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Validazione sperimentale di modelli matematici per la previsione delle prestazioni di moduli fotovoltaici
Parole chiave CIRCUITO EQUIVALENTE DELLA CELLA SOLARE, MODULI FOTOVOLTAICI
Riferimenti FILIPPO SPERTINO
Riferimenti esterni SCHUBERT STEFANO
MALGAROLI GABRIELE
Tipo tesi SPERIMENTALE E SIMULAZIONE
Descrizione Le attività di tesi proposte in oggetto hanno lo scopo di:
1) stimare le prestazioni elettriche di moduli fotovoltaici con maggiore accuratezza rispetto ai modelli attualmente utilizzati;
2) sviluppare un metodo automatizzato per la diagnosi di moduli commerciali di diversa tecnologia e taglia.
Nel primo scopo del lavoro rientrano le seguenti attività:
• Misura delle caratteristiche elettriche di un campione di moduli fotovoltaici commerciali con identiche prestazioni. Tali misure saranno utilizzate per determinare numericamente i parametri di un circuito equivalente per sviluppare un modello energetico per la stima accurata della potenza e dell’energia fotovoltaica prodotte. Si eseguiranno anche un’analisi dell’incertezza e uno studio statistico sulla ripetibilità dei risultati.
• Sviluppo del controllo tramite software Labview di una stazione di misura per moduli fotovoltaici posta in un laboratorio al Politecnico. In questo caso, si svilupperà un software per acquisire in tempo reale le misure elettriche di moduli fotovoltaici in test ed inviarle ad una pagina Grafana per la loro visualizzazione a richiesta.
Le seguenti attività rientreranno nel secondo scopo del lavoro:
• Studio del comportamento di una cella fotovoltaica ombrata, derivazione della curva IV per differenza ed estrazione dei parametri usando un circuito equivalente ad hoc.
• Misure di caratterizzazione elettrica e confronto tra moduli fotovoltaici sani e difettosi per identificare fattori differenzianti per quanto riguarda i principali parametri elettrici e/o i parametri di circuiti elettrici equivalenti.
• Elaborazione delle misure effettuate da campagne sperimentali di lunga durata su due impianti fotovoltaici operativi da più di 20 anni al fine di stimarne il degrado.
Le attività proposte costituiscono materiale per più di una tesi magistrale e l’assegnazione terrà conto di eventuali preferenze espresse dallo studente interessato.
Conoscenze richieste Per lo svolgimento di tutte le attività proposte si richiedono i seguenti due requisiti:
1) Superamento di un corso tra “Solar Photovoltaic Systems” o “Generazione fotovoltaica ed eolica di energia elettrica”.
2) Conoscenza intermedia di Matlab o Python utilizzati per l’elaborazione analitica e numerica delle misure sperimentali.
Scadenza validita proposta 08/08/2025
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