Download or read book Optimisation nerg tique d un syst me de stockage d nergie solaire written by Abdessattar Jendoubi and published by . This book was released on 2017-08-08 with total page 76 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Optimisation et gestion des flux nerg tiques d un g n rateur solaire photovolta que written by Ahmad Ghamrawi and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse s'inscrit sur une thématique de recherche dédiée aux systèmes de production d'énergie solaire photovoltaïque. En effet, les besoins énergétiques mondiaux sont en croissance continue, l'exploitation et la consommation des énergies fossiles épuisent des ressources limitées et impactent notre environnement. L'énergie solaire photovoltaïque représente une source d'énergie renouvelable des plus prometteuse, même si ses inconvénients demeurent le coût élevé d'installation initiale et la variabilité de sa production. Les travaux présentés visent surtout à optimiser le rendement énergétique global d'un système solaire photovoltaïque non connecté au réseau. Ainsi, ce travail de recherche se focalise sur l'architecture de la chaîne de conversion avec l'intégration de convertisseurs élévateurs DC-DC conventionnel et quadratique et sur une optimisation des algorithmes de recherche du point de puissance maximale lors de variations des conditions climatiques. La modélisation et l'analyse de ces convertisseurs élévateurs sont conduites sous forme de systèmes à commutation afin de proposer une commande stabilisante aux points d'équilibre selon la définition de Lyapunov. Des résultats de simulation sous Matlab/SimulinkTM sont exposés, attestant la maximisation de la puissance électrique récupérée et la stabilité pour le point de fonctionnement. Des résultats expérimentaux, issus du banc expérimental du laboratoire LIAS, viennent corréler et confirmer l'intérêt des approches proposées.

Download or read book Libert de l nergie written by Rolland Marin and published by Rolland Marin. This book was released on 2024-01-09 with total page 197 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Vous rêvez d'une vie moins dépendante du réseau électrique ? Aspirez-vous à l'autosuffisance que procure la production de votre propre énergie ? Êtes-vous prêt à faire le saut vers un avenir plus vert et plus durable, mais ne savez pas par où commencer ? "La Bible de l'énergie solaire hors réseau est précisément le guide qu'il vous faut. Dans ce tome complet, vous passerez du statut de novice à celui d'expert, en perçant les mystères de l'énergie solaire et en découvrant comment elle peut devenir votre solution énergétique personnelle, renouvelable et rentable. Pourquoi choisir "La Bible de l'énergie solaire hors réseau" ? Voici ce que vous pouvez vous attendre à trouver à l'intérieur : Une introduction complète à l'énergie solaire : comprendre les principes de base de l'énergie solaire, comment elle fonctionne et pourquoi elle est la source d'énergie renouvelable de l'avenir. Un guide étape par étape de la conception d'un système d'énergie solaire : apprenez à adapter votre propre système d'énergie solaire à vos besoins, aux exigences spécifiques de votre lieu de résidence et aux étapes à suivre pour que votre vision devienne réalité. Savoir-faire essentiel en matière de vie hors réseau : préparez-vous mentalement au passage à la vie hors réseau, découvrez les appareils et les outils essentiels, et abordez les changements avec aisance et confiance. Aperçu des systèmes hybrides : explorez les avantages de la diversification de vos sources d'énergie, en combinant l'énergie solaire avec d'autres énergies renouvelables telles que l'énergie éolienne et l'énergie hydraulique. Conseils d'experts sur l'entretien et le dépannage : maîtrisez l'entretien régulier et le dépannage des problèmes courants pour garantir le fonctionnement optimal de votre système solaire. Des scénarios concrets : Plongez dans des études de cas inspirantes qui illustrent l'utilisation pratique de l'énergie solaire dans une maison, un bateau, un véhicule de plaisance et une cabane isolée. "La Bible de l'énergie solaire hors réseau est plus qu'un simple livre ; c'est votre passeport pour l'indépendance énergétique. Que vous soyez novice en matière d'énergie renouvelable, que vous soyez un adepte de la vie hors réseau cherchant à améliorer votre installation, ou que vous vous situiez entre les deux, ce livre est votre feuille de route vers un avenir durable alimenté par le soleil. Ne vous laissez pas intimider par la complexité de l'énergie solaire. Équipez-vous dès maintenant de la "Bible de l'énergie solaire hors réseau" et laissez le soleil éclairer votre chemin vers un mode de vie plus vert et plus autonome. L'avenir est là, et il est alimenté par le soleil.

