cómo recopilar datos de voltaje y corriente producidos por un panel solar cuando están dentro del congelador

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Necesito ayuda para descubrir algo para mi Feria de Ciencias. Necesito probar los paneles solares a diferentes temperaturas, y debo probar la corriente y el voltaje de un panel solar dentro de un congelador. ¿Hay alguna manera de que pueda sacar mi experimento del congelador y ver el voltaje y las corrientes producidas por el panel solar cuando estaba en el congelador? Solo puedo usar un multímetro (cualquier tipo), mi panel solar y mi congelador.

Propuesta de experimento:

  

Calentando los paneles solares

     

Investigaré el efecto de diferentes temperaturas en el   La eficiencia de un panel solar. Mi proyecto ayuda al medio ambiente porque   Esto puede hacer que los paneles solares sean una fuente de energía más eficiente, por lo que puede   Reemplace las fuentes de energía no ecológicas que se van a agotar.

     

El experimento está probando un panel solar a diferentes temperaturas,   utilizando una placa de metal, ventilación, un congelador y un ventilador para ajustar   temperatura. Realizaré el experimento construyendo una estructura.   para que el panel solar se apoye, lo que incorpora los factores   mencionado anteriormente (ventilador, etc.). Una lámpara será la fuente de luz. yo   utilizará una nueva bombilla incandescente de 40 vatios para cada prueba.   De la investigación sé que esta bombilla producirá 450 lúmenes. los   la placa de metal comenzará a 30 - 40 ° C, con ventilación alrededor   25 - 30 ° C, con el ventilador bajará alrededor de 15 - 20 ° C.   y configuraré mi congelador a -18 - -25 ° Celsius. Estaré grabando   Temperaturas con un termómetro. Las variables de control son las solares.   panel y los lúmenes en el panel solar, las variables dependientes son   la tensión y los amperios del panel solar, y la independiente   Variable es la temperatura. Repetiré las temperaturas 3 veces,   y tomar estas 3 medidas para cada temperatura y promediarlas   para revelar una tendencia.

     

Los materiales que necesitaré son un panel solar, un medidor de voltaje, un   Un termómetro infrarrojo, un baño calefactor, un amperímetro, un ventilador, un metal.   Placa, ladrillos LEGO, una lámpara un congelador, un termómetro. Necesitaré 3   semanas para completar el experimento, 3 semanas para la investigación, así como   2 semanas para completar la redacción.

     

( google doc version )

    
pregunta Joshua

1 respuesta

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Suponiendo que la fuente de luz también está en el congelador, y que usted no lo está, entonces es "bastante fácil" sacar los puntos de prueba.

Necesitas una resistencia sensorial actual para medir la corriente; existen otros medios, pero es fácil y barato.

En el funcionamiento normal, R_Isense debe dimensionarse de modo que el voltaje a través de Rsense sea pequeño en comparación con el voltaje de salida del panel. por ejemplo, si tiene una tensión de panel de 6V en condiciones de funcionamiento normales, entonces una tensión máxima en R_Isense no debería ser mayor que aproximadamente el 5% de Vpanel = 0,3 V, e idealmente no mayor que aproximadamente 1% = 0,06V.

En este caso, si la carga es una resistencia para fines de prueba (lo que es una buena idea), tanto V como I pueden determinarse a partir de una sola lectura si se conoce el valor de R. Si la carga no es resistiva, por ejemplo, un LED o una bombilla o un motor, se necesita una pequeña resistencia de detección.

Definir:

Potencia máxima del panel en prueba = Wmp Voltaje del panel durante la prueba = Vmp Panel de corriente máxima en la prueba = Imp.

(1) Para una carga de prueba resistiva.

por ejemplo, configure la carga para cargar el panel correctamente a la potencia máxima.
R = V / I = Vmp / Imp = 6V / 0.1A = Resistencia de carga de 60 ohmios.
Ahora Vpanel = resistencia de carga V
I panel = Iload resistor
Pero I = V / R, entonces Ipanel = Vpanel / 60 en este caso.

Para medir Vpanel externamente, solo necesita colocar 2 cables fuera del área de prueba a un medidor externo. Desde Vpanel, también puedes calcular el panel I como se indica arriba.

(2) Para una carga de prueba no lineal, por ejemplo, LED, bombilla, motor, etc.

Necesitará usar Rsense como se indica arriba para medir el panel I.
Ahora necesitará 3 cables del espacio de prueba.
Conecta Vpanel + para cargar +
Vpanel - a Rsense +
Rpanel - al "suelo".
Rsense - a tierra.
Ejecutar cables desde - Carga + (= Vpanel +)
- Rsense + (= Load-)
- Suelo

Vpanel = Vpanel + a voltaje de tierra
Ipanel = (Vsense + por encima del suelo) / Rsense.

Establecer Rsense en aproximadamente
R = Vmp / Imp / k
o R = Wmp / Impp ^ 2 / k

donde k está entre, digamos, 10 y 100
(Lo bajo afecta a Vload menos pero produce lecturas más bajas de Vsense).

es decir, Rsense será aproximadamente del 1% al 10% de la resistencia de carga efectiva a plena potencia.

respondido por el Russell McMahon

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