title: Μεθοδολογία αναλυτικού υπολογισμού της επίπτωσης της σκίασης σε φωτοβολταϊκά πλαίσια και υπολογισμός της παραγωγής τους υπό σκίαση
title: Methodology for the analytical calculation of shading impact on photovoltaic modules and their production under shading
Creators: name: Λαγουδακης Μαριος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2019

description: Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η επίπτωση της σκίασης σε φωτοβολταϊκά πλαίσια και υπολογίζεται η απώλεια ενέργειας των φωτοβολταϊκών όταν βρίσκονται υπό σκίαση. Στην αρχή της πτυχιακής εργασίας δημιουργείται ο ηλιακός χάρτης για τα Χανιά. Μέσω του ηλιακού χάρτη υπολογίζεται το ποσοστό σκίασης για 12 χαρακτηριστικές ημέρες του έτους (που περιλαμβάνουν εκτός των άλλων τα ηλιοστάσια και τις ισημερίες) για τρία συγκεκριμένα εμπόδια. Επιπλέον μελετάται η επίδραση της θερμοκρασίας και της ακτινοβολίας σε ένα φωτοβολταϊκό πλαίσιο. Για φωτοβολταϊκό πλαίσιο 54 και 36 κελιών δημιουργούνται τα διαγράμματα P-V, I-V για τις εξής περιπτώσεις:1) στο φωτοβολταϊκό δεν υπάρχει σκίαση ,2) στο φωτοβολταϊκό υπάρχει ολική σκίαση ενός κελιού , 3) στο φωτοβολταϊκό υπάρχει σκίαση ενός κελιού κατά 50% και 4) στο φωτοβολταϊκό υπάρχει ολική σκίαση δύο κελιών. Παρατηρούνται ακόμα διαφορές στη μείωση της ισχύος των φωτοβολταϊκών σε περίπτωση σκίασης ενός κελιού κατά 50% και ενός κελιού κατά 100% με τη χρήση η χωρίς τη χρήση διόδων παράκαμψης.
Για συγκεκριμένο φωτοβολταϊκό πλαίσιο 36 κελιών έγιναν πειραματικές μετρήσεις και πραγματοποιήθηκαν θεωρητικοί υπολογισμοί του ρεύματος και της τάσης και με βάση αυτές φτιάχτηκαν τα διαγράμματα P-V, I-V . Οι μετρήσεις έγιναν για ασκίαστο φωτοβολταϊκό ,για σκίαση στη πρώτη στήλη του φωτοβολταϊκού δηλαδή για σκίαση δώδεκα κατακόρυφων κελιών ,για σκίαση στο πιο πάνω κελί του φωτοβολταϊκού και τέλος για σκίαση στις τέσσερις πρώτες σειρές και στις τρεις πιο πάνω στήλες του φωτοβολταϊκού.
Τέλος, υπολογίζεται η ετήσια παραγωγή ενέργειας φωτοβολταϊκού όταν το φωτοβολταϊκό είναι ασκίαστο και για τρία διαφορετικά σενάρια σκίασης από άλλο φωτοβολταϊκό. Το πρώτο σενάριο αφορά τη σκίαση φωτοβολταϊκού κατά μήκος των σειρών του ,το δεύτερο σενάριο αφορά τη σκίαση φωτοβολταϊκού κατά μήκος των στηλών και το τρίτο σενάριο αφορά τη σκίαση κατά μήκος των σειρών τεσσάρων φωτοβολταϊκών πλαισίων τα οποία τοποθετούνται το ένα πάνω στο άλλο.
description: In this thesis the effect of shading of the photovoltaic panels and the calculation of their their energy losses under   shading is being studied. In the beginning of the thesis,  solar maps for the city of Chania are being created. Through this solar map, the percentage of shading for 12 characteristic days of the year is being calculated for three specific types of obstacles. Furthermore, the effect of temperature and radiation on the photovoltaic panel is being studied. For a 54 and 36 cell photovoltaic module P-V and I-V diagrams are being created, for the following cases: 1) no shading on the photovoltaic, 2) on the photovoltaic there is full shading on one cell, 3) on the photovoltaic there is 50% shading on one cell and 4)  there is full shading on two cells. The differences of the photovoltaic power decrease are also being observed in the case of one cell shading at 50% and another one with shading at 100% with the use or without of bypass diode. For a specific 36 cell photovoltaic module, the experimental measurements and the theoretical calculations of current and voltage were conducted and the P-V and I-V diagrams that were based on them were exported. The measurements were taken for an unshaded photovoltaic, for shading in the first row of the photovoltaic that is for twelve vertical cells shading, for shading in the upper cell of the photovoltaic and finally for shading in the first four rows of the photovoltaic and the three upper columns of the photovoltaic. Finally, the photovoltaic's annual energy production is being calculated in the cases that the photovoltaic is unshaded and in three other shading cases from another photovoltaic. The first case is about the shading of the photovoltaic along the rows, the second case is about the shading along the  columns and the third one is about the shading along the rows of  four photovoltaic modules   which are the one  on top of the other .