19427

Küçük & Orta Ölçekli Fotovoltaik Modül Üretimi için Dijital PID Sıcaklık Denetimli Laminatör Deney Kiti Tasarımı ve Üretimi

Bu çalışmada, küçük & orta ölçekli fotovoltaik (PV) modül üretimi için laminatör tasarımı veüretimi gerçekleştirilmiştir. PV modüller ve/veya sistem tarafından sağlanacak enerjiningüvenilirliği; dış ortam koşullarına karşı dayanıklı ve uzun ömürlü olmaları ile mümkündür. Buda endüstriyel açıdan zorunlu olan laminasyon tekniklerinin sunduğu korumayla sağlanır.Çalışma kapsamında ilk olarak, sistemin katı modeli Solidworks® programı kullanılarakoluşturulmuş ve optimum üretim koşullar için sistemin benzetimi yapılmıştır. Bu aşamadan sonra,tasarlanan sisteme ait bileşenler belirlenerek alüminyum levhaların CNC’de üretimi ve şaseüzerine montajı gerçekleştirilmiştir. PV modül katmanlarının lamine edilmesi için istenilen ısıldağılım fişek rezistanslar tarafından sağlanırken, sıcaklığın kontrolü PID kontrolör tarafındansağlanmıştır. PV modül bileşenlerinin laminasyonunda gerekli olan vakum ve/veya basınçprosedürlerini için esnek mebranın bulunduğu üst alüminyum levha, raylı kızaklar üzerinekonumlandırılmıştır. Tasarım ve montajın tamamlanmasını takiben, güneş hücreleri seri ve/veyaparalel bağlanaraktan hücre matrisleri oluşturulmuş ve sistemin endüstriyel olarak performansıtest edilmiştir. Sonuç olarak, PV modül üretimi için oluşturulan dijital PID sıcaklık denetimlilaminatör deney kiti, mevcut teknolojilerdeki laminasyon süreçlerinin izahını ve lisans/ön lisansdüzeyindeki öğrencilerinin gerekli bilgi ve deneyime sahip olmalarını sağlayacaktır.

Digital PID Temperature Controlled Laminator Test Kit Design and Production for Small & Medium Scale Photovoltaic Module Production

In this study, laminator design and production are realized for small & medium scale photovoltaic (PV) module production. The reliability of the energy to be supplied by the PV modules and / or the system is possible by being durable against external conditions and long life. This can be ensured by the protection provided by industrially mandatory lamination techniques. For the aim of the study, first, the solid model of the system is created using the Solidworks® program and the system is simulated for optimum production conditions. After this step, the components of the designed system are identified and aluminium plates are produced in CNC and assembled on the chassis. The temperature control is provided by the PID controller while the desired thermal distribution for lamination of the PV module layers is provided by cartridge resistors. The upper aluminium sheet with flexible membrane for vacuum and / or pressure procedures required for the lamination of the PV module components is positioned on the slide rails. Following completion of the design and assembly, cell matrices are constructed by connecting solar cells in series and / or parallel, and the system is tested for industrial performance. As a result, the digital PID temperature-controlled laminator test kit for PV module production will provide insight into the lamination processes in existing technologies and ensure that students at undergraduate / graduate level have the necessary knowledge and experience.

PDF

___

Atabey G., Tezcan, S.S. "Rüzgâr Santrallerinin Modellenmesi ve Rüzgâr Santrallerinin Iletim Sistemi Üzerindeki Etkilerinin Incelenmesi" Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 5 (3): 197-212
Papadopoulou E.V.M. Photovoltaic Industrial Systems: An Environmental Approach, Greece: Springer, 2011.
Pearsall N. The Performance of Photovoltaic (PV) Systems: Modelling, Measurement and Assessment, United Kingdom: Elsevier, 2017.
Goetzberger A., Hoffmann V. Photovoltaic Solar Energy Generation, New York: Springer, 2005.
Lynn P. A. Electricity from Sunlight: An Introduction to Photovoltaics, United Kingdom: WILEY, 2010.
Reinders A., Verlinden P., van Sark W., Freundlich A. Photovoltaic Solar Energy: From the Fundementals to Applications, United Kingdom: John Wiley & Sons, 2017.
Luque A., Hegedus S. Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, West Sussex PO19 8SQ, England: John Wiley & Sons, 2003.
Krauter S. C. Solar Electric Power Generation - Photovoltaic Energy Systems, Netherlands: Springer, 2006.
Feng P. "Electrically Conductive Adhesives," 24 May 2016. Available: http://www.dupont.com/content/dam/dupont/products-and-services/solar-photovoltaicmaterials/solar-photovoltaic-materials-landing/documents/Electrically-Conductive-Adhesives-forPV-Applications-DuPont.pdf. [Erişildi: 18 Apr 2018].
Wenham S., Green M., Watt M. Applied Photovoltaics,Chap. 5, Centre for Photovoltaic Devices and Systems,, Sydney: University of New Soth Wales, 1995.
Jäger K., Isabella O., Smets A. H., van Swaaij R. A., Zeman M. Solar Energy: Fundamentals, Technology, and Systems, Delft University of Technology, 2014.
El Amrani A., Mahrane A., Moussa F. Y., Boukennous Y. "Solar Module Fabrication" International Journal of Photoenergy, cilt 2007, no. Article ID 27610, 2007.
Czanderna A., Pern J. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, cilt 43, p. 101–181, 1996.
Krauter S., Pénidon R., Lippke B., Hanusch M., Grunow P. "PV Module Lamination Durability" ISES Solar Word Congress, Kassel (Germany), 2011.
Wiese S., Kraemer F., Meier R., Schindler S. "Mechanical Problems of Manufacturing Processes for Photovoltaic Modules" 18th European Microelectronics and Packaging Conference, EMPC 2011, UK, 2011.
Hogan S. J. et al. "Automated lamination for photovoltaic module encapsulation" Conference: Photovoltaic Specialists Conference 1993, Conference Record of the Twenty Third IEEE, 1993.
Nowlan M., Murach J., Sutherland S., Moore S., Miller D., Hogan S. "Development of automated photovoltaic module manufacturing processes" Photovoltaic Specialists Conference, 2002. Conference Record of the Twenty-Ninth IEEE, 2002.
Meekhun D., Boitier V., Dilhac J. Blin G. "An Automated and Economic System for Measuring of the Curren-Voltage Characteristics of Photovoltaic Cells and Modules" ICSET 2008, 2008, 144-148 .
Kuo B. C. “PID kontrolü ile tasarım”, Otomatik Kontrol Sistemleri 7th ed., Çeviri Editörü, Prof. Dr. Atilla BİR,, İstanbul: Literatür Yarıncılık, 2009.