| Abstract | Uslijed prepoznatog visokog energetskog potencijala Sunčevog zračenja, raste sve veći interes na svjetskom tržištu za unaprjeđenje tehnologije realizacije sunčanih ćelija, odnosno fotonaponskih modula, u smislu stabilnosti kao izvor el. energije na različite klimatske uvjete rada. Poticanje i korištenje Sunčeve energije kao jedan od glavnih izvora el. energije pozitivno utječe na zaustavljanje klimatskih promjena uz očuvanje iscrpljenih neobnovljivih sirovina naše planete. Samom činjenicom da je Sunčeva energija dostupna svima i smanjuje potrebu korištenja neobnovljivih sirovina što znatno pomaže pri smanjenju emisije stakleničkih plinova i štetnih tvari u okolinu, čine tu vrstu energije reprezentativnim primjerom od dostupnih modela obnovljivih izvora energija. Pogotovo iskače činjenica da se Sunčeva energija može istovremeno koristiti za proizvodnju električne energije i topline. Iako je energija Sunca prostorno dostupna svima, gledano s klimatske perspektive iskaču njeni nedostaci, među kojima se posebno izdvaja kriterij stabilnosti kao kontinuirani izvor električne energije. Pod tim kriterijem se podrazumijeva osjetljivost na spontane klimatske promjene preko relativno niske učinkovitosti FN modula koja se kreće do oko 20% što opet ovisi o tehnologiji izrade njenih osnovnih jedinica, sunčanih ćelija. Uz već relativno nisku učinkovitost, povećanjem radne temperature dodatno se umanjuje mogućnost proizvodnje korisne snage preko smanjenja učinkovitosti što je opisano eksperimentalno utvrđenim temperaturnim koeficijentima osnovnih parametara modula. U ovom diplomskom radu, povezivanjem dostupne teorijske podloge o radu FN modula i dobivenih praktičnih rezultata različitim mjerenjima parametara kritičnih u planiranju FN sustava (temperatura i ozračenje) i osnovnih električnih veličina FN modula, moguće je donijeti korisne zaključke o ponašanju performansi ispitivanog modula u realnim uvjetima rada, preciznije na krovu fakulteta. Obradom mjernih podataka koristeći biblioteke i funkcionalnosti programskog jezika Python-a, sistematski su doneseni zaključci ne samo o temperaturnom utjecaju, već i o cjelokupnom utjecaju na performanse rada modula uzimajući u obzir i zavisnost temperature i ozračenja koja kao složena cjelina direktno i indirektno utječu na neizbježnu fluktuaciju proizvedene snage. Fotonaponski sustav, kao izvor električne energije u realnim situacijama mora biti kontinuiran i pouzdan da dobije još veću pažnju od industrije i brojnih investitora cijelog svijeta. Kako bi se dijelom ispunio navedeni uvjet i povećala atraktivnost ponuđenog modela obnovljivog izvora energije, u ovom radu se na osnovu mjernih podataka cijele godine probalo odrediti područje temperature i ozračenja za optimalan i stabilan rad projektiranog FN sustava. |
| Abstract (english) | Due to the recognized high energy-potential of solar radiation, there is a growing interest in the global market to improve the technology of solar cells, or photovoltaic modules, in terms of stability as a source of electric energy to different climatic operating conditions. The encouragement and usage of solar energy as one of the main sources of electric energy has a positive effect on stopping climate changes in addition to preserve the depleted non-renewable raw materials of our planet. The fact that solar energy is available to everyone and reduces the need to use non-renewable raw materials, which significantly helps reduce emissions of greenhouse gases and harmful substances into the environment, make this type of energy a representative example of available renewable energy solutions. It stands out in particular by the fact that solar energy can be used simultaneously to produce electricity and heat. Although the energy of the Sun is spatially available to everyone, from the climatic perspective its disadvantages start to stand out, among which the criterion of stability stands out as a continuous source of electricity. This criterion implies sensitivity to spontaneous climate change through the relatively low efficiency of the PV module, which ranges up to about 20%, which basically depends on the technology of making its basic units, solar cells. In addition to the already relatively low efficiency, by increasing the operating temperature it reduces the possibility of producing useful power by decreasing the efficiency, which is described by experimentally determined temperature coefficients of basic parameters of the module. In this thesis, by revealing connections among the available theoretical basis of the operation principles of the PV module and the obtained practical results by various measurements of critical parameters in the planning of the PV system (temperature and irradiance) and basic electrical quantities of the PV module, it is possible to draw logical useful conclusions about the behavior of the tested unit in real mode operation, more precisely on the roof of the faculty. By processing the measurement data using libraries and functionalities of the Python programming language, conclusions were systematically made not only about the temperature effect, also about the overall impact on the performance of the module, taking into account the dependence of the temperature and the irradiance as a complex unit which directly and indirectly impact on the inevitable fluctuation of the produced power. The PV system, as a source of electricity in real situation must be continuous and reliable to get even more attention from industry and numerous investors around the world. In order to partially meet this requirement and increase the attractiveness of the offered solution of renewable energy source, in this thesis, based on the data measured throughout the year, we tried to determine the optimal area of values of the temperature and the irradiance for achieving optimal and stable operation of the designed PV system. |