Download or read book D veloppement d algorithmes de gestion optimale des syst mes de stockage nerg tique bas s sur des mod les adaptatifs written by Eiko KRüGER and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les limites des ressources d'énergies fossiles et la perspective imminente du changement climatique ont mené les pays de l'Union Européenne à engager une restructuration du secteur électrique vers un approvisionnement en énergie fiable, économique et durable. Dans cette optique de transition énergétique, les systèmes de stockage d'énergie peuvent faciliter l'intégration des énergies renouvelables dans les réseaux électriques. Ils permettent de stocker l'énergie produite par les sources renouvelables pour décaler sa fourniture aux réseaux électriques et compenser les fluctuations aléatoires de la puissance. Par ce lissage de la production des sources intermittentes, les systèmes de stockage transforment ces dernières en centrales mieux contrôlables et plus prévisibles ce qui leur permet de participer aux marchés d'électricité et aux services systèmes.Afin de garantir le respect des plans de production et des engagements pris envers le gestionnaire du réseau, les centrales de production renouvelables équipées d'un système de stockage ont recours à un système de gestion d'énergie. Alors que le contrôle rapproché assure le respect de la consigne instantanée de production, la gestion d'énergie utilise des méthodes d'optimisation sous contraintes issues de la recherche opérationnelle pour planifier le fonctionnement des systèmes de stockage. Le plus souvent, un arbitrage est nécessaire entre les exigences du fonctionnement et la complexité du modèle utilisé. Les modèles de batterie, qui présentent un comportement non-linéaire, doivent être simplifiés en vue de les intégrer dans les algorithmes d'optimisation les plus courants. De plus, les modèles précis et particulièrement ceux qui sont basés sur une modélisation physico-chimique de la batterie exigent des tests de caractérisation chronophages réalisés dans des conditions contrôlées. Finalement, le comportement électrique de la batterie évolue avec son âge ce qui impose un recalage périodique du modèle en fonction du temps.Cette thèse présente une méthodologie d'identification de modèles de batterie en cours de fonctionnement et d'utilisation de ces modèles adaptatifs dans la gestion optimale d'une centrale de production électrique avec stockage. Après un rappel des modèles de batteries, des méthodes d'identification en temps réel issues de la théorie du contrôle sont développées dans le cas d'un modèle des circuits électriques équivalents. L'extraction d'un modèle simplifié pour la gestion d'énergie est décrite et juxtaposée à une analyse de régression directe des données de fonctionnement. Les méthodes d'identification sont testées pour un système de stockage réel de taille industrielle, associé à une centrale photovoltaïque installée sur l'île de La Réunion. L'identification du modèle dans le cadre d'une étude de vieillissement préalablement effectuée au sein du CEA, met en évidence le suivi de l'état de santé de la batterie.En vue de l'intégration des modèles adaptatifs dans la gestion, la formulation des problèmes d'optimisation rencontrés dans la planification d'une centrale photovoltaïque associée à un système de stockage est développée. Des implémentations en programmation linéaire-mixte et en programmation dynamique sont réalisées dans des cas d'études basés sur la participation aux marchés d'électricité ou dans le cadre d'une tarification réglementée, ainsi que la participation aux services système. Afin d'évaluer les performances de ces solutions, une architecture de contrôle pour la centrale est détaillée, et le fonctionnement de la centrale est simulé. Plusieurs configurations du système de gestion sont testées, y compris l'utilisation de modèles fixes ou variables ainsi que la prise en compte ou non du vieillissement de la batterie. Une analyse statistique des résultats obtenus pour différents cas de production photovoltaïque et d'erreurs de prévision montre que l'utilisation des modèles variables présente des avantages.

Download or read book Micro et nanosyst mes autonomes en nergie des applications aux fonctions et technologies Trait EGEM s rie lectronique et micro lectronique written by BELLEVILLE Marc and published by Lavoisier. This book was released on 2012-07-01 with total page 402 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cet ouvrage propose un panorama détaillé des micro et nanosystèmes autonomes en énergie, couvrant à la fois les principes mis en oeuvre et les derniers développements. Une étude approfondie d'applications dans les domaines aéronautiques, médicaux et du contrôle des bâtiments permet de dresser les grandes spécifications de tels systèmes et de leurs sous-composants. Les techniques les plus récentes de récupération et conversion d'énergie d'origine photovoltaïque, thermique et mécanique sont présentées. Un état de l'art sur les interfaces capteurs, le traitement du signal numérique et les liaisons radiofréquence, ultra-basse consommation, complète ce panorama. Enfin, des techniques d'optimisation de l'énergie au niveau du microsystème/noeud de capteur et d'un réseau de capteurs sont introduites et discutées.

Download or read book Optimisation du stockage des nergies renouvelables written by Nadia Achaibou and published by Presses Academiques Francophones. This book was released on 2014-11-27 with total page 240 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La terre recoit d'enormes quantites d'energie de cette source intarissable qui est le soleil. Le probleme fondamental de ces energies reside dans leur stockage. Il existe de nombreuses facons de stocker l'energie, et pratiquement sous toutes les formes. Certaines sont plus economiques que d'autres. L'objectif de ce livre est d'effectuer une synthese des divers systemes energetiques de stockage dans le domaine de l'utilisation des energies renouvelables. L'exemple du stockage de l'energie solaire photovoltaique par les accumulateurs electrochimiques sera detaille et plus approfondi. Une etude experimentale a ete realisee sur differents types de batteries dans le but de determiner les principaux indices et parametres influencant leur fonctionnement dans les installations photovoltaiques. Cette etude est suivie par une evaluation de differents modeles. Ces derniers sont valider et le modele le plus precis a ete choisi pour l'etude de simulation des systemes photovoltaiques. Ce livre est un guide pour la modelisation et la simulation du systeme de stockage de l'energie solaire photovoltaique par les batteries au plomb acide.

Download or read book Intersol Eighty Five written by E. Bilgen and published by Elsevier. This book was released on 2013-10-22 with total page 2744 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: These volumes bring together, from all over the world, papers from specialists working in all the diverse forms of energy derived from the sun. Experts in all fields of research in solar and renewable energy have also contributed an added feature: the latest research and developments in related areas such as wind energy, biomass, photovoltaics and energy conversion. Emphasis is placed on the many solutions solar and renewable energy offers to the global energy problem, and the different ways of combining solar and renewable energy to solve these problems. The work should stimulate readers to consider the broader horizons of renewable energy, energy conservation and the impact of new technologies on society...from the small remote village to the modern metropolis.

Download or read book First E C Conference on Solar Heating written by C. den Ouden and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2012-12-06 with total page 1082 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Contributors to this Conference have shown the wide range of active and passive solar heating systems which have been researched, installed and monitored in recent years throughout western Europe and elsewhere. Yet much remains to be done if solar heating is to reach its full potential. The Conference Committee hopes that this record of the proceedings will provide a basis for the further development of these systems. Many difficulties have been surmounted in arriving at today's position. The foundations of the growing confidence of architects and engineers are to be found in the concerted programmes of research and development mounted by ty,'o of the sponsors of the Conference the European Community and the International Energy Agency. Some of the more tangible products of these programmes have been reported here: component and system behaviour has been subjected to rigorous scientific study; new test facilities have been founded; test procedures devised; simulation methods developed and evaluated; design rules formulated and checked against measured performance. It has been apparent here that the willingness to exchange information and experiences, which has always been a feature of the solar energy scene, remains as strong as ever. A further information-sharing initiative was noted on the part of another sponsor, UNESCO - the setting-up of the European Cooperative Network on Solar Energy, involving countries from both eastern and western Europe.

