Тестування сонячних панелей (3 методи)

До кінця цієї статті ви знатимете три різні методи перевірки сонячної панелі і зможете вибрати той, який найкраще підходить для вас.

Вам потрібно знати, як перевірити свої сонячні панелі, щоб гарантувати, що ви отримуєте від них відповідну потужність, щоб уникнути можливих паразитних стоків та проблем із підключенням. Працюючи різноробом та підрядником, я зробив кілька установок, коли панелі мешканців були встановлені неправильно, і половина їх панелей працювала тільки на частину потужності; це руйнівно, враховуючи вартість установки, ще одна причина, чому важливо протестувати їх, щоб переконатися, що ви окупите свої гроші. 

Загалом, дотримуйтесь цих трьох методів тестування сонячних панелей.

1. Використовуйте цифровий мультиметр, щоб перевірити сонячну панель.
2. Перевірте сонячну панель за допомогою контролера заряду сонячної батареї.
3. Використовуйте ватметр для вимірювання потужності сонячної панелі.

Отримайте докладнішу інформацію з моєї статті нижче.

Перш ніж ми почнемо

Перш ніж розпочати практичне керівництво, ви повинні знати кілька речей. По-перше, ви повинні знати, чому тестування сонячних панелей таке важливе. Потім я дам вам короткий вступ у три методи, про які ви дізнаєтеся.

Коли ви тестуєте сонячну панель, ви можете отримати гарне уявлення про вироблення електроенергії та ефективність цієї панелі. Наприклад, сонячна панель потужністю 100 Вт повинна забезпечити 100 Вт в ідеальних умовах. Але які ідеальні умови?

Ну, давайте дізнаємось.

Ідеальний стан для вашої сонячної панелі

Наступні умови повинні бути ідеальними для того, щоб сонячна панель робила максимальну потужність.

• Пік сонячного годинника на день
• Рівень затінення
• Зовнішня температура
• Напрямок сонячної панелі
• Географічне розташування панелі
• Погодні умови

Якщо вищезазначені фактори ідеальні для сонячної панелі, вона працюватиме на максимальній потужності.

Чому моя сонячна панель не працює на повну потужність?

Припустимо, що ваша нова сонячна панель потужністю 300 Вт виробляє лише 150 Вт. Ви можете розчаруватися у такій ситуації. Але не хвилюйтесь. Це проблема, з якою стикається більшість людей при використанні сонячної панелі, і є дві причини.

• Сонячна панель не знаходиться у ідеальних умовах.
• Панель може працювати зі збоями через механічну помилку.

Хоч би якою була причина, єдиний спосіб підтвердити проблему — провести тестування. Ось чому в цьому посібнику я розповім про три методи, які можуть допомогти вам у тестуванні сонячних батарей. Незалежно від того, чи панель працює правильно чи ні, ви повинні час від часу перевіряти її. Це дасть вам чітке уявлення про вихід сонячної панелі.

Потрібно знати дещо про ці три тести

Під час тестування сонячної панелі необхідно перевірити вихід панелі.

Це означає потужність панелі. Отже, ви повинні виміряти напругу та силу струму сонячної панелі. Іноді цієї напруги та сили струму більш ніж достатньо для перевірки сонячної панелі. У деяких випадках вам, можливо, доведеться розрахувати значення потужності у ВАТ. Ви дізнаєтеся про це краще, коли розрахунки будуть показані далі у статті.

Метод 1 – перевірка сонячної панелі за допомогою цифрового мультиметра

У цьому вся методі. Я використовуватиму цифровий мультиметр для вимірювання напруги холостого ходу та струму короткого замикання.

Крок 1 - Дізнайтеся V_OC і я_SC

Перш за все огляньте сонячну панель і знайдіть номінальне значення VOC та ISC. Для цієї демонстрації використовую сонячну панель потужністю 100 Вт з наступними номінальними значеннями.

У більшості випадків ці значення мають бути вказані на сонячній панелі або ви можете знайти їх в інструкції з експлуатації. Або отримати номер моделі та знайти його через Інтернет.

Крок 2 – Встановіть мультиметр у режим напруги

Потім візьміть мультиметр і встановіть в режим напруги. Для встановлення режиму напруги в мультиметрі:

1. Спочатку підключіть блекджек до COM-порту.
2. Потім під'єднайте червоний роз'єм до порту напруги.
3. Нарешті, поверніть циферблат на напругу постійного струму та увімкніть мультиметр.

Крок 3 – Виміряйте напругу

Потім знайдіть негативний та позитивний кабелі сонячної панелі. Під'єднайте чорний щуп мультиметра до негативного кабелю, а червоний щуп до позитивного кабелю. Потім перевірте читання.

Quick Tip: Коли з'єднання завершено, щупи мультиметра можуть іскрити трохи. Це абсолютно нормально, і турбуватися нема про що.

Як бачите, я отримав 21 В як напруга неодруженого ходу, а номінальне значення становить 21.6 В. Таким чином, можна з упевненістю сказати, що вихідна напруга сонячної панелі працює правильно.

Крок 4 – Встановіть мультиметр на налаштування підсилювача

Тепер візьміть мультиметр і встановіть його у налаштування підсилювача. Поверніть циферблат на 10 амперів. Крім того, перемістіть червоний роз'єм на порт підсилювача.

