Mokymo tikslai / eksperimentai
Su šia sistema galima:
- Keisti PV panelio pasvirimą (inklinaciją) bei azimutą ir matuoti saulės spinduliuotės (irradiacijos) vertes.
- Tirti šešėliavimo poveikį PV moduliui ir jo charakteristikų pasikeitimus.
- Gauti ir analizuoti įvairias charakteristikas:
• Įtampa – irradiacija (V – E)
• Srovė – irradiacija (I – E)
• Įtampos / srovės kreivės (I–V)
• Galios kreivės (P–I)
• Apskaičiuoti modulio vidinę varžą - Sistemoje „off-grid“ režimu:
• Matuoti generuojamą galią ir akumuliatoriaus įkrovą
• Naudoti PV modulius kartu su baterijomis tiekiant nuolatinės srovės apkrovas
• Projektuoti ir testuoti autonominę pv. sistemą su 230 V maišytuvu - Sistemoje „on-grid“ režimu:
• Matuoti elektrą tiekiamą į tinklą
• Stebėti modulio generuojamą galią ir energiją, kuri tiekiama arba paimama iš tinklo
• Vertinti keitiklio efektyvumą
• Analizuoti elgseną perkrovos bei tinklo sutrikimų sąlygomis
Komponentai ir techninės specifikacijos
Sistema turi šiuos pagrindinius modulius:
- Elektroninis įkrovimo reguliatorius su LCD ekranu, MPPT stebėsena ir energijos monitoriumi
- Apkrovų valdymo modulis su trimis atskirais vienfaziais išėjimais dinaminiam apkrovų modeliui
- Aktyvus DC apkrovos modulis, kurį galima konfigūruoti kaip konstantinę varžą arba konstantinę srovę
- Tinklo stebėjimo modulis, matuojantis elektros parametrus vienfazėje grandinėje
- Pertraukiklių modulis – saugos elementai
- Maitinimo šaltinis – pastovus šaltinis 230 V su papildoma 12 V DC išvestimi matavimo įrenginiams
- DC apkrovų modulis – 20 W dichroinė lempa + 3 W LED lemputė su atskirais jungikliais
- PV modulis – orientuojamas modulis (~90 W, 12 V) su irradiacijos matavimo jutikliu ir temperatūros jutikliu
- Grid-tie (tinklo) keitiklis – 300 W galios, prijungiamas prie elektros tinklo
- Off-grid keitiklis – sinusoido išvestis 230 V
- Baterijų modulis su apsauga, skirtas energijos saugojimui
- Saulės simuliatorius – halogeninės lempos, imituojančios saulės spinduliuotę patalpose
- Trijų lygių rėmas, modulinis išdėstymas
- Matuojamieji moduliai:
• Saulės irradiacija (iki 1000 W/m²)
• PV panelio temperatūra (iki 400 °C)
• 2 DC galios matuokliai (65 V, 30 A, 1000 W)
• 1 AC galios matuoklis (512 V, 30 A, 1000 W)
Sistema veikia su programine įranga, sukurta „LabVIEW“, kuri komunikaciją su moduliais užtikrina per RS-485 (Modbus RTU protokolą).
Privalumai
- Modulinė konstrukcija leidžia lengvai keisti sistemą pagal mokymo programas
- Saulės simuliatorius suteikia galimybę bandymus atlikti patalpose, neatsižvelgiant į oro sąlygas
- Pilnas matavimų paketas – įtampa, srovė, galia, irradiacija, temperatūra
- Veikia tiek autonomiškai (off-grid), tiek prijungtu prie tinklo (on-grid režimu)
- Tikroviškos sistemos komponentai – inverteriai, reguliatoriai, pertraukikliai – suteikia studentams realios sistemos modelį
- Sprendimas skirtas švietimo įstaigoms, kurios siekia įtraukti praktinius atsinaujinančios energetikos metodus ir technologijas