Download or read book Contr le de puissance et optimisation des flux d nergie au sein des syst mes multi sources nergies renouvelables written by Chaima Ghanjati and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'intégration des sources d'énergies renouvelables dans le mix énergétique et les réseaux électriques constitue un défi du fait de leur intermittence et de leur coût d'installation. Il est donc important de prendre en compte la nature intermittente des sources d'énergies renouvelables lors de l'analyse de leur interaction avec les sources d'énergies conventionnelles et le réseau de distribution. Les objectifs principaux de cette thèse sont le contrôle d'un micro-réseau à courant continu à énergies renouvelables intégré au réseau et l'optimisation de la gestion des flux d'énergies dans un tel système. En premier lieu, une loi de commande IDA-PBC basée sur la passivité est développée pour contrôler les convertisseurs d'interface DC/DC et DC/AC au sein d'un micro-réseau à courant continu à énergies renouvelables intégré au réseau et disposant d'un système de stockage d'énergie hybride batterie/supercondensateur. Cette commande permet de maintenir un courant stable sans perturbations dans la batterie et le réseau et de stabiliser la tension de bus continu. En second lieu, une méthode de dimensionnement est élaborée pour un micro-réseau autonome à courant continu alimenté par une source photovoltaïque et disposant d'un système de stockage d'énergie hybride batteries/pompage hydraulique. Cette étude s'intéresse également à l'optimisation de la gestion d'énergie au sein de ce système. En dernier lieu, une méthodologie d'optimisation multi-objectifs par algorithme génétique est proposée pour optimiser le dimensionnement de ce micro-réseau. Les critères d'évaluation de la configuration optimale du micro-réseau (capacité photovoltaïque, capacité des batteries et capacité du réservoir supérieur d'eau) sont la probabilité de perte de charge LPSP et le coût actualisé de l'énergie LCE.

Download or read book Mod lisation et optimisation d un syst me de stockage coupl une production lectrique renouvelable intermittente written by Laurent Bridier and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette thèse est la gestion et le dimensionnement optimaux d'un Système de Stockage d'Énergie (SSE) couplé à une production d'électricité issue d'Énergies Renouvelables Intermittentes (EnRI). Dans un premier temps, un modèle technico-économique du système SSE-EnRI est développé, associé à trois scénarios types d'injection de puissance au réseau électrique : lissage horaire basé sur la prévision J-1 (S1), puissance garantie (S2) et combiné (S3). Ce modèle est traduit sous la forme d'un programme d'optimisation non linéaire de grande taille. Dans un deuxième temps, les stratégies heuristiques élaborées conduisent à une gestion optimisée - selon les critères de fiabilité, de productivité, d'efficacité et de profitabilité du système - de la production d'énergie avec stockage, appelée “charge adaptative” (CA). Comparée à un modèle linéaire mixte en nombres entiers (MILP), cette gestion optimisée, applicable en conditions opérationnelles, conduit rapidement à des résultats proches de l'optimum. Enfin, la charge adaptative est utilisée dans le dimensionnement optimisé du SSE - pour chacune des trois sources : éolien, houle, solaire (PV). La capacité minimale permettant de respecter le scénario avec un taux de défaillance et des tarifs de revente de l'énergie viables ainsi que les énergies conformes, perdues, manquantes correspondantes sont déterminées. Une analyse de sensibilité est menée montrant l'importance des rendements, de la qualité de prévision ainsi que la forte influence de l'hybridation des sources sur le dimensionnement technico-économique du SSE.

Download or read book Experimentation et optimisation d un prototype de centrale hybride solaire pv diesel sans batterie de stockage written by Daniel Yamegueu Nguewo and published by . This book was released on 2012 with total page 168 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la validation du concept « Flexy Energy » developpé par le laboratoire Energie Solaire et Economie d'Energie de la fondation 2iE. qui consiste en la production décentralisée d'électricité via les centrales hybrides PV/diesel (gasoil et biocarburant) sans stockage d'énergie dans les batteries d'accumulateurs et avec une gestion intelligente de la production et des charges à alimenter. Une installation pilote basée sur ce concept, constituée d'un groupe électrogène de 11,5 kVA couplé à un champ PV de 2,85 kWc via un onduleur de 3,3 kW, a été mise en place dans le cadre de cette thèse. L'étude expérimentale du prototype «Flexy Energy» a permis dans un premier temps d'évaluer les performances du système (consommation spécifique du groupe Diesel et production du champ PV) pour différents profils de charge et d'ensoleillement. Cette partie de l'étude a fait ressortir la nécessité d'une gestion intelligente de la production et des charges au sein du système afin de toujours lui garantir une meilleure efficacité quelles que soient les conditions de charge. Ensuite, l'étude expérimentale a porté sur l'impact du générateur PV sur les paramètres électriques du réseau local. A ce niveau les distorsions harmoniques (en tension et en courant) ainsi que la stabilité de la tension du réseau ont été étudiés. La dernière partie de cette thèse a consisté en la modélisation et l'optimisation des systèmes hybrides PV/Diesel sans stockage. Le travail réalisé ici se positionne comme un premier pas vers des applications numériques (solutions logicielles ou progicielles) en mesure de dimensionner et d'optimiser les systèmes hybrides PV/Diesel sans stockage avec une gestion intelligente de laproduction et des charges.

