See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Personaalne uurimistoetus (PUT)" projekt PUT1680
PUT1680 "Jõuelektroonikal baseeruv energia juhtimissüsteem liginullenergia ehitistele (1.01.2017−31.03.2021)", Indrek Roasto, Tallinna Tehnikaülikool, Inseneriteaduskond, Elektroenergeetika ja mehhatroonika instituut.
PUT1680
Jõuelektroonikal baseeruv energia juhtimissüsteem liginullenergia ehitistele
Power Electronics Based Energy Management Systems for Net Zero Energy Buildings
1.01.2017
31.03.2021
Teadus- ja arendusprojekt
Personaalne uurimistoetus (PUT)
Stardiprojekt
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.8. Elektrotehnika ja elektroonikaT190 Elektrotehnika 2.2. Elektroenergeetika, elektroonika (elektroenergeetika, elektroonika, sidetehnika, arvutitehnika ja teised seotud teadused)40,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.6. ArvutiteadusedP170 Arvutiteadus, arvutusmeetodid, süsteemid, juhtimine (automaatjuhtimisteooria)2.2. Elektroenergeetika, elektroonika (elektroenergeetika, elektroonika, sidetehnika, arvutitehnika ja teised seotud teadused)60,0
PerioodSumma
01.01.2017−31.12.201746 800,00 EUR
01.01.2018−31.12.201846 800,00 EUR
01.01.2019−31.12.201946 800,00 EUR
01.01.2020−31.12.202046 800,00 EUR
187 200,00 EUR

Taastuvenergiaallikate muutlik iseloom koos mittelineaarsete koormustega võivad põhjustada elektrivõrgule suuri probleeme nt. pinge ja sageduse häired, harmoonikute reostus jms. Sellest tulenevalt on paljude maade valitsused Euroopas kehtestanud rangeid piiranguid energia võrku andmisele. Selle tulemusena on võimsuskvaliteet saanud üheks peamiseks takistuseks ligi nullenergiamajade (LNM) ühendamisel elektrivõrguga. Antud projekti eesmärgiks on arendada uudne jõuelektroonikal baseeruv energia manageerimissüsteem, demonstreerimaks et õige juhtimise ja muundustehnika abil saab LNM muuta häirevabaks. Enamgi veel, nad hakkavad käituma kui juhitavad koormused, mida saab kasutada võrgu balansseerimiseks ja parendada oluliselt praegus tsentraliseeritud energiasüsteemi võimsuskvaliteeti.
The chaotic nature of renewable energy sources connected with nonlinear loads may cause serios problems to the utility grid e.g. voltage and frequency disturbances, harmonic pollution etc. Due to that, in many European countries governments have set strict regulations to the grid energy injection. As a result, the power quality has become one of the major obstacles for net zero energy buildings (NZEB) to be connected with the electrical distribution grid. The goal of this project is to develope a new power electronics based energy management system to show that with proper control and converter technology NZEB will not cause any interferences. Morover, they will act as controllable loads that could be used for grid balancing and achive significan improvements in the power quality of conventional centralized energy systems.
Jõuelektroonika kui rakendusteaduse üheks oluliseks mõõdupuuks on päriselus kasutatavad väljundid. Ka antud projekti teema oli ajendatud energeetikas valitsevatest trendidest ja praktilisest vajadusest. Antud projekti eesmärgiks oli arendada välja uudne jõuelektroonikal baseeruv energia manageerimissüsteem või energiaruuter (ER) ligi nullenergiamajadele (LEM). Kuna aga energiavoogude juhtimine ja manageerimine LEM-des on küllaltki lai ja keerulised ülesanne, siis ei olnud projekti lõppeesmärgiks tootmisküps tehnoloogia vaid teaduslike ideede esmane tõestus ja võimalike rakendusstsenaariumide testimine. Teaduslike ideede ja erinevate energiajuhtimisalgoritmide eksperimentaalseks tõestuseks ehitati valmis kaks ER prototüüpi. Esimene prototüüp valmis 2018 lõpuks ja võimaldas ER kontseptsiooni demonstreerida labori tingimustes. Teine prototüüp (2020 lõpp) oli juba rohkem tooteks optimeeritud. See on kolm korda suurema energiatihedusega, kasutegurilt kuni 5 % efektiivsem ning on võimeline ka reaalsetes oludes töötama. Lisaks teaduspublikatsioonide avaldamisele korraldasime iga aasta ka avalikusele suunatud seminari (kokku neli), kus tutvustasime oma projekti ja seniseid tulemusi. Avalikusele suunatud esinemised äratasid teema vastu huvi mitmes investoris ja firmas (nt. Ubik Solutions, Fasteco Houses). Projekti praktiliseks tulemuseks on kaks patenti (Eesti ja Euroopa), mis loovad tugeva aluse väljatöötatud tehnoloogia kommertsialiseerimiseks. Samas enne kui ER jõuab tootearendusfaasi on vaja jätkata teadus-arendustegevusega jätkuprojektide näol. Jätkuprojekti jaoks tugeva tausta ja kompetentsi tekitamine oli antud teadustöö üheks oluliseimaks eesmärgiks, mis ka täideti. 2019. aastal sai rahastuse jätkuprojekt PRG675, mis tegeleb uudsete muundurite sh ER kontsepti arendamisega majapidamistele. See jätkuprojekt võimaldab lõppenud projekti (PUT1680) põhitäitjatel ja doktorantidel samal teemal uurimistööd jätkata.