Aurinkosähkökäyttöinen induktiotaso ruoanlaitossa
Simpanen, Sakari (2019)
Kandidaatintyö
2019
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019041712672
http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019041712672
Tiivistelmä
Saharan eteläpuolisessa Afrikassa energia tuotetaan pääasiassa biopolttoaineilla, kuten puulla ja lannalla. Biopolttoaineiden käyttämisen ongelmia ovat muun muassa pienhiukkaspäästöt, terveysongelmat sekä polttoaineen keräämiseen kuluva aika. Valtaosa energiasta käytetään ruoanlaittoon.
Tässä kandidaatintyössä suunniteltiin ja mitoitettiin mahdollisimman luotettavasti ympäri vuoden aurinkosähköllä toimiva induktiotaso ruoanlaittokäyttöön keskimääräiselle Saharan eteläpuolisen Afrikan perheelle. Mitoitusta varten selvitettiin kuinka paljon sähköenergiaa keskimääräinen Saharan eteläpuoleisen Afrikan perhe tarvitsee ruokailutarpeidensa täyttämiseen päivässä käyttäen kirjallisuuslähteitä, sekä tehtiin energiamittauksia kahdella erityyppisellä kuumennustasolla. Itse mitoitukset suoritettiin simuloimalla käyttäen Homer Pro-ohjelmaa.
Kirjallisuuden perusteella keskimääräiseksi päivittäiseksi energiantarpeeksi arvioitiin yksi kilowattitunti. Mittauksien ja simulointien perusteella ruoanlaittojärjestelmään valittiin kaksi 280 W aurinkopaneelia, kaksi 0,840 kWh akkua, 2 KW vaihtosuuntaaja sekä MPPT-tyyppinen lataussäädin. In sub-Saharan Africa, energy is mainly produced by biofuels, such as wood and manure. Use of such biofuels cause fine particle emissions and health hazards. Collection of the fuel also takes a considerably large amount of time. Majority of this energy is consumed on cooking.
In this bachelor’s thesis, a solar-powered induction cooking system was rated and designed for the use of an average family in sub-Saharan Africa. Literature research was used to examine the electrical energy need of daily cooking for such family. Energy measurements were also made using two different kind of cooking stoves. The ratings were performed using simulation models with Homer Pro-software.
According to literature, an average daily energy requirement was estimated at one kilowatt hour. Based on measurements and simulations, two 280 W solar panels, two 0,840 kWh batteries, a 2 kW inverter and an MPPT-type charge controller were selected for the cooking system.
Tässä kandidaatintyössä suunniteltiin ja mitoitettiin mahdollisimman luotettavasti ympäri vuoden aurinkosähköllä toimiva induktiotaso ruoanlaittokäyttöön keskimääräiselle Saharan eteläpuolisen Afrikan perheelle. Mitoitusta varten selvitettiin kuinka paljon sähköenergiaa keskimääräinen Saharan eteläpuoleisen Afrikan perhe tarvitsee ruokailutarpeidensa täyttämiseen päivässä käyttäen kirjallisuuslähteitä, sekä tehtiin energiamittauksia kahdella erityyppisellä kuumennustasolla. Itse mitoitukset suoritettiin simuloimalla käyttäen Homer Pro-ohjelmaa.
Kirjallisuuden perusteella keskimääräiseksi päivittäiseksi energiantarpeeksi arvioitiin yksi kilowattitunti. Mittauksien ja simulointien perusteella ruoanlaittojärjestelmään valittiin kaksi 280 W aurinkopaneelia, kaksi 0,840 kWh akkua, 2 KW vaihtosuuntaaja sekä MPPT-tyyppinen lataussäädin.
In this bachelor’s thesis, a solar-powered induction cooking system was rated and designed for the use of an average family in sub-Saharan Africa. Literature research was used to examine the electrical energy need of daily cooking for such family. Energy measurements were also made using two different kind of cooking stoves. The ratings were performed using simulation models with Homer Pro-software.
According to literature, an average daily energy requirement was estimated at one kilowatt hour. Based on measurements and simulations, two 280 W solar panels, two 0,840 kWh batteries, a 2 kW inverter and an MPPT-type charge controller were selected for the cooking system.