1. Dynamic modeling and experimental validation of the photovoltaic/thermal systemKlemen Sredenšek, Eva Simonič, Klemen Deželak, Marko Bizjak, Niko Lukač, Sebastijan Seme, 2025, original scientific article Abstract: The aim of this paper is to present a novel and comprehensive methodology for the dynamic modeling and experimental validation of a photovoltaic/thermal system. The dynamic model is divided into thermal and electrical subsystems, encompassing the photovoltaic/ thermal module and the thermal energy storage. The thermal subsystem of both the photovoltaic/thermal module and the thermal energy storage is described by a one-dimensional dynamic model of heat transfer mechanisms and optical losses, while the electrical subsystem is presented as an electrical equivalent circuit of double diode solar cell. Model validation was conducted on a modern experimental photovoltaic/thermal system over an extended operational period at a five-minute resolution, with validation days classified as sunny, cloudy, or overcast based on weather conditions, thereby demonstrating an applied approach. The results demonstrate the lowest deviation values reported to date, confirmed using six quantitative indicators. The added value of the proposed methodology, not previously addressed in the literature, lies in the following contributions: (i) comprehensive modeling of the entire photovoltaic/thermal system, (ii) accurate consideration of optical losses in the photovoltaic/thermal module, and (iii) long-term experimental validation. Overall, the proposed methodology provides a reliable and efficient framework for PV/T system design, optimization, and long-term performance assessment.
Keywords: photovoltaic/thermal system, thermal energy storage, dynamic modeling, experimental validation, heat transfer mechanism, temperature, electrical power
Published in DKUM: 10.11.2025; Views: 0; Downloads: 3
 Full text (7,15 MB)
This document has many files! More... |
2. Research on the modelling and analysis of the penetration of renewable sources and storage into electrical networksEva Simonič, Sebastijan Seme, Klemen Sredenšek, 2025, original scientific article Abstract: To address the growing integration of renewable energy sources and storage systems into distribution networks, there is a need for effective tools that can assess the impact of these technologies on grid performance. This paper investigates the impact of integrating residential rooftop photovoltaic (PV) systems and battery energy storage systems (BESSs) into low-voltage (LV) distribution networks. A stochastic approach, using the Monte Carlo method, is applied to randomly place PV systems across the network, generating multiple scenarios for power flow simulations in MATLAB Simulink R2024b. The method incorporates real-world consumer load data and grid topology, representing a novel approach in simulating distribution network behaviour accurately. The novelty of this paper lies in its ability to combine stochastic PV placement with real-world load data, providing a more realistic representation of network conditions. The simulation results revealed that widespread PV deployment can lead to overvoltage issues, but the integration of BESSs alongside PV systems mitigates these problems significantly. The findings of this paper offer valuable insights for Distribution Network Operators, aiding in the development of strategies for optimal PV and BESS integration to enhance grid performance.
Keywords: photovoltaic system, battery energy storage system, low-voltage distribution network, Monte Carlo method, power flow
Published in DKUM: 03.11.2025; Views: 0; Downloads: 7
Full text (3,19 MB)
This document has many files! More... |
3. Energetska skupnost s sončno elektrarnoManca Kerkoč, 2025, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu je obravnavan koncept energetske skupnosti s sončno elektrarno kot trajnosten model samooskrbe, spodbujanja energetske neodvisnosti in zmanjševanja negativnih vplivov na okolje. Pojasnjeni so osnovni pojmi, vrste skupnosti, njihove prednosti in slabosti ter primeri iz Slovenije. Obravnavana je povezava med nihanjem borznih cen električne energije, finančnimi prihranki sončne elektrarne in pregled slovenske zakonodajne podlage energetskih skupnosti. V nadaljevanju so pojasnjeni okoljski, ekonomski in družbeni vidiki ter glavni izzivi skupnosti. Raziskovalni del zajema samooskrbno skupnost v Budanjah s podrobno analizo prihrankov izbranega člana skupnosti in primerjavo glede na pričakovane prihranke.
Keywords: energetska skupnost, sončna elektrarna, samooskrba, obnovljivi viri energije, ekonomska upravičenost
Published in DKUM: 01.10.2025; Views: 0; Downloads: 22
Full text (3,13 MB) |
4. Pregled ter preizkus električnih inštalacij in sistema zaščite pred delovanjem strele na industrijskem fotonapetostnem sistemu : diplomsko deloJure Lesica, 2025, undergraduate thesis Abstract: Diplomsko delo obravnava postopek tehničnega pregleda in meritev električne inštalacije ter sistema zaščite pred delovanjem strele na industrijskem fotonapetostnem sistemu. Sistem spada med zahtevne nizkonapetostne električne inštalacije, zato mora biti njegovo preverjanje skladno z določili veljavne zakonodaje, tehničnih smernic in standardov s področja elektroenergetike ter zaščite pred delovanjem strele.
