Τατάκης, Εμμανουήλ |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
Page generated in 0.0025 seconds