Порядок выполнения работы. Экспериментальная установка

Экспериментальная установка

Рис. 1.4. Схема экспериментальной установки

а). Исследование характеристик холостого хода солнечного элемента.

1. Удостовериться, что нагрузка на солнечный модуль отсоединена.

2. Измерить ширину а (м) и высоту b (м) рабочей поверхности солнечного модуля и определить ее площадь S = ab, м².

3. Установить источник света на прямое излучение на поверхность солнечного модуля (нулевая отметка на лимбе источника).

4. Включить источник света.

5. Люксметром измерить освещенность в центре и четырех крайних точках поверхности солнечного модуля (Е _ц, Е ₁, Е ₂, Е ₃, Е ₄) и определить ее среднее значение (Е _ср), полученные результаты занести в табл. 1.1.

6. По показаниям вольтметра определить ЭДС, вырабатываемую солнечным модулем при положении источника света – 0 градусов по лимбу.

7. Проделать аналогичные измерения при косом падении излучения на поверхность модуля, поворачивая источник света на 10, 20, 30, 40, 50 градусов по лимбу.

8. Определить плотность потока излучения Е _эн (энергетическую освещенность), используя соотношения между лк и Вт/м²; для белого света Е _эн= 4,6×10^-3 Е _ср.

9. Определить поток излучения Ф _изл, из определения плотности потока излучения Е _эн следует Ф _изл = Е_эн S Вт,полученный результат занести в табл. 1.2.

10.Определить ЭДС-1 – ЭДС, вырабатываемая одним солнечным элементом, равная отношению ЭДС на количество элементов, из которых состоит солнечный модуль. Полученные результаты занести в табл. 1.1.

11.Построить график зависимости ЭДС солнечного модуля от плотности потока излучения, падающего на его поверхность Е _эн.

Таблица 1.1

Результаты измерений и вычислений

Угол падения излучения, градус	Е ц, лк	Е 1, лк	Е 2, лк	Е 3, лк	Е 4, лк	Е ср, лк	ЭДС, В	Е эн, Вт/м^2	ЭДС-1, В

б). Определение вольтамперной характеристики солнечного модуля.

1. Подключить нагрузку (реостат) к цепи солнечного элемента.

2. Установить источник света на прямое излучение на поверхность солнечного модуля (нулевая отметка на лимбе источника).

3. Включить источник света. По показаниям вольтметра определить напряжение в цепи U. По показаниям амперметра определить ток в цепи I.

4. Перемещая подвижный контакт реостата, изменить сопротивление нагрузки в цепи и выполнить измерения U и I. Провести измерения 6 раз в пределах от минимального до максимального значения сопротивления нагрузки.

5. Для каждого измерения вычислить электрическую мощность в цепи N=I×U.

6. Все данные занести в табл. 1.2.

7. Построить вольтамперную характеристику (график зависимости I от U) солнечного модуля при данной плотности потока излучения, значение которой взять из предыдущей серии измерений.

8. Отметить наибольшее значение мощности (N _max), вырабатываемой солнечным модулем и рассчитать коэффициент преобразования (см. таблицу).

Таблица 1.2

Результаты измерений и вычислений

Плотность потока излучения Е эн Вт/м^2
Поток излучения Ф изл, Вт
№ измерения	Напряжение U, В	Ток I, А	Мощность N, Вт
Коэффициент преобразования

Контрольные вопросы по лабораторной работе № 1

Цель лабораторной работы и объект исследования.

Основные величины, характеризующие солнечное излучение.

Какова температура поверхности Солнца?

Каким образом энергия Солнца достигает поверхности Земли?

Поток излучения, единицы измерения.

Плотность потока излучения, единицы измерения.

Световой поток, единицы измерения.

Освещенность, единицы измерения освещенности. Приборы для измерения освещенности.

На каком явлении основано действие фотоэлектрических преобразователей энергии?

Фотоэффект, виды фотоэффекта.

Физический смысл коэффициента преобразования солнечной энергии в электрическую.

Какие основные компоненты должна содержать солнечная энергетическая установка?

Области применения солнечных батарей.

Основные элементы экспериментальной установки и их назначение.

Методика исследования характеристики холостого хода солнечного элемента.

Как зависит ЭДС солнечного модуля от плотности потока излучения, падающего на его поверхность?

Методика определения вольтамперной характеристики солнечного модуля.

Дата добавления: 2015-06-27