Сучасна інженерна освіта неможлива без тісної взаємодії з бізнесом та впровадження інноваційних технологій в освітній процес. Саме така співпраця відкриває нові можливості для практичної підготовки здобувачів вищої освіти і підвищення якості освітніх програм.
У межах співпраці інституту з ТОВ «Ноарк Електрік Україна» (https://noark.in.ua/) завдяки ініціативі завідувача кафедри енергетики і автоматики Василя РАМША та сприянню і підтримці директора компанії Романа ПОПКОВА факультет енергетики та електротехніки отримав сучасне електротехнічне обладнання. Зокрема, було передано сонячні панелі загальною потужністю 6 кВт, трифазний гібридний інвертор потужністю 10 кВт, акумуляторну батарею ємністю 10 кВт·год із системою керування (BMS), трифазний лічильник електроенергії типу DTSU666, а також захисну та комутаційну апаратуру.
Спільними зусиллями науково-педагогічних працівників та здобувачів вищої освіти під керівництвом асистента кафедри енергетики і автоматики Олександра КОНДРАТА на території факультету спроектовано та побудовано сонячну електричну станцію.
Реалізована система побудована за класичною схемою гібридної сонячної електростанції. Сонячні панелі (PV Array) генерують постійний струм, який подається на інвертор. Інвертор забезпечує перетворення постійного струму на змінний (DC/AC), синхронізацію з електромережею та керування процесами заряду і розряду акумуляторної батареї. Акумуляторна батарея з BMS виконує функцію накопичення надлишкової енергії, забезпечує резервне живлення у разі відсутності мережі та здійснює обмін даними з інвертором через комунікаційний інтерфейс. Лічильник DTSU666 здійснює вимірювання потоків електроенергії, передає дані через інтерфейс RS485 та забезпечує реалізацію функції «нульової генерації в мережу».
Система передбачає розподіл навантаження на два типи: звичайне (Normal Load), яке живиться безпосередньо від мережі, та критичне (Critical Load), що резервується інвертором.
Серед основних переваг впровадженого рішення — забезпечення автономності електроживлення у разі відключення електроенергії, оптимізація енергоспоживання, можливість дослідження різних режимів роботи (on-grid, off-grid, hybrid), а також створення умов для практичного навчання студентів із використанням сучасних енергетичних систем і інтеграції з промисловим обладнанням.
Впроваджена система автономного електроживлення має не лише практичне, але й вагоме освітнє значення. Її використання є доцільним у процесі підготовки фахівців за спеціальностями 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» та G3 «Електрична інженерія», оскільки сприяє інтеграції сучасних технологій відновлюваної енергетики у лабораторні та практичні заняття.
На відміну від суто теоретичних моделей, дана система забезпечує можливість дослідження реальних режимів роботи фотоелектричних установок у складі електротехнічних систем. Це сприяє формуванню у здобувачів вищої освіти цілісного розуміння процесів перетворення сонячної енергії в електричну та особливостей її використання для живлення технологічних об’єктів.
У межах лабораторних занять студенти мають змогу виконувати експериментальні дослідження, зокрема здійснювати вимірювання електричних параметрів фотоелектричних модулів, аналізувати їх вольт-амперні характеристики, а також визначати залежність генерованої потужності від рівня інсоляції, кута нахилу панелей, температури навколишнього середовища та інших факторів. Крім того, система дозволяє моделювати та аналізувати роботу автономних і гібридних енергетичних систем, вивчати принципи функціонування інверторів, контролерів заряду та акумуляторних батарей.
Таким чином, впровадження зазначеної системи в освітній процес забезпечує ефективне поєднання теоретичних знань із практичними навичками, сприяє підвищенню якості підготовки майбутніх інженерів та формує їх готовність до застосування сучасних енергоефективних технологій у професійній діяльності.
Адміністрація факультету енергетики та електротехніки та колектив кафедри енергетики і автоматики висловлюють щиру вдячність директору ТОВ «Ноарк Електрік Україна» Роману ПОПКОВУ за надане обладнання та технічну підтримку, що є вагомим внеском у розвиток матеріально-технічної бази факультету та підвищення якості освітнього процесу.
Василь Рамш,
завідувач кафедри енергетики і автоматики