Εργαστήριο Κυκλωμάτων, Αισθητήρων και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας
Μόνιμο URI για αυτήν την κοινότηταhttps://dspace.library.tuc.gr/handle/123456789/33
Νέα
43
Περιηγούμαι
Πλοήγηση Εργαστήριο Κυκλωμάτων, Αισθητήρων και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας ανά Συγγραφέα "Koutroulis Eftychios"
Τώρα δείχνει 1 - 7 από 7
- Αποτελέσματα ανά σελίδα
- Επιλογές ταξινόμησης
Δημοσίευση Design optimization of an electric energy production system for power supplying the nodes of wireless sensor networks(Technical University of Crete, 2015) Mandourarakis Ioannis; Μανδουραρακης Ιωαννης; Koutroulis Eftychios; Κουτρουλης Ευτυχιος; Kalaitzakis Kostas; Καλαϊτζακης Κωστας; Stavrakakis Georgios; Σταυρακακης ΓεωργιοςThe widespread utilization of the Wireless Sensor Networks (WSNs) that are power supplied by Renewable Energy Sources (RES) is now leading scientific research towards the development of innovative sizing optimization techniques and configurations that aim in the service of multi-criteria objectives of economical and/or technical nature. The most frequently used ones have to do with the minimization of the overall cost and the maximization of the overall system efficiency, in terms of energy redundancy and operational reliability. Sizing optimization techniques are being introduced, where there is a tradeoff amongst similar to the aforementioned criteria that often contradict to each other (e.g. reliability is improved when economical cost or energy redundancy are increased). In this thesis, two complementary design optimization methods (a circuit level and a system level study) are presented for deriving the optimal configuration of the RES based energy production system of a WSN node, such that its total lifetime cost is minimized, while simultaneously guaranteeing that the data acquisition equipment is uninterruptedly power supplied during the entire year. The experimental results verify that, by applying the design variables as they were derived by the proposed optimization techniques at both the circuit and the system level, RES-based power-supply structures with a lower lifetime cost and higher power-processing efficiency are derived, compared to the non-optimally designed configurations. The design optimization and experimental results indicate that by using the proposed techniques, the total cost of the RES-based power supply system is reduced by 15.7 % and the DC DC converter efficiency is increased by 5.5 % compared to the corresponding results obtained by non-optimized power-supply structures.Δημοσίευση Fault detection of solar cells using thermographic analysis(Technical University of Crete, 2014) Chatzimeletiou Vlasios; Χατζημελετιου Βλασιος; Koutroulis Eftychios; Κουτρουλης Ευτυχιος; Zervakis Michalis; Ζερβακης Μιχαλης; Paterakis Michalis; Πατερακης ΜιχαληςΗ ηλιακή ενέργεια είναι μια ελκυστική εναλλακτική πηγή ηλεκτρισμού. Το φωτοβολταϊκό στοιχείο, είναι η βασική μονάδα μιας εγκατάστασης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από την ηλιακή ενέργεια. Για την συντήρηση ενός τέτοιου συστήματος είναι αναγκαία η άμεση διάγνωση τυχόν βλαβών στα φωτοβολταϊκά στοιχεία της εγκατάστασης. Ο πιο απλός, γρήγορος και μη καταστρεπτικός τρόπος είναι με χρήση τεχνικών θερμογραφικής ανάλυσης. Οι τεχνικές θερμογραφικής ανάλυσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την γρήγορη διάγνωση βλαβών, όχι μόνο κατά την λειτουργία των Φ/Β πλαισίων αλλά και κατά την φάση κατασκευής τους. Σε αυτή την διπλωματική εργασία αρχικά μελετήθηκαν διάφορες τεχνικές που χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό σφαλμάτων κατά την διαδικασία κατασκευής φωτοβολταϊκών πλαισίων. Στη συνέχεια, αναπτύχθηκε ένα λογισμικό ηλεκτρονικού υπολογιστή το οποίο δέχεται ως είσοδο την θερμική φωτογραφία ενός φωτοβολταϊκού πλαισίου ή μίας φωτοβολταϊκής συστοιχίας, τα οποία είναι εγκατεστημένα σε ένα σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, και εντοπίζει τυχόν βλάβες σε αυτά.