V diplomskem delu so prikazani postopki izvajanja vizualnih pregledov, funkcionalnih preizkusov in meritev, ki so potrebni za ugotavljanje skladnosti izvedene inštalacije s projektno dokumentacijo in za zagotavljanje varnega delovanja sistema. Preverjanje zajema tako generatorski kot proizvodni del fotonapetostnega sistema, vključno z ustreznostjo ozemljitve, prenapetostne zaščite, delovanja razsmernikov ter vseh ključnih tokokrogov. Delo vključuje tudi analizo rezultatov termografske meritve ter razlago metod, uporabljenih pri preverjanju strelovodne inštalacije.
Keywords: električna inštalacija, zaščita pred delovanjem strele, fotonapetostni sistem, merilne metode, pregled
Published in DKUM: 31.07.2025; Views: 0; Downloads: 56
Full text (11,27 MB) |
5. Detection and optimization of photovoltaic arrays’ tilt angles using remote sensing dataNiko Lukač, Sebastijan Seme, Klemen Sredenšek, Gorazd Štumberger, Domen Mongus, Borut Žalik, Marko Bizjak, 2025, original scientific article Abstract: Maximizing the energy output of photovoltaic (PV) systems is becoming increasingly important. Consequently, numerous approaches have been developed over the past few years that utilize remote sensing data to predict or map solar potential. However, they primarily address hypothetical scenarios, and few focus on improving existing installations. This paper presents a novel method for optimizing the tilt angles of existing PV arrays by integrating Very High Resolution (VHR) satellite imagery and airborne Light Detection and Ranging (LiDAR) data. At first, semantic segmentation of VHR imagery using a deep learning model is performed in order to detect PV modules. The segmentation is refined using a Fine Optimization Module (FOM). LiDAR data are used to construct a 2.5D grid to estimate the modules’ tilt (inclination) and aspect (orientation) angles. The modules are grouped into arrays, and tilt angles are optimized using a Simulated Annealing (SA) algorithm, which maximizes simulated solar irradiance while accounting for shadowing, direct, and anisotropic diffuse irradiances. The method was validated using PV systems in Maribor, Slovenia, achieving a 0.952 F1-score for module detection (using FT-UnetFormer with SwinTransformer backbone) and an estimated electricity production error of below 6.7%. Optimization results showed potential energy gains of up to 4.9%.
Keywords: solar energy, photovoltaics, semantic segmentation, optimization, LiDAR, VHR imagery
Published in DKUM: 22.07.2025; Views: 0; Downloads: 9
Full text (11,60 MB)
This document has many files! More... |
6. Analiza in primerjava proizvodnje električne energije po starosti različnih sončnih elektrarn : diplomsko deloŽiga Novak, 2025, undergraduate thesis Abstract: Diplomsko delo obravnava delovanje dveh sončnih elektrarn, postavljenih v letih 2014 in 2021, ter analizira njuno proizvodnjo električne energije. Na podlagi podatkov, pridobljenih z merilnih naprav v 15-minutnih časovnih intervalih, je bila izvedena podrobna analiza letne, mesečne in dnevne proizvodnje električne energije obeh sončnih elektrarn. Poseben poudarek je bil namenjen primerjavi njunih zmogljivosti v enakih meteoroloških razmerah, pri čemer so bile ocenjene razlike v učinkovitosti in obratovanju. V analizo so bili vključeni meteorološki podatki, pridobljeni iz Agencije Republike Slovenije za okolje, ki so omogočili poglobljen vpogled v vpliv gostote moči sončnega sevanja in temperature okolice na delovanje sončnih elektrarn. Na podlagi teh podatkov je bila ocenjena sezonska variabilnost energijskega izplena, pri čemer so bili identificirani ključni dejavniki, ki vplivajo na proizvodnjo električne energije.
Keywords: sončna elektrarna, proizvodnja električne energije, energijski izplen, izkoristek.
