ΑΣΚΗΣΗ 3. Σύνδεση ΦΒ στοιχείων σε σειρά και παράλληλα. Επίδραση σκίασης ενός εξ αυτών.

Σχήμα 3. Σύνδεση ΦΒ στοιχείων σε σειρά.

Σκοπός: Ηλεκτρική συμπεριφορά ΦΒ στοιχείων σε σειρά και σε παράλληλη σύνδεση. Το αποτέλεσμα της σκίασης έστω και ενός ΦΒ στοιχείου.

 

Εργασίες: Ι. Μετρήσεις στον πάγκο με τεχνητό φωτισμό.

ΙΙ. Σχεδίαση των χαρακτηριστικών καμπυλών I-V ΦΒ στοιχείων συνδεδεμένων σε σειρά και παράλληλα, με δεδομένο φωτισμό.

ΙΙΙ. Σκίαση ενός εκ των ΦΒ στοιχείων της συνδεσμολογίας και έλεγχος του αποτελέσματος

Απαιτούμενα μέσα: Μερικά όμοια ΦΒ στοιχεία, η ολοκληρωμένη διάταξη για τη διεξαγωγή μετρήσεων των ζευγών I-V.

 

Αναφορά στη θεωρία: Αποτελέσματα σύνδεσης όμοιων ή ανόμοιων ΦΒ στοιχείων σε σειρά και παράλληλα. Επίδραση σκίασης. Το φαινόμενο της «θερμής κηλίδας». (Βιβλιογραφία μαθήματος, στο τέλος της άσκησης)

ΕΡΓΑΣΙΕΣ

Α. Πειραματικές μετρήσεις

  1. Να συνδέσετε σε σειρά τα τρία (3) όμοια ΦΒ στοιχεία της διάταξης (Σχήμα 3). Να ολοκληρώσετε το κύκλωμα και να λάβετε μετρήσεις ρεύματος-τάσης (Πίνακας δύο στηλών V και Ι), ακολουθώντας τις οδηγίες της προηγούμενης άσκησης (Χαρακτηριστικές I-V και P–V ΦΒ στοιχείου). Τοποθετούμε την πηγή φωτισμού σε απόσταση 40 - 50 cm απ’ τα ΦΒ στοιχεία, για ομοιόμορφο φωτισμό των τριών ΦΒ στοιχείων.

  2. Να σκιάσετε πλήρως το ένα εκ των τριών ΦΒ στοιχείων με ένα φύλλο μαύρου χαρτιού και αφού κάνετε μια γρήγορη σάρωση των τιμών I και V, μεταβάλλοντας την αντίσταση του ροοστάτη, να καταγράψετε τις τιμές του ρεύματος βραχυκύκλωσης και της τάσης ανοικτού κυκλώματος του συστήματος (Πίνακας δύο στηλών V και Ι).

  3. Να επαναλάβετε τις εργασίες 1 και 2 συνδέοντας τα τρία ΦΒ στοιχεία παράλληλα μεταξύ τους.

Β. Γραφήματα

  1. Να κατασκευάσετε στο ίδιο διάγραμμα τις χαρακτηριστικές καμπύλες I-V και P-V των σε σειρά συνδεδεμένων ΦΒ στοιχείων, με δεδομένη πυκνότητα ακτινοβολίας Για τον υπολογισμό της P να προσθέσετε τρίτη στήλη στον πίνακα τιμών. ( Το διάγραμμα θα έχει ως άξονα x τις τιμές του V, αριστερό άξονα y τις τιμές του I και δεξιό άξονα y τις τιμές του P.

  2. Να επαναλάβετε την εργασία 4 για την περίπτωση των συνδεδεμένων παράλληλα μεταξύ τους ΦΒ στοιχείων, με δεδομένη πυκνότητα ακτινοβολίας.

 

Γ. Σχολιασμός αποτελεσμάτων

  1. Ποια τα συμπεράσματά σας για το αποτέλεσμα σύνδεσης ΦΒ στοιχείων σε σειρά και παράλληλα;

  2. Να σχολιάσετε το αποτέλεσμα της σκίασης ενός ΦΒ στοιχείου στις δύο περιπτώσεις σύνδεσης μεταξύ τους.

Βιβλιογραφία μαθήματος: Φωτοβολταϊκά Συστήματα, Ι. Φραγκιαδάκης, Εκδόσεις ΖΗΤΗ.

Παράγραφοι: 3.6, 3.7 (3.7.1, 3.7.2).