Δημοσίευση Self-powered plant sensor for scatter radio(Technical University of Crete, 2015) Konstantopoulos Christos; Κωνσταντοπουλος Χρηστος; Koutroulis Eftychios; Κουτρουλης Ευτυχιος; Bletsas Aggelos; Μπλετσας Αγγελος; Deligiannakis Antonios; Δεληγιαννακης ΑντωνιοςIn agriculture applications (e.g. greenhouses, vineyards etc.) it is required to automatically gather information about environmental variables such as soil and air humidity, as well as temperature in the vicinity of plants within the same field, with low-cost and high-scalability. Thus, sensor networks that are extending over a broad area and gather environmental data for microclimate monitoring, are indispensable for the application of optimal crop management techniques. The field of plant electro-physiology investigates the correlation of environmental variables with the electrical signals that are produced by diverse types of plants. Existing research in measurement of electrical signals generated by plants has been conducted using high-cost equipment, such as laboratory multi-meters and data-loggers, in order to perform the signal-conditioning and data acquisition operations required. This thesis introduces for first time in the existing research literature a novel low cost and self-powered sensor node that belongs to a large-scale scatter radio network and simultaneously is powered in a parasitic way to the plants, as well as is able to acquire and transmit these types of signals from each plant. Furthermore, in the context of this thesis, several experimental prototypes of the proposed node were developed, as well as used to gather measurements of electrical signals that are generated from multiple Avocado plants. The experimental results demonstrate the successful operation of the proposed WSN node, as well as indicate the correlation of plants signals with solar irradiation and plant irrigation events. Thus, the proposed system can be employed in precision agriculture applications for automated irrigation scheduling, control of the plant ambient conditions etc. based on data derived directly by the plants.Δημοσίευση Simulation of an autonomous energy system with use of renewable energy sources and PEM fuel cells(Technical University of Crete, 2014) Papapostolou Anastasios; Παπαποστολου Αναστασιος; Stavrakakis Georgios; Σταυρακακης Γεωργιος; Koutroulis Eftychios; Κουτρουλης Ευτυχιος; Stavroulakis Georgios; Σταυρουλακης ΓεωργιοςΕξετάζεται το αν ένα αυτόνομο υβριδικό σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που δεν είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο μπορεί να ικανοποιήσει τις ανάγκες ενός χρήστη. Το σύστημα αυτό αποτελείται από μία φωτοβολταϊκή γεννήτρια, μια κυψέλη καυσίμου μεμβράνης ανταλλαγής πρωτονίων, μια μονάδα ηλεκτρολύτη και μια δεξαμενή αποθήκευσης υδρογόνου. Η κυψέλη καυσίμου καταναλώνει υδρογόνο, το οποίο παράγεται στον ηλεκτρολύτη από την περίσσεια ενέργεια της φωτοβολταϊκής γεννήτριας, και χρησιμοποιείται για να καλύψει τις ανάγκες του φορτίου όταν δεν αρκεί η φωτοβολταϊκή γεννήτρια (πχ τη διάρκεια της νύχτας). Το σύστημα δεν παράγει ρύπους και αποτελεί μία αξιόπιστη και φιλική προς το περιβάλλον λύση. Η μοντελοποίηση και προσομοίωση του γίνεται στο Simulink.Δημοσίευση Βελτιστοποίηση αξιοπιστίας φωτοβολταϊκών μετατροπέων DC/AC(Technical University of Crete, 2014) Grammatikos Anastasios; Γραμματικος Αναστασιος; Koutroulis Eftychios; Κουτρουλης Ευτυχιος; Kalaitzakis Kostas; Καλαϊτζακης Κωστας; Stavrakakis Georgios; Σταυρακακης ΓεωργιοςΣημαντικό ποσοστό των βλαβών των φωτοβολταϊκών (Φ/Β) συστημάτων σχετίζεται με τους μετατροπείς ισχύος DC/AC (αντιστροφείς), οι οποίες προκαλούν αύξηση του κόστους συντήρησης του συστήματος κατά τη διάρκεια του χρόνου ζωής του. Στην παρούσα διπλωματική εργασία υλοποιήθηκε μια μέθοδος σχεδίασης Φ/Β αντιστροφέων στην οποία λαμβάνονται υπόψη τα μετεωρολογικά στοιχεία της περιοχής εγκατάστασης του Φ/Β συστήματος, καθώς και η αξιοπιστία του αντιστροφέα. Χρησιμοποιούνται κατάλληλα μαθηματικά μοντέλα για τον υπολογισμό του αριθμού βλαβών του Φ/Β αντιστροφέα σε κάθε χρόνο λειτουργίας του και στη συνέχεια εξετάζεται η επίδραση της αξιοπιστίας του αντιστροφέα σε σχέση με δείκτες επίδοσης όπως είναι το κόστος ανά μονάδα παραγόμενης ενέργειας, η συνολική παραγόμενη ενέργεια και το συνολικό κόστος κατασκευής και συντήρησης του αντιστροφέα. Τα αποτελέσματα σχεδίασης δείχνουν ότι οι μετατροπείς DC/AC που σχεδιάζονται με αυτή τη μέθοδο έχουν μικρότερο συνολικό κόστος κατασκευής και συντήρησης ανά μονάδα παραγόμενης ενέργειας.