RU91776U1

RU91776U1 - LABORATORY STAND FOR STUDYING THE CHARACTERISTICS OF SOLAR PHOTOELECTRIC MODULES

Info

Publication number: RU91776U1
Application number: RU2009139440/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Петрович Галишников; Павел Николаевич Сенигов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр "Учебная техника"
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2010-02-27

Abstract

Лабораторный стенд для изучения характеристик солнечных фотоэлектрических модулей, содержащий источник светового излучения на основе ламп накаливания, оптически связанный с ним солнечный фотоэлектрический модуль и нагрузку, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен блоком охлаждения солнечного фотоэлектрического модуля.A laboratory bench for studying the characteristics of solar photovoltaic modules, containing a light source based on incandescent lamps, an optically coupled solar photovoltaic module and a load, characterized in that it is additionally equipped with a cooling unit for the solar photovoltaic module.

Description

Полезная модель относится к учебной технике и, в частности, к стендам для проведения лабораторных исследований процессов преобразования солнечной энергии и изучения параметров и характеристик солнечных фотоэлектрических модулей при их работе с различными нагрузками, и может быть использована при обучении студентов и учащихся в высших, средних и начальных профессиональных образовательных учреждениях.The utility model relates to teaching equipment and, in particular, to stands for conducting laboratory studies of solar energy conversion processes and studying the parameters and characteristics of solar PV modules during their work with various loads, and can be used in teaching students in higher, secondary and primary vocational educational institutions.

Известен лабораторный стенд для изучения характеристик солнечных фотоэлектрических модулей «Тренажер по проведению экспериментов с батареей на солнечных элементах DL SOLAR-С», изображение и описание которого приведено на сайте www.delorenzogroup.com итальянской фирмы «DE LORENZO» (Милан).There is a well-known laboratory bench for studying the characteristics of solar photovoltaic modules "DL SOLAR-C Solar Cell Experimenter Simulator", an image and description of which is given on the website www.delorenzogroup.com of the Italian company DE LORENZO (Milan).

Данный лабораторный стенд для изучения характеристик солнечных фотоэлектрических модулей содержит панель с графическим изображением дома с клеммами для подключения его электрических нагрузок, расположенный на панели солнечный фотоэлектрический модуль, состоящий из шести фотоэлектрических элементов с клеммами, оптически связанный с солнечным фотоэлектрическим модулем источник светового излучения, состоящий из двух ламп накаливания и электронного регулятора света и установленный с возможностью изменения угла наклона от 0° до 90° по отношению к панели, а также аккумуляторную батарею для проведения экспериментов по накоплению энергии и цифровой мультиметр для выполнения измерений.This laboratory bench for studying the characteristics of solar photovoltaic modules contains a panel with a graphic image of the house with terminals for connecting its electrical loads, a solar photovoltaic module consisting of six photovoltaic cells with terminals located on the panel, and a light source optically coupled to the solar photovoltaic module, consisting of two incandescent lamps and an electronic light controller and installed with the ability to change the angle of inclination from 0 ° to 90 ° relative to the panel, as well as the battery for conducting experiments on energy storage and a digital multimeter for measurements.

Недостатком известного лабораторного стенда для изучения характеристик солнечных фотоэлектрических модулей является ограниченность его функциональных возможностей из-за невозможности его длительной работы, необходимой при проведении экспериментов, требующих значительного времени. Данный недостаток обусловлен тем, что спектр создаваемого источником светового излучения на основе ламп накаливания имеет большую долю инфракрасного (теплового) излучения, по сравнению с естественным солнечным светом, и при проведении длительных экспериментов, например, по моделированию режимов работы автономной солнечной электростанции с накопителем электрической энергии, происходит чрезмерный нагрев поверхности солнечного фотоэлектрического модуля за время меньшее, чем того требуют условия эксперимента. Все это делает невозможным проведение на описанном лабораторном стенде экспериментов большой длительности при отдаче солнечным фотоэлектрическим модулем номинальной мощности.A disadvantage of the known laboratory bench for studying the characteristics of solar photovoltaic modules is the limited functionality of the module due to the impossibility of its long-term operation, which is necessary when conducting experiments that require significant time. This drawback is due to the fact that the spectrum of the light source generated on the basis of incandescent lamps has a greater share of infrared (thermal) radiation, compared with natural sunlight, and during long-term experiments, for example, to simulate the operating modes of an autonomous solar power station with electric energy storage , the surface of the solar photovoltaic module is overheated in less time than what the experimental conditions require. All this makes it impossible to carry out experiments on the described laboratory bench for long durations when the solar photovoltaic module returns rated power.

Таким образом, известный лабораторный стенд имеет ограниченные функциональные возможности.Thus, the well-known laboratory bench has limited functionality.

Задачей заявляемой полезной модели является расширение функциональных возможностей лабораторного стенда для изучения характеристик солнечных фотоэлектрических модулей в эксплуатации.The objective of the claimed utility model is to expand the functionality of the laboratory bench to study the characteristics of solar PV modules in operation.

Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является обеспечение возможности проведения на лабораторном стенде экспериментов любой необходимой продолжительности при отдаче солнечным фотоэлектрическим модулем номинальной мощности.The technical result that allows us to solve this problem is to provide the possibility of conducting experiments of any required duration on the laboratory bench when the rated power is delivered by the solar photovoltaic module.

