Design and Construction of Electrical Controller for Solar-Electric Heaters in order to Optimize Energy Consumption

Mahboob Kanafi, Sahar (2018) Design and Construction of Electrical Controller for Solar-Electric Heaters in order to Optimize Energy Consumption. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img]
Preview
Text (طراحی و ساخت یک کنترلر الکتریکی برای گرمکن خورشیدی-الکتریکی با هدف بهینهسازی مصرف انرژی)
Sahar Mahboob Kanafi.pdf

Download (812kB) | Preview
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

The limitations of fossil fuels have made it imperative to increasingly focus on renewable energies such as solar energy. One of the applications of solar energy is heating, which can be used in solar air heater. The objective of this research is to determine the influence of usage of heat control systems on the performance of solar heater. Three electrical elements are embedded in the outlet of the heater so that the heating of the elements is illuminated and the hot air is generated. Six LM35 bipods were installed at different points in the collector to determine the temperature and the temperature of the six sensors was recorded in the Matlab program. Our goal was to provide a temperature of 60 degrees Celsius, which is used to dry summer fruits such as apricots. Different values of measured temperature showed that as the temperature intervals for application of the elements are higher, due to the reduction of the frequency in the circuit, the performance of the temperature control system is more suitable. Also, the performance of the temperature controller was determined in three status i.e., when both elements are active and off, two elements are simultaneously active and off and when only one element is active or off. Comparison of variances showed that when both elements are active, this control system had a timely and proper response to the three-element and single-element mode due to the low standard deviation. The results also showed that the use of electric elements in solar air heaters can be compensated for inadequate warm air in rainy days or in areas such as Ardebil, which is not much solar radiation. The LM35 was installed at different points of the collector to determine the temperature, and the temperature of the six sensors was recorded in the program.. According to the calculations, it was found that during the sampling hours, the contribution of solar energy to the supply of hot air was 44.44% on a completely smooth and sunny, and 23.66% on the day of sunshine.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: طراحی و ساخت یک کنترلر الکتریکی برای گرمکن خورشیدی-الکتریکی با هدف بهینهسازی مصرف انرژی
Persian Abstract: محدود بودن منابع انرژی فسیلی ضرورت توجه بیش از پیش به انرژی‌های تجدیدپذیر همچون انرژی خورشید را برهمگان روشن ساخته است. یکی از کاربردهای انرژی خورشیدی در گرمایش می‌باشد که می‌توان از آن در هواگرمکن‌های خورشیدی استفاده کرد. هدف از این پژوهش تأثیر استفاده از سامانه‌های کنترلی دما بر روی عملکرد هواگرمکن خورشیدی می‌باشد. سه عدد المنت الکتریکی در دهانه خروجی هواگرمکن تعبیه شده تا در صورت نیاز به هوای گرم این المنت‌ها روشن شده و هوای گرم تولید نمایند. شش عددسنسوردماییLM35 در نقاط مختلف کلکتور نصب شد تا دما را مشخص کنند و در برنامه متلب دمای شش عدد سنسور ثبت شدند.هدف ما تأمین دمای 60 درجه سانتی‌گراد بود که برای خشک‌کردن میوه های تابستانی از قبیل زردآلو استفاده می‌شود. مقادیر مختلف دمای اندازه‌گیری شده نشان داد که هرچه بازه‌های دمایی برای بکاراندازی المنت‌ها بیشتر باشد، بدلیل کاهش فراجهش در مدار، عملکرد سامانه کنترلی دما مناسب‌تر می‌باشد. همچنین عملکرد این کنترلر دما در حالتی که هرسه المنت باهم فعال وخاموش شوند، دوالمنت باهم همزمان فعال و خاموش شوند و زمانی که فقط یک المنت فعال و قطع شود، بررسی شدند. مقایسات واریانس‌ها نشان داد زمانی که دو المنت فعال شود این سامانه کنترلی به دلیل پایین بودن انحراف معیار، دارای پاسخ زمانی و فراجهش مناسبی نسبت به حالت سه المنت و تک المنت بود. همچنین نتایج نشان داد که با استفاده از المنت‌های الکتریکی در هواگرمکن‌های خورشیدی می‌توان کمبود هوای گرم را در روزهای ابری و بارانی یا در مناطقی مثل اردبیل که تابش خورشیدی زیاد نمی‌باشد می‌توان به میزان قابل قبولی جبران نمود. طبق محاسبات انجام یافته مشخص گردید که در طول ساعات داده‌برداری، سهم انرژی خورشیدی در تأمین هوای داغ لازم، در یک روز کاملاً صاف و افتابی 74/44 %و در روز نیمه آفتابی به‌طور متوسط 66/23 %بود
Supervisor:
SupervisorE-mail
Pourdarbani, RaziehUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Najafi, BahmanUNSPECIFIED
Behfar, HosseinUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Date Deposited: 03 Oct 2018 08:57
Last Modified: 03 Oct 2018 08:57
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/279

Actions (login required)

View Item View Item