scholarly journals Single-Diode Models of PV Modules: A Comparison of Conventional Approaches and Proposal of a Novel Model

Energies ◽  
2020 ◽  
Vol 13 (6) ◽  
pp. 1296 ◽  
Author(s):  
Tuyen Nguyen-Duc ◽  
Huy Nguyen-Duc ◽  
Thinh Le-Viet ◽  
Hirotaka Takano

In this paper, the seven traditional models of photovoltaic (PV) modules are reviewed comprehensively to find out the appropriate model for reliability. All the models are validated using the Matlab code and graphical comparisons between models are made. The accuracy and convergence of each model is evaluated using the data of manufactured PV panels. Then, a novel model is proposed showing its consistent performance. The three most key parameters of the single-diode model are self-revised to adapt to various types of PV modules. This new method is verified in three types of PV panels’ data measured by the National Renewable Energy Laboratory (NREL), USA. The validated data show promising results when the error RMSEs’ range of the proposed model is under 0.36.

Author(s):  
Tuyen Nguyen-Duc ◽  
Huy Nguyen-Duc ◽  
Thinh Le-Viet ◽  
Hirotaka Takano

In this paper, the seven traditional models of PV modules are reviewed comprehensively to find out the appropriate model to be reliable. All the models are validated using the Matlab code and make a graphical comparison. The accuracy and convergence of each model are evaluated using data of manufactured PV panels. Then, a novel model is proposed showing its consistent performance. The most three key parameters of single-diode model are self revised to adapt to various type of PV modules. This new method is verified in three types of PV panels' data measured by National Renewable Energy Laboratory (NREL), US. The validated data show promising results when the error RMSEs' range of the proposed model is under 0.36.


2016 ◽  
Vol 688 ◽  
pp. 44-49 ◽  
Author(s):  
Iveta Čabalová ◽  
František Kačík ◽  
Tereza Tribulová

Samples prepared from oak (Quercusrobur L.) wood were exposed to heat treatment at temperatures of 160, 180, 200 and 220 oC for 3, 6, 9 and 12 hours. In both untreated and thermally treated wood there were determined extractives and lignin by National Renewable Energy Laboratory (NREL) procedures, cellulose by Seifert's method, holocellulose according to Wise, hemicelluloses as difference between holocellulose and cellulose. Monosaccharides were determined by high performance liquid chromatography (NREL).The results show that hemicelluloses are less stable at thermal treatment than cellulose. The amounts of lignin and extractives rose by increasing both temperature and time of the treatment while the amounts of hemicelluloses decreased. Thermal treatment also resulted in significant decreases of the yields of non-glucosic saccharides. Degradation of carbohydrates can cause the deterioration of mechanical properties of wood.


Energies ◽  
2021 ◽  
Vol 14 (15) ◽  
pp. 4440
Author(s):  
Bader Alshuraiaan

The purpose of this study is to identify the most relevant renewable energy technologies for buildings and to assess the effectiveness of their implementation in the long term for Kuwait. Methods of analogies and comparisons were used to determine the features of energy efficiency based on the technologies under study. The study proposes the methodological approach to assessing the effectiveness of the introduction of renewable energy technologies, determining the direction of increasing the energy efficiency of buildings and the investment efficiency of introducing these technologies. Renewable energy efficiency analysis for buildings in Kuwait confirms that solar energy systems have been the most widely available for widespread use of solar energy over the past three years. An increasing level of energy efficiency with a decrease in the notional cost of increasing energy savings is characteristic of solar collectors with booster reflectors. The proposed model for assessing the level of energy saving provides an opportunity for economic justification of introducing renewable energy technology in buildings.


2014 ◽  
Vol 29 (1) ◽  
pp. 139-152 ◽  
Author(s):  
Luiz Martins de Araújo Júnior ◽  
Emerson Mariano da Silva ◽  
Alexandre Araújo Costa ◽  
Domingo Cassain Sales ◽  
Francisco da Chagas Vasconcelos Junior ◽  
...  