Published in DKUM: 07.03.2025; Views: 0; Downloads: 59
Full text (6,12 MB) |
7. Pametna inštalacija v stanovanjski hiši : diplomsko deloUrban Zupančič, 2024, undergraduate thesis Abstract: Diplomska naloga obravnava izvedbo pametnih inštalacij v stanovanjski hiši kot nadgradnjo klasičnih elektroinštalacij, saj so te ključni del infrastrukture vsake zgradbe, ki uporablja električno energijo za različne namene. V diplomski nalogi je prikazan praktični primer vezave in delovanja pametne inštalacije s sistemom KNX/EIB ter z uporabo elementov proizvajalca MDT. Rezultati diplomske naloge ponujajo vpogled v praktično uporabnost pametnih inštalacij ter njihov potencial za izboljšanje udobja, varnosti in energetske učinkovitosti v stanovanjskih okoljih.
Keywords: klasične elektroinštalacije, pametne inštalacije, KNX sistem, stanovanjska hiša
Published in DKUM: 13.02.2025; Views: 0; Downloads: 46
Full text (2,14 MB) |
8. Integracija fotonapetostnih sistemov in toplotnih črpalk v nizkonapetostno omrežje : diplomsko deloIztok Goltnik, 2024, undergraduate thesis Abstract: Diplomsko delo se osredotoča na analizo vključevanja sončnih elektrarn in toplotnih črpalk v nizkonapetostno omrežje. V prvem delu so predstavljeni opisi elektroenergetskega omrežja, sončnih elektrarn, toplotnih črpalk in transformatorskih postaj. Nadaljevanje dela obsega analizo simulacij obratovalnih stanj nizkonapetostnega omrežja pri različnih scenarijih, kjer je različno število sončnih elektrarn in toplotnih črpalk vključeno ali izključeno. Analizirana so obratovalna stanja za tri dni v letu 2022. Simulacije so izvedene na modelu nizkonapetostnega omrežja Brezja, zasnovanega v programskem orodju Matlab Simulink. Kriterij za obremenitev omrežja je odstopanje amplitudne napetosti izven optimalnega območja delovanja.
Keywords: Merilno mesto, nizkonapetostno omrežje, sončna elektrarna, toplotna črpalka, transformatorska postaja.
Published in DKUM: 13.02.2025; Views: 0; Downloads: 31
Full text (4,11 MB) |
9. Vpliv spremembe metodologije obračunavanja omrežnine na različne segmente končnih odjemalcev električne energije : diplomsko deloJernej Počivalnik, 2024, undergraduate thesis Abstract: Diplomsko delo obravnava vpliv spremembe metodologije obračunavanja omrežnine na tri različne odjemalce električne energije. Z uporabo meritev porabe električne energije v 15-minutnih časovnih intervalih smo opravili analizo trenutnega stanja. V nadaljevanju smo izračunali predvideno proizvodnjo električne energije iz sončne elektrarne za vsakega odjemalca, pri čemer smo uporabili podatke o gostoti moči sončnega. Poleg tega smo analizirali vpliv baterijskega hranilnika na količino električne energije, prevzete iz omrežja. Končni rezultati diplomskega dela predstavljajo mesečne stroške električne energije za posameznega odjemalca v treh scenarijih: obstoječe stanje, vključitev sončne elektrarne in vključitev baterijskega hranilnika, pri čemer so stroški izračunani po obstoječem in novem sistemu obračunavanja omrežnine. Poleg tega smo izračunali tudi vračilno dobo investicije v sončno elektrarno in baterijski hranilnik.
Keywords: omrežnina, poraba električne energije, proizvodnja električne energije, sončna elektrarna, baterijski hranilnik, vračilna doba investicije
Published in DKUM: 13.02.2025; Views: 0; Downloads: 64
Full text (8,26 MB) |
10. Ovrednotenje vplivnih faktorjev pri energijski učinkovitosti pečic : diplomsko deloSrećko Kuzeljević, 2024, undergraduate thesis Abstract: Diplomska naloga se osredotoča na preučevanje vplivov konstrukcijskih sprememb na porabo energije gospodinjskih pečic. Konkretno smo izvedli in analizirali meritve, povezane s spremembo konstrukcije pečice, ki vključuje uvedbo pregrad v vratih pečice. Te pregrade preprečujejo pretok zraka med notranjim in vmesnim steklom, s čimer zmanjšamo izgubo energije na tem področju. Analiza je pokazala primernost uporabe izbrane merilne metode za analizo vplivov omenjene spremembe. Rezultati našega raziskovanja potrjujejo, da uvedena konstrukcijska sprememba dejansko prispeva k zmanjšanju porabe energije.
Keywords: energija, pečica, poraba energije, energijski razredi
Published in DKUM: 13.02.2025; Views: 0; Downloads: 12
Full text (2,68 MB) |
