Вольт – амперна характеристика сонячних панелей. Самостійне визначення ВАХ характеристик сонячних панелей.

У 20-х роках, сонячна галузь зазнала бурхливого розвитку, і сонячні панелі знаходять все більш широке і різностороннє застосування, у якості джерела живлення. Для їх правильного застосування, потрібно розуміти електричні процеси, які в них протікають.

Основною характеристикою сонячних панелей є їх Вольт – Амперна характеристика (ВАХ).

Для зняття ВАХ сонячних панелей, використовують досить дорогі професійні прилади. Але, з допомогою Raspberry Pi, можно побудувати відносно дешевий та точний прилад, придатний для знімання ВАХ характеристик любої сучасної сонячної панелі.

Завдяки ціні та точності, IV Curve Tracer ідеально підходить для навчальних цілей у школах та вищих навчальних закладах, і вже давно широко застосовується у закордонних університетах.

Графік ВАХ сонячної панелі, побудований за допомогою IV Curve Tracer (1)

ВАХ сонячної панелі
1. Графік ВАХ сонячної панелі, IV Curve Tracer

На графіку ВАХ, в першу чергу, потрібно звернути увагу на наступні характеристики: Iкз (Isc) – струм короткого замикання  та Uхх (Voc) – напругу холостого ходу.

Розглянемо детальніше кожен із них

Iкз (Isc) – струм короткого замикання –  це максимальний струм, який може генерувати сонячна панель, за умови, коли опір навантаження дорівнює нулю.

Uхх (Voc) – напругу холостого ходу – це максимальна напруга, яка виникає при нульовому струмі на сонячній батареї.

ВАХ графік  сонячної панелі зазвичай будується для для певних умов як освітленості, так і температури (2), (3). 

ВАХ графік  сонячної панелі
2. ВАХ графік  сонячної панелі

ВАХ графік  сонячної панелі
3. ВАХ та потужність  сонячної панелі

Залежність струму, напруги та потужності найкраще відображає наступний графік (4).

Графік залежності струму, напруги та потужності  сонячної панелі
4. Графік залежності струму, напруги та потужності сонячної панелі

Проаналізувавши графіки, можна зробити наступні висновки – струм панелі напряму залежить від рівня освітленості, і майже не змінюється під впливом температури. Напруга навпаки, дуже чутлива до температури навколишнього середовща, тому обов’язково треба робити поправку на температурний коефіцієнт, та правильно розраховувати ланцюг сонячних панелей.

Для отримання максимальної потужності від сонячної панелі, використовуються MPPT трекери (відстежувачі точки максимальної потужності), т.я. при зміні параметрів освітленості, температури буде змінюватись і положення точки максимальної потужності (5). 

положення точки максимальної потужності сонячної панелі
5. Криві максимальної потужності сонячної панелі

Також, часто вживаним є поняття коефіцієнту заповнюваності, який визначається як співвідношення максимальної потужності сонячної панелі до добутку Iкз та Uхх. Коефіцієнт заповнюваності дорівнює співвідношенню прямокутників А та Б (6), і фактично є коефіцієнтом перетворення електричної потужності в корисну потужність. Для сучасних сонячних панелей він складає більше 0,85 та більше. 

Коефіцієнт заповнюваності
6. Коефіцієнт заповнюваності

Самим поширеним показником для сонячних панелей є показник ефективності. Він визначається як співвідношення максимальної електричної потужності сонячної панелі, до потужності  сонячного світла, яке потрапляє на неї. Прийнято приводити показники для STC умов (стандартних умов тестування), коли рівень опромінення становить 1000 Вт/м2, температура сонячної панелі 25 ⁰С, та маси повітря 1,5. Для найкращих панелей, які масово виготовляються у 2021 році він складає близько 22%.

Таким чином, для перевірки відповідності сонячної панелі її заявленим характеристикам, нам необхідно зібрати стенд, який забезпечить світловий потік та температуру на рівні STC, та зняти її ВАХ характеристику за допомогою IV Curve Tracer. 

Приєднуйтесь до нас!

Telegram https://t.me/greenpowertalkg

Instagram https://www.instagram.com/greenpowertalk/

FB https://www.facebook.com/groups/greenpowerua

Залишити відповідь