Download or read book Sun Tracking and Solar Renewable Energy Harvesting written by Gerro Prinsloo and published by Gerro Prinsloo. This book was released on 2015-11-02 with total page 542 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Free to download eBook on Practical Solar Tracking Design, Solar Tracking, Sun Tracking, Sun Tracker, Solar Tracker, Follow Sun, Sun Position calculation (Azimuth, Elevation, Zenith), Sun following, Sunrise, Sunset, Moon-phase, Moonrise, Moonset calculators. In harnessing power from the sun through a solar tracker or solar tracking system, renewable energy system developers require automatic solar tracking software and solar position algorithms. On-axis sun tracking system such as the altitude-azimuth dual axis or multi-axis solar tracker systems use a sun tracking algorithm or ray tracing sensors or software to ensure the sun's passage through the sky is traced with high precision in automated solar tracker applications, right through summer solstice, solar equinox and winter solstice. Eco Friendly and Environmentally Sustainable Micro Combined Solar Heat and Power (m-CHP, m-CCHP, m-CHCP) with Microgrid Storage and Layered Smartgrid Control towards Supplying Off-Grid Rural Villages in developing BRICS countries such as Africa, India, China and Brazil. Off-grid rural villages and isolated islands areas require mCHP and trigeneration solar power plants and associated isolated smart microgrid solutions to serve the community energy needs. This article describes the development progress for such a system, also referred to as solar polygeneration. The system includes a sun tracker mechanism wherin a parabolic dish or lenses are guided by a light sensitive mechanique in a way that the solar receiver is always at right angle to the solar radiation. Solar thermal energy is then either converted into electrical energy through a free piston Stirling, or stored in a thermal storage container. The project includes the thermodynamic modeling of the plant in Matlab Simulink as well as the development of an intelligent control approach that includes smart microgrid distribution and optimization. The book includes aspects in the simulation and optimization of stand-alone hybrid renewable energy systems and co-generation in isolated or islanded microgrids. It focusses on the stepwise development of a hybrid solar driven micro combined cooling heating and power (mCCHP) compact trigeneration polygeneration and thermal energy storage (TES) system with intelligent weather prediction, weak-ahead scheduling (time horizon), and look-ahead dispatch on integrated smart microgrid distribution principles. The solar harvesting and solar thermodynamic system includes an automatic sun tracking platform based on a PLC controlled mechatronic sun tracking system that follows the sun progressing across the sky. An intelligent energy management and adaptive learning control optimization approach is proposed for autonomous off-grid remote power applications, both for thermodynamic optimization and smart micro-grid optimization for distributed energy resources (DER). The correct resolution of this load-following multi objective optimization problem is a complex task because of the high number and multi-dimensional variables, the cross-correlation and interdependency between the energy streams as well as the non-linearity in the performance of some of the system components. Exergy-based control approaches for smartgrid topologies are considered in terms of the intelligence behind the safe and reliable operation of a microgrid in an automated system that can manage energy flow in electrical as well as thermal energy systems. The standalone micro-grid solution would be suitable for a rural village, intelligent building, district energy system, campus power, shopping mall centre, isolated network, eco estate or remote island application setting where self-generation and decentralized energy system concepts play a role. Discrete digital simulation models for the thermodynamic and active demand side management systems with digital smartgrid control unit to optimize the system energy management is currently under development. Parametric simulation models for this trigeneration system (polygeneration, poligeneration, quadgeneration) are developed on the Matlab Simulink and TrnSys platforms. In terms of model predictive coding strategies, the automation controller will perform multi-objective cost optimization for energy management on a microgrid level by managing the generation and storage of electrical, heat and cooling energies in layers. Each layer has its own set of smart microgrid priorities associated with user demand side cycle predictions. Mixed Integer Linear Programming and Neural network algorithms are being modeled to perform Multi Objective Control optimization as potential optimization and adaptive learning techniques.

Download or read book Syst me de distribution d eau aliment par l nergie solaire written by Yassine Boukal and published by Editions Universitaires Europeennes. This book was released on 2013 with total page 92 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Au niveau national, Electro contact a developpe un systeme qui assure la distribution d'eau aux usagers, alimente par energie solaire. Ce systeme est independant du reseau electrique, la presence d'une batterie de stockage d'energie peut suppleer l'absence du rayonnement solaire, ou la presence d'obstacles. Ce mode de distribution convient a des populations a tres faible revenu, mais pose trois problemes: gaspillage de l'eau, difficulte de remuneration de la regie de distribution et l'utilisation de l'eau par des usagers non eligibles. Dans le cadre de la formation Master Energies Renouvelables et Systemes Energetiques, chaque etudiant(e) doit effectuer un stage en entreprise. Pour ma part, au sein de la societe, j'ai realise une etude sur les phenomenes lies a la regulation des capteurs debitmetres et le bilan des besoins energetiques de la Borne Fontaine, la consommation selon le lieu, ainsi que l'etude du dimensionnement technique d'un systeme photovoltaique pour alimenter un Cyber cafe a Malabo, Guinee Equatoriale.

Download or read book Valorisation et optimisation du stockage d nergie dans un r seau d nergie lectrique written by Fouad Abou Chacra and published by . This book was released on 2005 with total page 215 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: En parallèle au contexte économique actuel des réseaux d'énergie imposé par la directive Européenne avec tout ce que cela implique d'enjeux financiers de séparation des acteurs et d'objectifs environnementaux, de multiples contraintes techniques pèsent actuellement sur le système électrique telles que, la charge du système, la pointe de consommation, les défauts sur les ouvrages, le réglage des grandeurs fondamentales, l'intégration de la production éolienne, etc. Avec les progrès technologiques, le stockage d'énergie associé à une partie du réseau peut présenter des potentialités intéressantes telles que l'optimisation de la consommation d'énergie par rapport aux tarifs, le stockage d'énergie peu polluante (éolienne, solaire), la limitation des investissements en infrastructures par écrêtage de pointe, la fourniture de services système, etc. Dans le cadre de cette étude, l'installation du stockage d'énergie est analysée dans deux emplacements stratégiques d'un réseau d'énergie : un poste source HTB-HTA et une ferme éolienne. Dans chacun de ces emplacements, les différentes applications du stockage sont mises en équation ainsi que les indicateurs économiques propres au projet. Ensuite, des méthodes d'optimisation adaptées sont utilisées pour maximiser la valeur actuelle nette du projet. Cette optimisation (algorithmes génétiques, Pareto, etc.) permet de déterminer le dimensionnement et la commande optimaux du système de stockage d'énergie choisi dans un ensemble de technologies les plus adaptées et d'évaluer l'impact technico-économique de cette solution sur le fonctionnement du réseau d'énergie électrique.