Este estudo foi desenvolvido no intuito de avaliar o potencial eólico do estado do Ceará nos períodos chuvoso e seco em eventos de El Niño e La Niña. Para isso é utilizado o modelo de área limitada, Regional Modelling System (RAMS 6.0), forçado pela reanálise ERA-Interim, para simular a densidade do ar e a velocidade do vento em diferentes níveis atmosféricos. Para avaliação do desempenho do modelo, os dados simulados de velocidade do vento são comparados com dados observados, a 10 m da superfície, de estações climatológicas do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), por meio de gráficos e um conjunto de índices estatísticos. Adicionalmente, mapas mensais de velocidade média a 50 m da superfície foram feitos, classificando o potencial eólico de acordo com o National Renewable Energy Laboratory (NREL). Os resultados apresentados para avaliação do desempenho do modelo mostraram que apesar do modelo superestimar os dados observados, o índice de concordância ou Wilmott e o coeficiente de correlação apresentam valores que variam de moderado (0,40 < r < 0,69) a forte (0,70 < r < 0,89). Através do conjunto de índices estatísticos ainda foi possível extrair que nos semestres mais chuvosos e/ou em período de ocorrência do fenômeno La Niña o desempenho do modelo é melhor. Com relação à avaliação do potencial eólico, notou-se que em ocorrência de ENOS positivo há uma condição mais favorável de geração de energia do que em evento de ENOS na fase fria, principalmente na região litorânea do estado do Ceará. Com isso, conclui-se que o desempenho do modelo foi satisfatório, mostrando ser uma possível ferramenta para futuras rotinas operacionais de previsão dos recursos eólicos do Estado.


Author(s):  
Kevin Regimbal ◽  
Ilene Carpenter ◽  
Christopher Chang ◽  
Steve Hammond

2018 ◽  
Vol 16 (6) ◽  
pp. 18-29 ◽  
Author(s):  
Andy Hoke ◽  
Julieta Giraldez ◽  
Bryan Palmintier ◽  
Earle Ifuku ◽  
Marc Asano ◽  
...  

Author(s):  
Raj Kumar Yadav ◽  
Nivedita Sethy

The accurate prediction of solar irradiation has been a leading problem for better energy scheduling approach. Hence in this paper, an Artificial neural network based solar irradiance is proposed for five days duration the data is obtained from National Renewable Energy Laboratory, USA and the simulation were performed using MATLAB 2013. It was found that the neural model was able to predict the solar irradiance with a mean square error of 0.0355.


2017 ◽  
Vol 3 (1) ◽  
pp. 171
Author(s):  
João Vicente AKWA ◽  
Gabriel De Oliveira e Souza PETRAGLIA ◽  
Henrique De Araujo LAUFFER ◽  
Raiana Schirmer SOARES

Este trabalho apresenta um estudo sobre algumas alternativas de redução de custos energéticos em edificações.  Foi utilizado para as simulações parte da estrutura do prédio da Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha, localizado no município de Novo Hamburgo, RS, Brasil. A estrutura analisada consiste em uma construção de alvenaria e possui dois andares, apresentando área total de 1919,14 m². Nela, situam-se salas de aula e laboratórios utilizados pela Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha e pela Universidade Estadual do Rio Grande do Sul (UERGS). A simulação foi realizada no software de simulação dinâmica de edificações EnergyPlus, criado pelo Departamento de Energia (DOE) e gerenciado pelo NREL (National Renewable Energy Laboratory), ambos situados nos EUA.  Foram estabelecidas como propostas de redução de custos a substituição das lâmpadas fluorescentes tubulares por lâmpadas de LED compatíveis, a troca dos vidros comuns por vidros com menor transmitância e maior refletância, a implementação de um telhado verde e a implementação de um controle de temperatura anual. Levando-se em conta o consumo real de energia elétrica do prédio, através da simulação, foram avaliados os impactos causados por tais alternativas no consumo de energia elétrica do prédio. Os resultados obtidos através das simulações demonstram o significativo impacto causado pela troca das lâmpadas fluorescentes por lâmpadas LED, bem como pelo controle do termostato. O telhado verde e a troca dos vidros, por sua vez, não implicaram em grandes reduções de consumo.


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