Open Access Journal
International Science and Technology Journal
ISSN: 2519-9854 (Online)
ISSN: 2519-9846 (Print)
A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering
Published by
Supervised by
Stand-Alone Solar Power System Design for a Clinic Centre Top Roof in AZ-Zawia City, Libya
| Researcher(s): | |
|---|
| Institution: | University of Zawia - Faculty of Engineering |
|---|
| Field: | الهندسة الكهربائية و الالكترونية وهندسة الاتصالات |
|---|
| Published in: | 33rd volume - October 2023 |
|---|
الملخص
هناك العديد من الدوافع لاستخدام الطاقة الشمسية في ليبيا، أحدها أن الظروف المناخية مثالية وقوية، والآخر أن الطاقة الشمسية صديقة للبيئة. يحاكي هذا البحث نظامًا شمسيًا مستقلاً على برنامج الماتلاب لمنشأة صحية في مدينة الزاوية، ليبيا، باستخدام برمجةاعتمادًا على شريط المساحة المحدد باستخدام مبرمج الهومر. تم دمج حسابات حجم المجموعة الشمسية وتصميم النظام أثناء إجراء المحاكاة. وبافتراض أن متوسط عدد ساعات سطوع الشمس في مدينة الزاوية حوالي 6.5 ساعة، فإن القدرة المطلوبة لتغذية هذه الأحمال تقريبا 5 كيلو واط، والطاقة المستخدمة في الساعة حوالي 32 كيلو واط ساعة. بالإضافة إلى ذلك، تم حساب مكونات حجم النظام، مثل المصفوفة الشمسية، وأوقات الشحن والتفريغ لسعة البطارية، ووحدة التحكم في الشحن، وخصائص العاكس، وأسلاك النظام، وميزات قاطع الدائرة، وخصائصها. أيضًا، تمت محاكاة منحنيات التيار مقابل الجهد الكهربي(V) و كذلك القدرة (P) مقابل الجهد الكهربي (V) للمصفوفة الشمسية. بالاضافة الي انه تم الحصول على جهد الإدخال للتيار المستمر والعاكس الحالي وجهد الخرج للتيار المستمر. يتكون النظام الشمسي المصمم من الواح كهروضوئية بقدرة 32 كيلووات/ يوم مع 36 بطارية (12 فولت، 1403.5 أمبير) وعاكس نوع بقدرة 5 كيلووات. وفقًا للنتائج المتحصل عليها اثناء تصميم ومحاكاة النظام، يمكن لهذا النظام الحفاظ على إضاءة المنزل وأحمال الأجهزة. من ناحية اخري، تم إجراء محاكاة للنموذج الديناميكي للنظام المصمم بواسطة برنامج المحاكاة الماتلاب. وفقا لنتائج المحاكاة، يمكن للنظام المصمم توفير الجهد والتردد المستقرين لأحمال المركز الطبي الذي تمت عليه هذه الدراسة.
الكلمات الدالة:
مستقل، الإشعاع الشمسي، النظام الشمسي، تصنيفات الأحمال، تحجيم النظام، التعليم عبر الإنترنت، برنامج هومر، المحاكاة ببرنامج الماتلاب
Abstract
There are many motives for using solar energy in Libya country, one of which is that the climatic conditions are ideal and strong, and the other is that solar energy is environmentally benign. This paper simulates a stand-alone solar system for a health facility in the city of AZ-Zawia, Libya, using MATLAB programming depending on the area bar selected using a Homer programmer. Solar array sizing and system design calculations were integrated during the simulation procedure. Assuming that the average number of hours of sunshine in the city of AZ-Zawia is about 6.5 hours, the required capacity is about 5 kW, and the energy used per hour is approximately 32 kWh. In addition, system sizing components are calculated, such as the solar array, battery capacity charging and discharging times, charging controller, inverter characteristics, system wiring, circuit breaker features, and characteristics. Also, current I vs. voltage V and power P vs. the voltage V curves of the solar array are simulated. The power output of the designed system is simulated. The input voltage of the DC and current inverter as well as the output voltage of the DC and current inverter are obtained. The intended system consists of a 32 kW/day photovoltaic system with 36 batteries (12 V, 1403.5 Ah) and a 5 kW MPPT inverter. According to system ratings, this system can maintain cottage lighting and appliance loads. A simulation of the dynamic model of the system designed by MATLAB-Simulink was performed. According to the simulation results, the designed system can provide stable voltage and frequency for clinic center loads.
KEYWORDS: Stand-alone, Solar Irradiance, Solar System, Loads Classifications, System Sizing, Online Education, HOMER Program, MATLAB Simulink