Download or read book D veloppement d un outil de simulation et d optimisation dynamique d une centrale solaire thermique written by Simon Scolan and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le contexte climatique et énergétique actuel, des solutions doivent être trouvées pour remplacer progressivement l'usage des énergies fossiles. Le solaire thermique est une ressource disposant d'un fort potentiel encore trop peu exploité en France à l'échelle industrielle. Dans ce contexte, les grandes installations solaires thermiques sont de plus en plus étudiées. Actuellement, la majorité des études porte sur l'optimisation du dimensionnement des centrales en se basant sur des stratégies de pilotage standard. Le présent manuscrit propose une méthodologie de résolution mathématique pour la simulation et l'optimisation dynamique d'une centrale solaire thermique. Ce type d'optimisation permet de prendre en compte la dynamique de ce système, et en particulier la dynamique lente d'un stockage d'énergie thermique, et est réalisée en exploitant les degrés de liberté du problème tel qu'on le pose. Ainsi, en laissant libres certains paramètres de design, l'optimisation dynamique permet d'optimiser simultanément le fonctionnement et le dimensionnement de la centrale. Les différents éléments d'une centrale solaire thermique (champ solaire, échangeur de chaleur, stockage thermique, pompes, canalisations) sont modélisés et forment un système d'équations algébro-différentielles. Nous détaillons la méthode de collocation orthogonale sur éléments finis permettant de discrétiser ces équations et d'obtenir ainsi un système comprenant uniquement des équations algébriques. Différents modèles sont confrontés à des données expérimentales issues de la centrale de Condat-sur-Vézère et leur précision est quantifiée. Le développement d'une méthode par simulations et initialisations successives nous a permis de réaliser la simulation dynamique d'une centrale solaire thermique. Cependant, certaines contraintes de fonctionnement (règles de pilotage nécessaires pour saturer les degrés de liberté) sont difficiles à formuler de façon cohérente et implémentable dans le logiciel GAMS utilisé dans ces travaux. L'intérêt de l'optimisation dynamique est de tirer profit des degrés de liberté du problème afin de minimiser/maximiser une fonction objectif (en respectant les contraintes du problème) sans avoir à formuler des contraintes pour saturer les variables d'intérêt. Un premier problème d'optimisation dynamique a été formulé puis résolu suivant une stratégie orientée-équation. Sur un horizon de temps de cinq jours et avec un dimensionnement de centrale fixé, nous avons maximisé les bénéfices liés à la vente de chaleur solaire à un consommateur en optimisant le fonctionnement de la centrale. Cela a notamment fait ressortir des stratégies parfois contre-intuitives permettant une amélioration significative de la fonction objectif par rapport à des pilotages plus « classiques ». En particulier, l'utilisation d'une inclinaison dynamique des capteurs s'est montrée efficace, d'une part, pour augmenter l'énergie captée par le champ solaire et, d'autre part, pour gérer d'éventuelles surchauffes en défocalisant les capteurs par rapport à la trajectoire de captation maximale. L'utilisation d'un stockage thermique a également été utile pour permettre le déphasage entre la production et la demande. La formulation d'un second problème d'optimisation, sur un horizon de temps d'un an, a permis de minimiser le coût moyen de la chaleur solaire vendue au consommateur (sur la durée du projet) en déterminant le dimensionnement optimal de la centrale et les profils temporels optimaux des variables de fonctionnement en fonction de la courbe de charge. Des difficultés ont été rencontrées, notamment pour conserver un fonctionnement cohérent sur la période d'optimisation. Finalement, nous avons listé un certain nombre de pistes qui pourraient potentiellement améliorer les résultats obtenus.

