Hybridijärjestelmän kokoaminen ja testaaminen

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella ja toteuttaa pienimuotoinen aurinko- ja tuulivoimaa hyödyntävä hybridijärjestelmä laboratorioympäristöön. Työn tavoitteena oli tutkia järjestelmän toimintaa, mitata sen tuottamaa tehoa ja arvioida invertterin toimintaa.

Työssä rakennettiin hybridijärjestelmä, joka koostui aurinkopaneelista, tuuliturbiinista, akustosta, lataussäätimestä ja invertteristä. Mittaukset suoritettiin laboratorio-olosuhteissa käyttäen pyranometriä auringonsäteilyn mittaamiseen sekä tehomittaria ja yleismittaria järjestelmän sähköisten suureiden mittaamiseen. Invertterin toimintaa testattiin eri kuormilla, kuten puhelimen laturilla, hiustenkuivaajalla sekä valaistuskuormalla. Tuloksista määritettiin järjestelmän tuottama teho ja invertterin hyötysuhde.

Tuloksista havaittiin, että järjestelmä toimi vakaasti laboratorio-olosuhteissa ja tuotti sähköä odotetulla tavalla. Invertterin hyötysuhde vaihteli kuorman mukaan ja jäi pienillä ja suurilla kuormilla selvästi alhaisemmaksi kuin optimoidulla kuormilla. Tämä osoittaa, että invertterin toiminta on tehokkainta, kun kuorma on lähellä sen optimaalista käyttöaluetta.

Uusiutuvan energian käyttö nähdään keskeisenä keinona vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä ja ilmastonmuutosta. Hybridijärjestelmät tarjoavat joustavan tavan hyödyntää useita energialähteitä samanaikaisesti ja parantaa energian saatavuutta. Järjestelmän kehitystä voidaan jatkossa parantaa lisäämällä tehokkaampi kuorma ja optimoimalla säätimen asetuksia, mikä parantaa mittausten tarkkuutta ja järjestelmän kokonaishyötysuhdetta.