Указанный результат достигается тем, что в лабораторном стенде для изучения характеристик солнечных фотоэлектрических модулей, содержащем источник светового излучения на основе ламп накаливания, оптически связанный с ним солнечный фотоэлектрический модуль и нагрузку, согласно полезной модели, дополнительно введен блок охлаждения солнечного фотоэлектрического модуля.This result is achieved by the fact that in the laboratory bench for studying the characteristics of solar photovoltaic modules, containing a light source based on incandescent lamps, an optically coupled solar photovoltaic module and a load, according to a utility model, an additional cooling unit for the solar photovoltaic module is introduced.

Снабжение лабораторного стенда блоком охлаждения солнечного фотоэлектрического модуля позволяет обеспечить возможность отвода с его поверхности избыточного тепла и тем самым предотвратить нагрев солнечного фотоэлектрического модуля выше допустимой температуры при большой длительности экспериментов, что дает возможность проводить на лабораторном стенде эксперименты любой необходимой продолжительности и расширяет тем самым его функциональные возможности.Equipping the laboratory bench with the cooling unit of the solar photovoltaic module makes it possible to remove excess heat from its surface and thereby prevents the solar photovoltaic module from heating above the permissible temperature for long duration experiments, which makes it possible to conduct experiments of any desired duration on the laboratory bench and thereby expand its functional opportunities.

Заявляемый лабораторный стенд для изучения характеристик солнечных фотоэлектрических модулей обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что он дополнительно снабжен блоком охлаждения солнечного фотоэлектрического модуля.The inventive laboratory bench for studying the characteristics of solar photovoltaic modules has a novelty compared to the prototype, differing from it in that it is additionally equipped with a cooling unit for the solar photovoltaic module.

Заявляемый лабораторный стенд для изучения характеристик солнечных фотоэлектрических модулей может найти широкое применение в качестве учебной техники для проведения лабораторных исследований процессов преобразования солнечной энергии и изучения параметров и характеристик солнечных фотоэлектрических модулей при их работе с различными нагрузками, и может быть использован при обучении студентов и учащихся в высших, средних и начальных профессиональных образовательных учреждениях, поэтому он соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive laboratory stand for studying the characteristics of solar photovoltaic modules can be widely used as an educational technique for conducting laboratory studies of the processes of solar energy conversion and studying the parameters and characteristics of solar photovoltaic modules when they work with different loads, and can be used in teaching students higher, secondary and primary vocational educational institutions, therefore, it meets the criterion of “industrial Applicability. "

Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где представлен общий вид лабораторного стенда.The inventive utility model is illustrated in the drawing, which shows a General view of the laboratory bench.

Лабораторный стенд для изучения характеристик солнечных фотоэлектрических модулей, представленный на чертеже, содержит источник 1 светового излучения на основе ламп накаливания, свет которого падает на поверхность оптически связанного с ним солнечного фотоэлектрического модуля 2, подключенную к модулю 2 нагрузку 3 для потребления электрической энергии, а также блок 4 охлаждения солнечного фотоэлектрического модуля 2, выполненный в виде вентилятора.The laboratory bench for studying the characteristics of solar photovoltaic modules, shown in the drawing, contains a light source 1 based on incandescent lamps, the light of which falls on the surface of an optically connected solar photovoltaic module 2, a load 3 connected to module 2 for the consumption of electrical energy, and the cooling unit 4 of the solar photovoltaic module 2, made in the form of a fan.

Выполнение всех частей лабораторного стенда является традиционным и используются все части по прямому назначению.The execution of all parts of the laboratory bench is traditional and all parts are used for their intended purpose.

Работа с лабораторным стендом осуществляется следующим образом.Work with the laboratory stand is as follows.

Для проведения лабораторной работы включают источник 1 светового излучения, нагрузку 3 для потребления электрической энергии, а также блок 4 охлаждения (цепи питания указанных частей лабораторного стенда на чертеже не показаны).For laboratory work include a light source 1, a load 3 for the consumption of electrical energy, and a cooling unit 4 (power circuits of these parts of the laboratory bench are not shown in the drawing).

Согласно прилагаемому методическому пособию и техническому описанию задают режимы работы источника 1 светового излучения, подключенной к модулю 2 нагрузки 3 для потребления электрической энергии и изучают процесс фотоэлектрического преобразования и характеристики солнечных фотоэлектрических модулей 2. Длительность такого процесса изучения не ограничивается временем нагрева до допустимой температуры солнечного фотоэлектрического модуля 2, так как поток воздуха, поступающий из блока 4 охлаждения, отбирает избыточное тепло с поверхности модуля 2, не позволяя ему перегреваться, а время эксперимента обусловлено только потребностями и режимами его проведения.According to the attached methodological manual and technical description, the operating modes of the light source 1 connected to the load module 3 for the consumption of electric energy are set and the process of photoelectric conversion and the characteristics of solar photoelectric modules 2 are studied. The duration of this study process is not limited to the heating time to the permissible temperature of the solar photoelectric module 2, since the air flow coming from the cooling unit 4, removes excess heat from the surface module 2, not allowing it to overheat, and the experiment time is due only to the needs and modes of its conduct.

Заявляемая полезная модель по сравнению с прототипом имеет более широкие функциональные возможности и более надежна в эксплуатации.The inventive utility model in comparison with the prototype has wider functionality and is more reliable in operation.

Claims

A laboratory bench for studying the characteristics of solar photovoltaic modules, containing a light source based on incandescent lamps, an optically coupled solar photovoltaic module and a load, characterized in that it is additionally equipped with a cooling unit for the solar photovoltaic module.