Download or read book Practical Solar Tracking Automatic Solar Tracking Sun Tracking written by Gerro Prinsloo and published by Gerro Prinsloo. This book was released on 2015-11-01 with total page 542 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book details Practical Solar Energy Harvesting, Automatic Solar-Tracking, Sun-Tracking-Systems, Solar-Trackers and Sun Tracker Systems using motorized automatic positioning concepts and control principles. An intelligent automatic solar tracker is a device that orients a payload toward the sun. Such programmable computer based solar tracking device includes principles of solar tracking, solar tracking systems, as well as microcontroller, microprocessor and/or PC based solar tracking control to orientate solar reflectors, solar lenses, photovoltaic panels or other optical configurations towards the sun. Motorized space frames and kinematic systems ensure motion dynamics and employ drive technology and gearing principles to steer optical configurations such as mangin, parabolic, conic, or cassegrain solar energy collectors to face the sun and follow the sun movement contour continuously. In general, the book may benefit solar research and solar energy applications in countries such as Africa, Mediterranean, Italy, Spain, Greece, USA, Mexico, South America, Brazilia, Argentina, Chili, India, Malaysia, Middle East, UAE, Russia, Japan and China. This book on practical automatic Solar-Tracking Sun-Tracking is in .PDF format and can easily be converted to the .EPUB .MOBI .AZW .ePub .FB2 .LIT .LRF .MOBI .PDB .PDF .TCR formats for smartphones and Kindle by using the ebook.online-convert.com facility. The content of the book is also applicable to communication antenna satellite tracking and moon tracking algorithm source code for which links to free download links are provided. In harnessing power from the sun through a solar tracker or practical solar tracking system, renewable energy control automation systems require automatic solar tracking software and solar position algorithms to accomplish dynamic motion control with control automation architecture, circuit boards and hardware. On-axis sun tracking system such as the altitude-azimuth dual axis or multi-axis solar tracker systems use a sun tracking algorithm or ray tracing sensors or software to ensure the sun's passage through the sky is traced with high precision in automated solar tracker applications, right through summer solstice, solar equinox and winter solstice. A high precision sun position calculator or sun position algorithm is this an important step in the design and construction of an automatic solar tracking system. From sun tracing software perspective, the sonnet Tracing The Sun has a literal meaning. Within the context of sun track and trace, this book explains that the sun's daily path across the sky is directed by relatively simple principles, and if grasped/understood, then it is relatively easy to trace the sun with sun following software. Sun position computer software for tracing the sun are available as open source code, sources that is listed in this book. Ironically there was even a system called sun chaser, said to have been a solar positioner system known for chasing the sun throughout the day. Using solar equations in an electronic circuit for automatic solar tracking is quite simple, even if you are a novice, but mathematical solar equations are over complicated by academic experts and professors in text-books, journal articles and internet websites. In terms of solar hobbies, scholars, students and Hobbyist's looking at solar tracking electronics or PC programs for solar tracking are usually overcome by the sheer volume of scientific material and internet resources, which leaves many developers in frustration when search for simple experimental solar tracking source-code for their on-axis sun-tracking systems. This booklet will simplify the search for the mystical sun tracking formulas for your sun tracker innovation and help you develop your own autonomous solar tracking controller. By directing the solar collector directly into the sun, a solar harvesting means or device can harness sunlight or thermal heat. This is achieved with the help of sun angle formulas, solar angle formulas or solar tracking procedures for the calculation of sun's position in the sky. Automatic sun tracking system software includes algorithms for solar altitude azimuth angle calculations required in following the sun across the sky. In using the longitude, latitude GPS coordinates of the solar tracker location, these sun tracking software tools supports precision solar tracking by determining the solar altitude-azimuth coordinates for the sun trajectory in altitude-azimuth tracking at the tracker location, using certain sun angle formulas in sun vector calculations. Instead of follow the sun software, a sun tracking sensor such as a sun sensor or webcam or video camera with vision based sun following image processing software can also be used to determine the position of the sun optically. Such optical feedback devices are often used in solar panel tracking systems and dish tracking systems. Dynamic sun tracing is also used in solar surveying, DNI analyser and sun surveying systems that build solar infographics maps with solar radiance, irradiance and DNI models for GIS (geographical information system). In this way geospatial methods on solar/environment interaction makes use use of geospatial technologies (GIS, Remote Sensing, and Cartography). Climatic data and weather station or weather center data, as well as queries from sky servers and solar resource database systems (i.e. on DB2, Sybase, Oracle, SQL, MySQL) may also be associated with solar GIS maps. In such solar resource modelling systems, a pyranometer or solarimeter is normally used in addition to measure direct and indirect, scattered, dispersed, reflective radiation for a particular geographical location. Sunlight analysis is important in flash photography where photographic lighting are important for photographers. GIS systems are used by architects who add sun shadow applets to study architectural shading or sun shadow analysis, solar flux calculations, optical modelling or to perform weather modelling. Such systems often employ a computer operated telescope type mechanism with ray tracing program software as a solar navigator or sun tracer that determines the solar position and intensity. The purpose of this booklet is to assist developers to track and trace suitable source-code and solar tracking algorithms for their application, whether a hobbyist, scientist, technician or engineer. Many open-source sun following and tracking algorithms and source-code for solar tracking programs and modules are freely available to download on the internet today. Certain proprietary solar tracker kits and solar tracking controllers include a software development kit SDK for its application programming interface API attributes (Pebble). Widget libraries, widget toolkits, GUI toolkit and UX libraries with graphical control elements are also available to construct the graphical user interface (GUI) for your solar tracking or solar power monitoring program. The solar library used by solar position calculators, solar simulation software and solar contour calculators include machine program code for the solar hardware controller which are software programmed into Micro-controllers, Programmable Logic Controllers PLC, programmable gate arrays, Arduino processor or PIC processor. PC based solar tracking is also high in demand using C++, Visual Basic VB, as well as MS Windows, Linux and Apple Mac based operating systems for sun path tables on Matlab, Excel. Some books and internet webpages use other terms, such as: sun angle calculator, sun position calculator or solar angle calculator. As said, such software code calculate the solar azimuth angle, solar altitude angle, solar elevation angle or the solar Zenith angle (Zenith solar angle is simply referenced from vertical