Δημοσίευση Μοντελοποίηση και προσομοίωση συνδεδεμένων σε τροφοδοσία ηλεκτρικών αυτοκινήτων ως κατανεμημένες πηγές ρύθμισης συχνότητας των ηλεκτρικών δικτύων(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Neofytou Neofytos; Νεοφυτου Νεοφυτος; Stavrakakis Georgios; Σταυρακακης Γεωργιος; Kalaitzakis Kostas; Καλαϊτζακης Κωστας; Koutroulis Eftychios; Κουτρουλης ΕυτυχιοςΗ ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας των ηλεκτρικών οχημάτων και ειδικότερα η διείσδυση τους στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας αποτελεί μια μεγάλη πρόκληση για το τομέα των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Η αξιοποίηση της χωρητικότητας των μπαταριών των διασυνδεδεμένων οχημάτων μπορεί να επιφέρει σημαντικά οφέλη προς τα δίκτυο μέσω της Vehicle to Grid (V2G) λειτουργίας. Η V2G λειτουργία είναι μια διαδικασία που μπορεί να παρέχει υπηρεσίες πρωτεύουσας ρύθμισης συχνότητας στο ηλεκτρικό δίκτυο εκμεταλλευόμενη την συνολική χωρητικότητα ενός στόλου ηλεκτρικών οχημάτων. Στην παρούσα εργασία διερευνάται ο τρόπος συμμετοχής των ηλεκτρικών οχημάτων στην πρωτεύουσα ρύθμιση συχνότητας, καθώς και τις επιπτώσεις που επιφέρουν σε αυτήν στα μη διασυνδεδεμένα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας. Παράλληλα λαμβάνονται υπόψη και οι απαιτήσεις των χρηστών σχετικά με τη φόρτιση των οχημάτων τους. Η V2G διαδικασία μπορεί να πραγματοποιηθεί είτε με αυξομειώσεις της ισχύος φόρτισης των οχημάτων, είτε με φόρτιση ή εκφόρτιση των συσσωρευτών τους. Έτσι ένας χρήστης ηλεκτρικού οχήματος μπορεί να συμμετάσχει στη V2G διαδικασία είτε κατά τη διάρκεια της φόρτισης του οχήματος του στο σταθμό φόρτισης, είτε με την σύνδεση του οχήματος στο σταθμό φόρτισης χωρίς να επιθυμεί περαιτέρω φόρτιση της μπαταρίας του. Με την αποσύνδεση των ηλεκτρικών οχημάτων από το σημείο σύνδεσης τους στο ηλεκτρικό δίκτυο θα πρέπει η κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας τους να διατηρείται στα επιθυμητά επίπεδα από το χρήστη. Με τη σύνταξη κώδικα στο Matlab έγινε προσομοίωση της αντίδρασης των ηλεκτρικών οχημάτων στις διακυμάνσεις συχνότητας του δικτύου. Επιπρόσθετα, χρησιμοποιώντας το Power World Simulator διενεργήθηκαν προσομοιώσεις για το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας της Κύπρου, προκειμένου να αποδειχθεί η αποτελεσματικότητα της V2G λειτουργίας στην πρωτεύουσα ρύθμιση συχνότητας.Δημοσίευση Σύστημα διαχείρισης ενέργειας πιεζοηλεκτρικών γεννητριών(Technical University of Crete, 2014) Markakis Onoufrios; Μαρκακης Ονουφριος; Koutroulis Eftychios; Κουτρουλης Ευτυχιος; Kalaitzakis Kostas; Καλαϊτζακης Κωστας; Stavrakakis Georgios; Σταυρακακης ΓεωργιοςΟι πηγές συγκομιδής ενέργειας (energy harvesting) χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές ασύρματων αισθητήρων, λόγω της ικανότητας τους να συλλέγουν την ενέργεια που είναι διαθέσιμη στο περιβάλλον τους (πχ. ηλιακή, θερμική κλπ.). Οι πιεζοηλεκτρικές γεννήτριες είναι μία τέτοια πηγή ενέργειας, η οποία μετατρέπει την μηχανική ενέργεια δονήσεων σε ηλεκτρική ενέργεια. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε η ανάπτυξη ενός συστήματος για την μεγιστοποίηση της παραγωγής ισχύος των πιεζοηλεκτρικών γεννητριών. Το σύστημα που υλοποιήθηκε αποτελείται από έναν μετατροπέα ισχύος τύπου Buck-Boost και ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα ελέγχου το οποίο ρυθμίζει κατάλληλα τον κύκλο λειτουργίας του μετατροπέα, ώστε να παράγεται η μέγιστη ισχύς από την πιεζοηλεκτρική γεννήτρια. Η ενέργεια που παράγεται χρησιμοποιείται για την φόρτιση μίας μπαταρίας. Τα πειραματικά αποτελέσματα επιβεβαιώνουν την επιτυχή λειτουργία του συστήματος που αναπτύχθηκε.