عنوان پایان‌نامه
طراحی و ساخت مبدل الکترونیک قدرت برای سامانه نمک زدایی از آّب فتوولتائیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2893;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73339;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2893;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73339
- تاریخ دفاع
- ۱۷ فروردین ۱۳۹۵
- دانشجو
- حامد مهرابیان نژاد
- استاد راهنما
- شاهرخ فرهنگی, صادق واعظ
- چکیده
- کمبود منابع آب یکی از نگرانی های بین الملی می باشد. نمک زدایی از آب می تواند مشکلات کمبود آب را کاهش دهد. چندین روش برای نمک زدایی از آب وجود دارد. در میان تعداد زیادی از روش های نمک زدایی، دیونیزاسیون خازنی (CDI) روشی قابل توجه برای نمک زدایی از آب شور و لب شور است. مصرف کم انرژی و هزینه ی راه اندازی پائین دو عامل اساسی برای انتخاب این فناوری می باشد. استفاده از دو سلول CDI در یک سیستم ، توانایی ذخیره سازی انرژی را در طی کارکرد سیستم بوجود می آورد. پردازش‌گرهای توان می توانند برای تبادل انرژی بین سلول های CDI استفاده شوند تا بازده سیستم افزایش یابد؛ با این حال مبادله انرژی از طریق مبدل‌های توان باعث ایجاد تلفات در سیستم می شود. در این پژوهش، مبدل چوک تغییریافته ای (Modified Cuk) برای مبادله ی انرژی بین سلول های CDI پیشنهاد شده است. این مبدل می تواند تلفات را جبران نموده تا سیستم در ظرفیت کامل خود کار کند. مبدل مذکور قادر خواهد بود که هر کدام از سلول های CDI را با جریان ثابت شارژ کند که باعث می شود غلظت نمک آب خروجی ثابت بماند. دو سیستم کنترل که شامل هیستزیس و PWM می شود برای کنترل کارکرد سیستم در نظر گرفته شده است. کنترل هیسترزیس ساده است و براحتی پیاده سازی می شود. با این حال، مدولاسیون آن دارای فرکانس متغییر است. کنترل PWM پیچده تر از کنترل هیسترزیس است، اما مدولاسیون این کنترل بوسیله ی فرکانس ثابت انجام می شود. مسائل پایداری در مورد مبدل چوک تغییر یافته از طریق روش سیگنال کوچک برای کنترل PWM مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت، نتایج شبیه سازی و عملی طرح پیشنهاد شده را تایید می کنند.
- Abstract
- Lack of water resources is an international concern. Water desalination can reduce problem of water shortage. There are several methods for water desalinations. Among the large number of desalination methods, capacitive deionization (CDI) is an interesting method to desalinate saline and brine water. The low energy consumption and inexpensive initial cost are two prime factor to select this technology. Applying two CDI cells in one system, can provide ability to save energy during system operation. The power conditioners can be used for energy transferring between CDI cells to increase system efficiency; however, the transferring of energy through power converter cause losses in the system. In this thesis, Modified Cuk converter has been proposed to transfer energy between CDI cells; in addition, it can compensate the losses that insures the system to operate at full capacity. This converter is able to charge each CDI cell with constant current that results in constant salt concentration in the treated output water. Two control approaches, Hysteresis and PWM control, are considered to control CDI system operation. Hysteresis control is simple and easy to implement; however, it presents variable frequency modulation. PWM control is more complicated than Hysteresis control; but, the modulation of this control is carried out by constant frequency. Stability issues in the modified Cuk converter have been investigated through small signal model approach for PWM control. Finally, simulation and experimental results confirm the proposed scheme. Keywords— Water desalination systems, Capacitive deionization (CDI), buck-boost converter, buck converter, Cuk converter, Modified Cuk converter, small signal model.
