Розроблення програмного забезпечення для дослідження зміни потужності сонячних панелей від кута падіння променів

Abstract

В роботі було проведено розроблення програмного забезпечення для дослідження зміни потужності сонячних панелей від кута падіння променів, що є актуальною задачею у вирішенні проблеми підвищення ефективності функціонування засобів генерації «зеленої» електроенергії, зокрема сонячних електростанцій. Для цього, було проаналізовано проблему дослідження ефективності застосування сонячних панелей у фіксованій позиції та на рухомому кріпленні. Сформовано мету та задачі дослідження. Вибрано засоби для реалізації програмного забезпечення та наведено їх переваги при вирішенні даної задачі. Проведено експериментальні дослідження залежності потужності продукованого сонячною панеллю струму в залежності від позиції сонячної панелі, наведено алгоритм роботи програмного забезпечення. Проведено обробку отриманих результатів з метою отримання відфільтрованого графічного образу, представленого у вигляді матриці значень. Для цього здійснено порівняння методів фільтрації значень матриці від промахів та згладжування локальних максимумів. Також, приведено опрацьовані зображення до заданого розміру методами інтерполяції. Наведено кінцевий результат у вигляді рисунків поверхонь на основі матричних значень. Сформульовано подальші перспективи застосування отриманих даних для вирішення науково-практичних задач в галузі сонячної енергетики та наведено напрямки подальших досліджень. Результати роботи будуть використані в подальших дослідженнях з порівняння ефективності застосування сонячних панелей у фіксованій позиції та на рухомому кріпленні.

В работе была проведена разработка программного обеспечения для исследования изменения мощности солнечных панелей от угла падения лучей, что является актуальной задачей в решении проблемы повышения эффективности функционирования средств генерации «зеленой» электроэнергии, в частности солнечных электростанций. Для этого, была проанализирована проблема исследования эффективности применения солнечных панелей в фиксированной позиции и на подвижном креплении, сформированы цель и задачи исследования. Выбрано средства для реализации программного обеспечения и приведены их преимущества при решении данной задачи. Проведены эксперименты по исследованию зависимости мощности производимого солнечной панелью тока в зависимости от позиции солнечной панели, приведен алгоритм работы программного обеспечения. Проведена обработка полученных результатов с целью получения отфильтрованного графического образа, представленного в виде матрицы значений. Для этого проведено сравнение методов фильтрации значений матрицы от промахов и сглаживания локальных максимумов. Также, методами интерполяции обработанные изображения были приведены до заданного размера. Приведен конечный результат в виде рисунков поверхностей на основании матричных значений. Сформулированы дальнейшие перспективы применения полученных данных для решения научно-практических задач в области солнечной энергетики и приведены направления дальнейших исследований. Результаты работы будут использованы в дальнейших исследованиях по сравнению эффективности применения солнечных панелей в фиксированной позиции и на подвижном креплении.

In this work, software was developed to study the change in the power of solar panels from the angle of incidence of solar light, which is an urgent task in solving the problem of improving the efficiency of the means of generating "green" electricity, in particular solar power plants. For this, the problem of researching the effectiveness of using solar panels in a fixed position and on a mobile mount was analyzed, and the purpose and objectives of the study were formed. The means for the implementation of the software have been selected and their advantages are given for solving this task. Experiments were conducted to study the dependence of the power produced by the solar panel current, depending on the position of the solar panel, the algorithm of the software is given. The obtained results were processed in order to obtain a filtered graphic image presented as a matrix of values. For this purpose, methods of filtering the values of the matrix from misses and smoothing local maxima are compared. Also, interpolation methods were used to process the processed images to a specified size. The final result is given in the form of surface patterns based on matrix values. Further prospects for applying the obtained data to solving scientific and practical problems in the field of solar energy are formulated and areas for further research are given. The results of the work will be used in further studies comparing the effectiveness of using solar panels in a fixed position and on a movable mount.