Optimizatutako Kableazio eta Kablegintza Eraikuntza Teknologia Fotovoltaiko Ekainetarako: BIM-en Oinarritutako Approba

1 Fotovoltaiko baterako kablegura eta kablegura teknologiari buruzko ikerketa
1.1 Datu bilduma

Kablegura BIM eredua eraikitzeko aurretik, konponketa materialen, erabiliko diren osagaien ezaugarri zehatzak eta tokiaren egoera osoa murriztu behar dira, ereduaren eraikuntzaren zehaztasuna hobetzeko. BIM eredua jasango duen eguneroko egoeraren adierazpen zehatza lortzeko, garrantzitsuena da osagai nagusien ezaugarri tekniko zehatzak zehazki bildu eta sartzea. Hauek barne hartzen dituzte kablegurako zatiak, banaketa kutxen ezaugarri xehetasun handikoak, kableen kanpo-diametroak eta kablegurako zatiak. Parametro hauek eta kable-ereduaren arteko harremana honako arauetan oinarrituta dago:

Formula honetan, P parametro garrantzitsuen multzoa da; I kablegura-ereduaren zehaztasuna da; f funtzio bat da P-ren I-ra doazen; eta g aldaketa funtzioa da. Ezaugarri zehatzak bildu ondo erdigi zenbait datu jarraitzaileak eta praktikotasuna. Datuak bildutakoan, gailu parametroak estutsi daude. Aldaketa bakarraren datuak beste gailu baten datuetan aldatu ahalko dira, haren ondorioz, parametro berdintasuna eta zehaztasuna mantentzeko orduan parametro korrespondientak egoki aldatu behar dira. Hortaz, datuak bildutako alditik, tokiko egoeraren arabera estrategia egoki aldatu behar da.

1.2 Kable-ereduaren eraikuntza

Eraikuntzan, kondukuak gainjarra eman dezaketela kable bihurtzen dira. Kableak gailu terminalen biribiltzeko, konektoreak instalatu behar dira kableen amaieran. Kabel baten geometria eredua zirkulu bat (erradioa r) bezala sinplifikatuta, eta R(s) = (d1(s), d2(s), d3(s)) erabiliz zentralaren S-en kokapen koordenatu lokala definitu. Kabelaren geometria parametrozatik definitutako ekuazioarekin zehazki adierazten da, envolventearen gainazalaren eraikuntza deskribatuz.

Formula honetan, W matrize mugatzaile lokal bat da; C(s) puntu globala da; M(s) biraketa aldaketa matrizea da. Formula honetan oinarritutako kabel geometrikoaren eredua irudian ikusten da.

Irudi honetan, marrazki punturatua S kabelaren zentro-ardura markatzen du. S-n puntuan q hartzen da, non R koordenatu sistema lokal bat eraikitzen den zatitzailearen orientazio propietateak deskribatzeko. Zehazki, d1 (unitario bektore nagusi normala) zatitzailearen orientazio nagusi normala definitzen du; d2 (binormalaren unitario bektorea, d1-rekiko perpendikularra) orientazioaren deskribapena zehaztzen du; d3 (S-en tangentzia unitario bektorea) kabelaren hedapena adierazten du q-n. Q-n zatitzailea zirkulua dela suposatzen da erradioa r0, norabide bektoreekin osatutako geometria osoa kabelaren azterketa ondoren sortuko da.

Irudi 2-n, kabel instantzia lau puntu v1-v4-n oinarrituta definitzen da, hiru atal l1-l3-n zatitzen da. V1-v2-n, v2-v3-n, v3-v4-n, v1 eta v4 amaierak dira. Atal bakoitzarentzat, bere posizioaren/luzeera S-n eta geometria ereduan oinarrituta zatitzailearen orientazio propietateak eta itxura zehazten dira. Beraz, l1-l3 atalak C1-C3 zatitzaileei dagokidete, kabelaren geometria osoa osatzen duten.

1.3 Kablegura

Irudi 1 eta 2-tik, kabel geometrikoaren eredua eta zatitzailearen ezaugarriak zehazki ulertzeko aukera ematen du. Eredua zentro-ardura, zatitzailearen itxura eta norabide propietateen elementu geometriko garrantzitsuak zehazki adierazten ditu, zatitzaile zehatz batean sakon sakontasunarekin kabelaren azterketa egokiak eskaintzen ditu, errendimendu handiko kablegura teorikoa ematen duena.

Aurrekarien prestatuan, ereduaren arabera kable desberdinen luzeeren totala lor dezakegu. Datuak kable motaren arabera taula standardizatuan antolatzen dira, eraikuntzarako informazio zehatza eta gida emanez. Kablegura metodoa, proiektu honek igoteko urrats askotan erabili du.