plane, the mirror of the elevation angle measured from the horizontal or ground plane level). Similar software code is also used in solar calculator apps or the solar power calculator apps for IOS and Android smartphone devices. Most of these smartphone solar mobile apps show the sun path and sun-angles for any location and date over a 24 hour period. Some smartphones include augmented reality features in which you can physically see and look at the solar path through your cell phone camera or mobile phone camera at your phone's specific GPS location. In the computer programming and digital signal processing (DSP) environment, (free/open source) program code are available for VB, .Net, Delphi, Python, C, C+, C++, PHP, Swift, ADM, F, Flash, Basic, QBasic, GBasic, KBasic, SIMPL language, Squirrel, Solaris, Assembly language on operating systems such as MS Windows, Apple Mac, DOS or Linux OS. Software algorithms predicting position of the sun in the sky are commonly available as graphical programming platforms such as Matlab (Mathworks), Simulink models, Java applets, TRNSYS simulations, Scada system apps, Labview module, Beckhoff TwinCAT (Visual Studio), Siemens SPA, mobile and iphone apps, Android or iOS tablet apps, and so forth. At the same time, PLC software code for a range of sun tracking automation technology can follow the profile of sun in sky for Siemens, HP, Panasonic, ABB, Allan Bradley, OMRON, SEW, Festo, Beckhoff, Rockwell, Schneider, Endress Hauser, Fudji electric. Honeywell, Fuchs, Yokonawa, or Muthibishi platforms. Sun path projection software are also available for a range of modular IPC embedded PC motherboards, Industrial PC, PLC (Programmable Logic Controller) and PAC (Programmable Automation Controller) such as the Siemens S7-1200 or Siemens Logo, Beckhoff IPC or CX series, OMRON PLC, Ercam PLC, AC500plc ABB, National Instruments NI PXI or NI cRIO, PIC processor, Intel 8051/8085, IBM (Cell, Power, Brain or Truenorth series), FPGA (Xilinx Altera Nios), Intel, Xeon, Atmel megaAVR, MPU, Maple, Teensy, MSP, XMOS, Xbee, ARM, Raspberry Pi, Eagle, Arduino or Arduino AtMega microcontroller, with servo motor, stepper motor, direct current DC pulse width modulation PWM (current driver) or alternating current AC SPS or IPC variable frequency drives VFD motor drives (also termed adjustable-frequency drive, variable-speed drive, AC drive, micro drive or inverter drive) for electrical, mechatronic, pneumatic, or hydraulic solar tracking actuators. The above motion control and robot control systems include analogue or digital interfacing ports on the processors to allow for tracker angle orientation feedback control through one or a combination of angle sensor or angle encoder, shaft encoder, precision encoder, optical encoder, magnetic encoder, direction encoder, rotational encoder, chip encoder, tilt sensor, inclination sensor, or pitch sensor. Note that the tracker's elevation or zenith axis angle may measured using an altitude angle-, declination angle-, inclination angle-, pitch angle-, or vertical angle-, zenith angle- sensor or inclinometer. Similarly the tracker's azimuth axis angle be measured with a azimuth angle-, horizontal angle-, or roll angle- sensor. Chip integrated accelerometer magnetometer gyroscope type angle sensors can also be used to calculate displacement. Other options include the use of thermal imaging systems such as a Fluke thermal imager, or robotic or vision based solar tracker systems that employ face tracking, head tracking, hand tracking, eye tracking and car tracking principles in solar tracking. With unattended decentralised rural, island, isolated, or autonomous off-grid power installations, remote control, monitoring, data acquisition, digital datalogging and online measurement and verification equipment becomes crucial. It assists the operator with supervisory control to monitor the efficiency of remote renewable energy resources and systems and provide valuable web-based feedback in terms of CO2 and clean development mechanism (CDM) reporting. A power quality analyser for diagnostics through internet, WiFi and cellular mobile links is most valuable in frontline troubleshooting and predictive maintenance, where quick diagnostic analysis is required to detect and prevent power quality issues. Solar tracker applications cover a wide spectrum of solar applications and solar assisted application, including concentrated solar power generation, solar desalination, solar water purification, solar steam generation, solar electricity generation, solar industrial process heat, solar thermal heat storage, solar food dryers, solar water pumping, hydrogen production from methane or producing hydrogen and oxygen from water (HHO) through electrolysis. Many patented or non-patented solar apparatus include tracking in solar apparatus for solar electric generator, solar desalinator, solar steam engine, solar ice maker, solar water purifier, solar cooling, solar refrigeration, USB solar charger, solar phone charging, portable solar charging tracker, solar coffee brewing, solar cooking or solar dying means. Your project may be the next breakthrough or patent, but your invention is held back by frustration in search for the sun tracker you require for your solar powered appliance, solar generator, solar tracker robot, solar freezer, solar cooker, solar drier, solar pump, solar freezer, or solar dryer project. Whether your solar electronic circuit diagram include a simplified solar controller design in a solar electricity project, solar power kit, solar hobby kit, solar steam generator, solar hot water system, solar ice maker, solar desalinator, hobbyist solar panels, hobby robot, or if you are developing professional or hobby electronics for a solar utility or micro scale solar powerplant for your own solar farm or solar farming, this publication may help accelerate the development of your solar tracking innovation. Lately, solar polygeneration, solar trigeneration (solar triple generation), and solar quad generation (adding delivery of steam, liquid/gaseous fuel, or capture food-grade CO$_2$) systems have need for automatic solar tracking. These systems are known for significant efficiency increases in energy yield as a result of the integration and re-use of waste or residual heat and are suitable for compact packaged micro solar powerplants that could be manufactured and transported in kit-form and operate on a plug-and play basis. Typical hybrid solar power systems include compact or packaged solar micro combined heat and power (CHP or mCHP) or solar micro combined, cooling, heating and power (CCHP, CHPC, mCCHP, or mCHPC) systems used in distributed power generation. These systems are often combined in concentrated solar CSP and CPV smart microgrid configurations for off-grid rural, island or isolated microgrid, minigrid and distributed power renewable energy systems. Solar tracking algorithms are also used in modelling of trigeneration systems using Matlab Simulink (Modelica or TRNSYS) platform as well as in automation and control of renewable energy systems through intelligent parsing, multi-objective, adaptive learning control and control optimization strategies. Solar tracking algorithms also find application in developing solar models for country or location specific solar studies, for example in terms of measuring or analysis of the fluctuations of the solar radiation (i.e. direct and diffuse radiation) in a particular area. Solar DNI, solar irradiance and atmospheric information and models can thus be integrated into a solar map, solar atlas or geographical information systems (GIS). Such models allows for defining local parameters for specific regions that may be valuable in terms of the evaluation of different solar in photovoltaic of CSP systems on simulation and synthesis platforms such as Matlab and Simulink or in linear or multi-objective optimization algorithm platforms such as COMPOSE, EnergyPLAN or DER-CAM. A dual-axis solar tracker and single-axis solar tracker may use a sun