Sirvides Autor "Pihu, Ats-Janno" järgi

Näitamisel1 - 1 1-st
  • Pisipilt
    NimetusPiiratud juurdepääs
    630 A nimivooluga päikeseelektrijaama madalpingejaotusseadme optimeerimine
    (Tallinna Tehnikakõrgkool, 2020) Pihu, Ats-Janno; Mandre, Andres; Marek Mägi
    Lõputöö raames optimeeriti Harju Elekter Elektrotehnika poolt toodetavat madalpingejaotusseadet, mida kasutatakse päikeseelektrijaamades. Neis jaamades on madalpingeseadmete puhul vaja arvestada maksimaalse koormatuse ja suurte temperatuuritõusudega, kuna päikeseelektrijaamades võivad päikesepaisteliste ilmadega kõik väljundfiidrid maksimaalselt koormatud olla. Optimeerimise peamine eesmärk oli toote omahinna langetamine. Lõputöö teemaks valiti „630 A nimivooluga päikeseelektrijaama madalpinge jaotusseadme optimeerimine“. Kuna päikeseenergia kasutamine elektri tootmiseks on tänapäeval väga aktuaalne teema ja seda ka Eestis, saigi otsustatud just päikeseelektrijaamadesse mõeldud jaotusseadet optimeerida. Püstitati esialgne hüpotees, et seadme omahinda on võimalik vähendada vähemalt 10% võrra nii, et see ka temperatuuritõusukatsed läbib. Lõputöö tulemusena sai hüpotees osaliselt kinnitatud, kuna seadme omahind uue lahendusega langes veelgi rohkem, 14,5%, ent katsed ei õnnestunud täielikult. Lõputöös on välja toodud päikeseenergia osatähtsuse tõus energiaallikana nii globaalselt kui ka Eestis. Esitatud on päikeseelektrijaamade ning päikesepaneelide tööpõhimõtted, mille abil saab rohkem selgust, mis rolli täidab lõputöö raames käsitletav madalpingejaotusseade. Töötati välja uus lahendus, leides soodsamaid ning standardsemaid alternatiive olemasolevale lahendusele. Esmalt otsustati kasutada HETR-tooteseeria korpuseid, mis on odavamad ning lihtsamad kui olemasoleva lahenduse HEKL-tooteseeria korpused. Seejärel valiti soodne ning standardne sisendklemmide lahendus: Jean Mülleri kaablikingad, mis paigutatakse pealattidele üksteise alla. Selle lahendusega paranesid ka klemmide jahutustingimused. Järgmiseks leiti jaotusseadme kõikide komponentide, lattide ja sisendkaablite kaovõimsused ning teostati Rittal Therm programmiga soojusarvutused, et leida, kui kõrgeks tõuseb arvutuslikult jaotusseadme sisetemperatuur. Kuna arvutuste järgi oleks esimese sektsiooni sisetemperatuur olnud liialt kõrge (78 °C), otsustati sundjahutuse kasuks ning jaotusseadme küljele paigaldati ventilaator. Katselaboris viidi läbi soojuskatsed, et testida, kas temperatuuritõusud vastavad nõuetele. Tehti kaks katset: esimeses katses eraldas ventilaator jaotuskilbist sooja õhku välja, teises katses puhus ventilaator jaotuskilpi jahedat õhku sisse. Väiksemad temperatuuritõusud saavutati esimeses katses, ent siiski kuumenesid võimsuslüliti korpus ning L2 faasi sisendklemm veidi üle lubatu. Katsed loeti üldjoontes õnnestunuks, kuna lubatud temperatuuripiire ei ületatud suurel määral ning väikeste muudatustega on võimalik temperatuuritõusu vähendada. Võrreldi olemasoleva seadme lahenduse ning uue lahenduse montaažiaega. Eelneva lahenduse montaaž kestis 20 tundi, uue lahenduse montaaž võttis aega 27 tundi. Tulemus oli ootustele vastav, kuna uus lahendus on montööridele võõras ning ühe korpuse asemel on kasutatud kahte. Viimaks võrreldi olemasoleva ja uue lahenduse tootmise omahindasid. Jaotuskilbi kõikide komponentide hind langes 25,6%, mis on märkimisväärne saavutus. Montaaž osutus aga kallimaks, kuna võõra lahenduse kokkupanek võttis kauem aega. Montaaži hind kasvas 25,9%. Sellegipoolest terviku toote omahind langes 14,5%. Lõputöö tulemustele toetudes tehakse järgnevad ettepanekud: • proovida kasutada sisendi sektsioonis laiemat korpust, mis tagab parema jahutuse; • tõsta ventilaator teise sektsiooni küljelt esimese sektsiooni küljele, kuna esimeses sektsioonis saavutati kõrgemad temperatuurid; • lisada seadmele veel üks ventilatsiooniava, et parandada õhu liikumist; • viia läbi katsed proovides ka teiste tootjate võimsuslülititeid.