DENEY: Fotovoltaj Güneş Panelinin

Karadeniz Teknik Üniversitesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
DENEY: Fotovoltaj Güneş Panelinin Karakteristikleri ve Kontrolü
Amaç
Yenilenebilir enerji kaynaklarından fotovoltaj güneş panellerini yakından tanımak,
kullanımıyla ilgili gerekli bilgi ve deneyimi kazanmak.
Gerekli Malzemeler
FV güneş panelleri (Her birinin gerilimi 20 V, Akımı 4.5 A)
•
•
•
•
•
•
DA Voltmetre
DA Ampermetre
AA Voltmetre
AA Ampermetre
Akümülatör (2 adet 12 V)
Fotovoltaj şarj regülatörü
•
•
•
•
•
1 fazlı evirici (Giriş: 20-32 V DA, Çıkış 220 V AA)
Ayarlı direnç (3-4 A)
24 V DC Motor
1 fazlı 220 V AA Motor
Bağlantı kabloları
Deneye hazırlık:
Bu deneye gelmeden önce aşağıdaki içeriğe sahip bir rapor hazırlayıp, deneye başlamadan
önce deney sorumlusuna teslim ediniz.
•
•
•
•
•
Fotovoltaj güneş pili ve panellerinin yapısal özellikleri.
Fotovoltaj güneş pili ve panellerinin seri/paralel bağlanmalarıyla yapılabilecek güç,
gerilim ve akım ayarı
Fotovoltaj güneş pillerinin elektriksel karakteristikleri
Fotovoltaj güneş pili ve panellerine ait gerçekleştirilmiş uygulama örnekleri
Fotovoltaj güneş pili ve panellerinin kullanılmasıyla elde edilen elektrik enerjisi
fiyatının diğer kaynaklara göre durumu nedir? 1 kW lık bir elektrik gücünün maliyet
kıyaslamasını yapınız.
Deneyin Yapılışı:
1. Şekil 1 de verilen bağlantıyı yapınız. Ayarlı direnci açık devre ya da en büyük
değerinden (I=0) başlayarak kademe kademe küçültüp her bir kademe için akım ve
gerilim değerlerini kaydediniz. Bu deneyi 3 farklı ışık seviyesi için tekrarlayınız.
V(V)
I(A)
Şekil 1.
ELKE 408 Elektrik Makinaları ve Güç Sistemleri Lab II
Sayfa No:1
Karadeniz Teknik Üniversitesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
2. Şekil 2 de verilen bağlantıyı yapınız. Ayarlı direnci veya 1 fazlı asenkron motoru yük olarak
kullanınız. 1 fazlı boost-up eviricinin giriş gerilimi 20 V DA ile 32 V AA olmalıdır. Bunu
sağlama üzere evirici girişindeki DA gerilimi ayarlamak gerekir. Bu amaçla kontrollü bir DA
kıyıcı kullanılabilir. DA kıyıcı yoksa geçici çözüm olarak ayarlı bir dirençle gelen fazla
gerilim istenilen aralığa düşürülmelidir. Ancak bu durumda bazı problemler doğacaktır.
Bunları gözlemleyiniz.
Şekil 2.
3. Şekil 3 de verilen bağlantıyı yapınız. Ayarlı direnci veya 1 fazlı asenkron motoru yük olarak
kullanınız. FV panelin çıkışına 24 V’luk güneş şarj regülatörü üzerinden 24 V luk iki adet
akümülatör bağlayınız. Böylece aküler dolduğunda 1 fazlı boost-up eviricinin giriş gerilimi 24
V DA değerinde olacaktır. Bunu sağlama üzere evirici girişinde kontrollü bir DA kıyıcı veya
ayarlı direnç kullanmadan 1 fazlı asenkron motorun çalışmasını gözlemleyip bir önceki
adımda gözlemlediğiniz durumla karlaştırınız.
Deney Raporu:
Yaptığınız deneyle ilgili bir rapor hazırlayınız. Raporunuz aşağıdaki içerikte olsun.
1. Deneyin 1. aşamasında yaptığınız ölçümlerdeki verileri kullanarak farklı ışık seviyeleri için
I=f(V) eğrilerini aynı grafik üzerinde çiziniz.
2. Deneyin 1. aşamasında yaptığınız akım ve gerilim ölçümlerini kullanarak farklı ışık seviyeleri
için P=V.I bağıntısına göre güç değerlerini hesaplayınız.
3. Farklı ışık seviyeleri için P=f(V) eğrilerini aynı grafik üzerinde çiziniz.
4. Çizdiğiniz bu grafikleri yorumlayınız.
5. Deneyin 2. aşamasında R1 ve R2 ayarlı dirençleri neden kullanılmıştır? Bu dirençler olmasa
devere nasıl çalışırdı?
6. Deneyin 2. aşamasında kullanılan R1 ve R2 ayarlı dirençlerinin yerine kullanılabilecek
alternatif çözümler neler olabilir?
7. Deneyin 3. aşamasındaki bağlantıyı ve buradaki cihazların görevlerini açıklayınız.
ELKE 408 Elektrik Makinaları ve Güç Sistemleri Lab II
Sayfa No:2