Ćwiczenie 2 WSPÓŁPRACA JEDNAKOWYCH OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH W RÓŻNYCH KONFIGURACJACH POŁĄCZEŃ. Opis stanowiska pomiarowego. Przebieg ćwiczenia

Transkrypt

1 Ćwiczenie WSPÓŁPRACA JEDNAKOWYCH OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH W RÓŻNYCH KONFIGURACJACH POŁĄCZEŃ Opis stanowiska pomiarowego Stanowisko do analizy współpracy jednakowych ogniw fotowoltaicznych w różnych konfiguracjach składa się z: z dwóch jednakowych modułów fotowoltaicznych, krzemowych, polikrystalicznych, każde o mocy W, zestawu żarówek, zapewniających sztuczne oświetlenie, zastępujące światło słoneczne, obciążenia (oporniki), woltomierzy i amperomierzy cyfrowych, luksomierza, piranometru - miernika do pomiaru gęstości mocy promieniowania (W/m ) oraz bezdotykowego termometru na podczerwień. Przebieg ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie parametrów eksploatacyjnych i charakterystyk prądowo napięciowych modułów fotowoltaicznych pracujących w różnych konfiguracjach połączeń. Pomiary przeprowadza się w warunkach sztucznego oświetlenia halogenowego (o typowej temperaturze barwowej 00 K), umieszczonego prostopadle do powierzchni modułów. Na rysunku. przedstawiono schematy zastępcze układów z połączeniem szeregowym i równoległym modułów. V V PV PV PV PV A R A R Rys... Konfiguracje połączeń modułów fotowoltaicznych. Oznaczenia: szeregowa (a), równoległa (b)

2 Prąd ogniwa [A] Prąd ogniwa [A] Zakres ćwiczenia obejmuje wyznaczenie charakterystyk prądowo napięciowych poszczególnych modułów oraz modułów w różnych konfiguracjach połączeń. Przykładowe wyniki dla identycznych modułów pokazano na rysunku. i rysunku.. Isc + - E=const T=const 0 Uoc Uoc 0 0, 0, 0, 0,,0 Napięcie ogniwa [V] Rys... Wpływ połączenia szeregowego identycznych modułów na charakterystykę prądowo napięciową Isc + - E=const T=const Isc 0 Uoc 0 0, 0, 0, 0, 0, Napięcie ogniwa [V] Rys... Wpływ połączenia równoległego identycznych modułów na charakterystykę prądowo napięciową Należy jednak mieć na uwadze, że w rzeczywistości, wskutek występujących odchyłek konstrukcyjno technologicznych badane moduły nie mają identycznych charakterystyk. W pierwszej części ćwiczenia wyznaczyć należy charakterystyki prądowo napięciowe modułów składowych, jak w ćwiczeniu, a następnie układy połączyć odpowiednio:

3 . do wyznaczania wypadkowej charakterystyki prądowo napięciowej modułów połączonych szeregowo (rys..a),. do wyznaczania wypadkowej charakterystyki prądowo napięciowej modułów połączonych równolegle (rys..b). Wyniki pomiarów należy zapisać w tablicy.. Sprawozdanie z przebiegu ćwiczenia Sprawozdanie z przebiegu ćwiczenia powinno zawierać: przykładowe obliczenia z pełną dyskusją jednostek (dla każdej serii pomiarów), wszystkie wyniki pomiarów i obliczeń (w postaci tablic.-.), wykresy charakterystyk prądowo napięciowych I=f(U) poszczególnych modułów oraz ich połączeń (np. w jednym układzie współrzędnych), wykresy wypadkowych charakterystyk prądowo napięciowych modułów w obu konfiguracjach, wyznaczone zarówno z pomiarów jak i metodą graficzną (superpozycja charakterystyk składowych we wspólnych układach współrzędnych z wynikami pomiarów), wnioski. Tablica.. Warunki pracy (zmierzone na początku ćwiczenia) - wyniki uzyskane z pomiarów i obliczeń Średnia gęstość Średnie Numer Gęstość mocy mocy Natężenie natężenie punktu promieniowania promieniowania światła światła pomiarowego E [W/m ] E śr [W/m ] E św [lx] E św [lx] - Tablica.. Temperatura powierzchni modułów (mierzona w trakcie wykonywania pomiarów prądu i napięcia dla danej konfiguracji) - wyniki uzyskane z pomiarów i obliczeń Numer punktu Temperatura T [ C] Średnia temperatura T [ C] pomiarowego - szereg. równol. szereg. równol.

4 L.p. 0 Średnia gęstość mocy promieniowania E śr [W/m ] Tablica.. Konfiguracje połączeń- wyniki pomiarów i obliczeń Średnia temperatura T [ C] Napięcie U [V] Prąd I [A] MODUŁ PIERWSZY Moc P [W] Współczynnik wypełnienia FF Sprawność η [%] 0 MODUŁ DRUGI KONFIGURACJA SZEREGOWA MODUŁÓW

5 0 0 KONFIGURACJA RÓWNOLEGŁA MODUŁÓW Bibliografia. Jastrzębska G.: Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne, Wydawnictwa Naukowo- Techniczne, wyd. II, Warszawa 00.. Kandyda A., Rodacki T.: Przetwarzanie energii w elektrowniach słonecznych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice Pluta Z.: Słoneczne instalacje energetyczne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 00.. Sarniak M.T.: Podstawy fotowoltaiki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 00.