tracker program or sun tracker algorithm to position a solar dish, solar panel array, heliostat array, PV panel, solar antenna or infrared solar nantenna. A self-tracking solar concentrator performs automatic solar tracking by computing the solar vector. Solar position algorithms (TwinCAT, SPA, or PSA Algorithms) use an astronomical algorithm to calculate the position of the sun. It uses astronomical software algorithms and equations for solar tracking in the calculation of sun's position in the sky for each location on the earth at any time of day. Like an optical solar telescope, the solar position algorithm pin-points the solar reflector at the sun and locks onto the sun's position to track the sun across the sky as the sun progresses throughout the day. Optical sensors such as photodiodes, light-dependant-resistors (LDR) or photoresistors are used as optical accuracy feedback devices. Lately we also included a section in the book (with links to microprocessor code) on how the PixArt Wii infrared camera in the Wii remote or Wiimote may be used in infrared solar tracking applications. In order to harvest free energy from the sun, some automatic solar positioning systems use an optical means to direct the solar tracking device. These solar tracking strategies use optical tracking techniques, such as a sun sensor means, to direct sun rays onto a silicon or CMOS substrate to determine the X and Y coordinates of the sun's position. In a solar mems sun-sensor device, incident sunlight enters the sun sensor through a small pin-hole in a mask plate where light is exposed to a silicon substrate. In a web-camera or camera image processing sun tracking and sun following means, object tracking software performs multi object tracking or moving object tracking methods. In an solar object tracking technique, image processing software performs mathematical processing to box the outline of the apparent solar disc or sun blob within the captured image frame, while sun-localization is performed with an edge detection algorithm to determine the solar vector coordinates. An automated positioning system help maximize the yields of solar power plants through solar tracking control to harness sun's energy. In such renewable energy systems, the solar panel positioning system uses a sun tracking techniques and a solar angle calculator in positioning PV panels in photovoltaic systems and concentrated photovoltaic CPV systems. Automatic on-axis solar tracking in a PV solar tracking system can be dual-axis sun tracking or single-axis sun solar tracking. It is known that a motorized positioning system in a photovoltaic panel tracker increase energy yield and ensures increased power output, even in a single axis solar tracking configuration. Other applications such as robotic solar tracker or robotic solar tracking system uses robotica with artificial intelligence in the control optimization of energy yield in solar harvesting through a robotic tracking system. Automatic positioning systems in solar tracking designs are also used in other free energy generators, such as concentrated solar thermal power CSP and dish Stirling systems. The sun tracking device in a solar collector in a solar concentrator or solar collector Such a performs on-axis solar tracking, a dual axis solar tracker assists to harness energy from the sun through an optical solar collector, which can be a parabolic mirror, parabolic reflector, Fresnel lens or mirror array/matrix. A parabolic dish or reflector is dynamically steered using a transmission system or solar tracking slew drive mean. In steering the dish to face the sun, the power dish actuator and actuation means in a parabolic dish system optically focusses the sun's energy on the focal point of a parabolic dish or solar concentrating means. A Stirling engine, solar heat pipe, thermosyphin, solar phase change material PCM receiver, or a fibre optic sunlight receiver means is located at the focal point of the solar concentrator. The dish Stirling engine configuration is referred to as a dish Stirling system or Stirling power generation system. Hybrid solar power systems (used in combination with biogas, biofuel, petrol, ethanol, diesel, natural gas or PNG) use a combination of power sources to harness and store solar energy in a storage medium. Any multitude of energy sources can be combined through the use of controllers and the energy stored in batteries, phase change material, thermal heat storage, and in cogeneration form converted to the required power using thermodynamic cycles (organic Rankin, Brayton cycle, micro turbine, Stirling) with an inverter and charge controller. В этой книге подробно Автоматическая Solar-Tracking, ВС-Tracking-Systems, Solar-трекеры и ВС Tracker Systems. Интеллектуальный автоматический солнечной слежения является устройством, которое ориентирует полезную нагрузку к солнцу. Такое программируемый компьютер на основе солнечной устройство слежения включает принципы солнечной слежения, солнечных систем слежения, а также микроконтроллер, микропроцессор и / или ПК на базе управления солнечной отслеживания ориентироваться солнечных отражателей, солнечные линзы, фотоэлектрические панели или другие оптические конфигурации к ВС Моторизованные космические кадры и кинематические системы обеспечения динамики движения и использовать приводной техники и готовится принципы, чтобы направить оптические конфигурации, такие как Манжен, параболических, конических или Кассегрена солнечных коллекторов энергии, чтобы лицом к солнцу и следовать за солнцем контур движения непрерывно. В обуздывать силу от солнца через солнечный трекер или практической солнечной системы слежения, системы возобновляемых контроля энергии автоматизации требуют автоматического солнечной отслеживания программного обеспечения и алгоритмов солнечные позиции для достижения динамического контроля движения с архитектуры автоматизации управления, печатных плат и аппаратных средств. На оси системы слежения ВС, таких как высота-азимут двойной оси или многоосевые солнечные системы трекер использовать алгоритм отслеживания солнце или трассировки лучей датчиков или программное обеспечение, чтобы обеспечить прохождение солнца по небу прослеживается с высокой точностью в автоматизированных приложений Солнечная Tracker , прямо через летнего солнцестояния, солнечного равноденствия и зимнего солнцестояния.Высокая точность позиции ВС калькулятор или положение солнца алгоритм это важный шаг в проектировании и строительстве автоматической системой солнечной слежения. 這本書詳細介紹了全自動太陽能跟踪，太陽跟踪系統的出現，太陽能跟踪器和太陽跟踪系統。智能全自動太陽能跟踪器是定向向著太陽的有效載荷設備。這種可編程計算機的太陽能跟踪裝置，包括太陽跟踪，太陽能跟踪系統，以及微控制器，微處理器和/或基於PC機的太陽跟踪控制，以定向太陽能反射器，太陽透鏡，光電板或其他光學配置朝向太陽的原理。機動空間框架和運動系統，確保運動動力學和採用的驅動技術和傳動原理引導光學配置，如曼金，拋物線，圓錐曲線，或卡塞格林式太陽能集熱器面向太陽，不斷跟隨太陽運動的輪廓。 從陽光透過太陽能跟踪器或實用的太陽能跟踪系統利用電力，可再生能源控制的自動化系統需要自動太陽跟踪軟件和太陽位置算法來實現控制與自動化架構，電路板和硬件的動態運動控制。上軸太陽跟踪系統，如高度，方位角雙軸或多軸太陽跟踪系統使用太陽跟踪算法或光線追踪傳感器或軟件，以確保通過天空中太陽的通道被跟踪的高精度的自動太陽跟踪器的應用，通過正確的夏至，春分太陽和冬至。一種高精度太陽位置計算器或太陽位置算法是這樣的自動太陽能跟踪系統的設計和施工中的重要一步。

Download or read book A Thermochemical Heat Storage System for Households written by Armand Fopah Lele and published by Springer. This book was released on 2016-07-09 with total page 220 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The book offers a comprehensive report on the design and optimization of a thermochemical heat storage system for use in buildings. It combines theoretical and experimental work, with a special emphasis on model-based methods. It describes the numerical modeling of the heat exchanger, which allows recovery of about two thirds of the waste heat from both solar and thermal energy. The book also provides readers with a snapshot of current research on thermochemical storage systems, and an in-depth review of the most important concepts and methods in thermal management modeling. It represents a valuable resource for students, engineers and researchers interested in thermal energy storage processes, as well as for those dealing with modeling and 3D simulations in the field of energy and process engineering.