Kablegura zatiak, kablearen arrakastasuna muga gehienetan mantentzeko, harena edo lur fina uniforme bat jartzen da. Elektrikoki traktatzeko winches elektriko erabili behar dira. Multi-konduku kableak igotzen badira, kurba-radius muga zehatzak bete behar dira:

Formula honetan, rmin kabelaren segurtasun muga da; cr kabelaren segurtasun biraketa minimoko radiusa da. Kablegura lanak amaitzean, proiektu ezkutuaren onarpena eskatu behar da kalitate inspektioni zuzendu. Onarpena gainditu ondoren, kablearen goiko eta beheko aldeetan lur fina uniforme bat jartzen da babesa izateko, eta ondoren kableko kapota jartzen da. Gainera, kablearen bidea planifikatzean, lehentasunez kablearen bidea zatitzaile-ondorrakoen gainean jarri behar da:

Formula honetan, qi kabelaren bide-zentrolineko puntu zehatz bat da; OS zatitzailearen gaineko puntu bat da; Rr kabelaren erradioa da; Inter dis puntu arteko distantzia laburrena da. Itzulketa aurretik, begiratu ezkutuko proiektu guztiak erstandarren bat dituztela. Ondoren, itzulpena apurtu behar da, densitatea eta estabilitatea lortzeko, erstandarren arabera.

Apurtu ondoren, kablearen ebaki-puntu, elkarketa eta biraketa puntu garrantzitsuak markatzen dira. Kableak espartoiarekin babestu behar dira. Kableak era direkta igotzen badira eraikinetan, kanpo-eta barruko putzu altueren aldea egiaztatu behar da; kanpo-putzuak altuagoak badira, ur-babesea aplikatu behar da, igotzeko segurtasuna lortzeko.

1.4 Kablegura

Fotovoltaiko baterako kablegura elektrikoa eraikuntzaren garrantzitsuena da, baliozko kablegura espesifikazioak eta protokoloak jarraitu behar dira, elektrikoki konektatutako sistema estandarra, fidagarria eta segurua lortzeko.

Lehenik, tresna (kablegura trebatzaileak, krimpatzaileak, isolamendu kolpeak, terminalak, isolamendu kolpeak) eta material osoa prestatu behar dira. Ziurtatu kableak diseinu-espesifikazioak betetzen dituztela, kalitate egiaztapenak pasatzen dituztela (ez da ez zerbitzua, isolamendua osoa).

Kablegura aurretik, kableak zehazki trebatu behar dira: kablegura trebatzaileak erabiliz, terminalen eskumenen arabera, kanpo-gainjarra eta barruko isolamendua kendu, kondukuak erakutsi (margineak/korroiosak kendu). Terminal egokia aukeratu behar da konduku-sekzioaren eta kablegura beharrei oinarrituta. Formula hau da:

Formula honetan, T terminal mota da; A kablearen konduku sekzioa da; R kablegura parametroak dira; S funtzio mapatzailea da. Krimpatzaileak erabiliz, kondukuak eta terminalak benetan krimpatu behar dira, askeak edo kontaktu txartoak ez direla ziurtatuz. Kablegura egitean, diseinu-zuri eta espesifikazioak jarraitu behar dira, terminalak gailu terminalen ostera zehazki konektatuz, estutasuna lortuz.

Multi-konduku kableetan, koloreak/zenbakiak bat etorri behar dira, konektatu gabekoak saihesteko. Kablegura ondoren, konekzioak isolamendu kolpekin edo kolpekin babestu behar dira, isolamendua hobetzeko eta ur edo poltsua sartzeko saihesteko. Laburbilduz, kablegura fotovoltaiko baterako eraikuntzan garrantzitsu da, espesifikazioak jarraitu behar dira kalitatea eta segurtasuna lortzeko, errendimendu estandarra lortzeko.

2 Esperimentu analisia

Fotovoltaiko baterako proposatutako kablegura eta kablegura teknologia efektibotasuna eta posibletasuna frogatzeko, metodo tradizionalarekin alderatzen da.

2.1 Esperimentu objektuak

Esperimentua laborategian egin da, MATLAB erabiliz bide-planifikazio simulazioa egin. Hamar kablegura eta kablegura lan standarrak hautatu eta lau taldeetan (hamar lan) banatu dira, aleatorio erroreak murriztuz, emaitzak estandarrean lortzeko.

2.2 Esperimentu prestatua

Hardware-a Windows 10, 500GB gordele eta 32GB memoriadun ordenagailuak dira. Hauek debug egin eta optimizatu dira, eraginkortasuna lortzeko, mundu errealeko egoera zehazki simulatzeko, emaitza fidagarriak lortzeko.

2.3 Esperimentu emaitzak eta analisia

Hiru metodo proposatutakoarekin alderatzen dira; emaitzak Taula 1-n agertzen dira.

3 Iraultza

Taula 1 datuak aztertuta, proposatutako kablegura/kablegura soluzioak avantazuren handia ditu. Bere bide-projektuak (≈50m) 40m, 45m eta 50m luzeagoak dira metodo 1, 2, 3-n. Honek ez du bide-projektu errendimendu handia frogatzen, fotovoltaiko baterako proiektuetan aplikazio handia duela ere adierazten du, industrian erreferentziak emanez.

Artikulu honetan, fotovoltaiko baterako kablegura/kablegura teknologiat aztertzen dira, BIM modelizazioa erabiliz, errendimendua eta segurtasuna hobetzeko. Esperimentuak errendimendua frogatzen du, bide luzeetatik laburtu eta kalitatea hobetu. Fotovoltaiko eraikuntza sustatzen du, industria berrikuntza sustentagarria sustatzen du.

Eskuan, eraikuntza inteligentea eta datu handia integrazioa teknologiak argitzat eta errendimendu handiagoa emango dizkiegu, industri elektrikoa berdeagoa eta karbono gutxiago duena. Innovazio gehiago espero dugu, prozesuak hobetzeko, kostuak murriztu eta energia globalaren egitura hobetzeko.