Крок 5 – Виміряйте струм

Потім підключіть два щупи мультиметра до позитивного та негативного кабелів сонячної панелі. Перевірте читання.

Як ви можете бачити тут, я отримую показання 5.09 А. Незважаючи на те, що це значення не близьке до номінального значення струму короткого замикання 6.46, це хороший результат.

Сонячні панелі виробляють лише 70-80% своєї номінальної вихідної потужності. Ці панелі досягають максимальної продуктивності лише в ідеальних умовах. Отже, постарайтеся провести читання за хорошого сонячного світла. Наприклад, мій другий тест в ідеальних умовах дав мені показання 6.01.

Метод 2. Перевірка сонячної панелі за допомогою контролера заряду сонячної батареї.

Для цього методу вам знадобиться контролер заряду сонячної батареї. Якщо ви не знайомі із цим пристроєм, ось просте пояснення.

Основна мета контролера заряду сонячної батареї - запобігти перезаряду батареї. Наприклад, при підключенні сонячної панелі до акумулятора слід підключати її через контролер заряду сонячної батареї. Він регулює струм та напругу.

Ви можете використовувати той же принцип для вимірювання напруги та струму сонячної панелі. Ось як ви можете зробити це.

Quick Tip: Вам знадобиться контролер сонячного заряду для вимірювання фотоелектричного струму та напруги для цього процесу тестування.

Речі, які вам знадобляться

• Сонячний контролер заряду
• Акумуляторна батарея 12V
• Декілька з'єднувальних кабелів
• Блокнот та ручка

Крок 1. Підключіть контролер заряду сонячної батареї до акумулятора.

Спочатку підключіть акумулятор до сонячного контролера заряду.

Крок 2 – Підключіть сонячну панель до контролера 

Потім підключіть контролер сонячного заряду та сонячну панель. Увімкніть контролер заряду сонячної батареї.

Quick Tip: Сонячна панель має бути розміщена зовні, де на панель можуть потрапляти прямі сонячні промені.

Крок 3 – Розрахуйте кількість ватів

Прокручуйте екран контролера, доки не знайдете напругу PV. Запишіть це значення. Потім виконайте той самий процес і запишіть PV струм. Ось відповідні значення, які я отримав зі свого тесту.

Фотоелектрична напруга = 15.4 В

Фотоелектричний струм = 5.2 А

Тепер обчисліть загальне значення ват.

Отже,

Потужність сонячної панелі = 15.4×5.2 = 80.8 Вт.

Як ви вже знаєте, для цієї демонстрації я використав сонячну панель потужністю 100 Вт. У другому тесті отримав потужність 80.8 Вт. Це значення свідчить про справність сонячної панелі.

Залежно від умов, ви можете отримати іншу остаточну відповідь. Наприклад, можна отримати 55 Вт для сонячної панелі потужністю 100 Вт. Коли це станеться, проведіть той самий тест у різних умовах. Ось кілька речей, які ви можете спробувати.

• Помістіть сонячну панель, де сонячне світло може безпосередньо контактувати з панеллю.
• Якщо раніше ви ініціювали тест вранці, спробуйте другу спробу в інший час (сонячне світло може бути потужнішим, ніж вранці).

Метод 3. Перевірте сонячну панель за допомогою ватметра.

Ваттметр може вимірювати потужність у ВАТ безпосередньо при підключенні до джерела. Тож розрахунок не потрібен. І вам не потрібно вимірювати напругу та силу струму окремо. Але для цього тесту вам знадобиться контролер сонячного заряду.

Quick Tip: Деякі визнали цей пристрій вимірювачем потужності.

Речі, які вам знадобляться

• Сонячний контролер заряду
• Акумуляторна батарея 12V
• Ватметр
• Декілька з'єднувальних кабелів

Крок 1. Підключіть контролер заряду сонячної батареї до акумулятора.

По-перше, візьміть контролер заряду сонячної батареї та підключіть його до акумулятора 12 В. Використовуйте для цього кабель.

Крок 2. Підключіть ватметр до сонячного контролера заряду.

Потім підключіть ватметр до адаптерних кабелів контролера заряду сонячної батареї. Після підключення ватметр повинен бути на одній лінії з контролером. Іншими словами, два кабелі, які з'єднуються із сонячною панеллю, повинні спочатку підключатися до ватметра. Якщо ви пам'ятаєте, в попередньому тесті кабелі контролера безпосередньо підключені до сонячної панелі. Але не робіть цього тут.

Крок 3 – Підключіть сонячну панель

Тепер помістіть сонячну панель зовні і підключіть її до ватметра за допомогою з'єднувальних кабелів.

Крок 4 – Виміряйте потужність сонячної панелі

Далі перевірте показання ватметра. Для цього тесту я отримав показ 53.7 Вт. З огляду на сонячне світло це цілком пристойний результат.

Що ми дізналися зараз

Після перевірки вашої сонячної панелі одним з перерахованих вище методів ви отримаєте гарне уявлення про її продуктивність. Але пам'ятайте, всі три тести відрізняються один від одного.

У першому ми виміряли напругу та струм сонячної панелі. Другий метод ґрунтується на контролері заряду сонячної батареї. Нарешті, у третьому використовується контролер заряду сонячної батареї та ватметр.

Який метод найбільше підходить?

Це залежить від вашої ситуації. Для деяких знайти ватметр буде непростим завданням. Наприклад, деякі люди, можливо, не чули про ватметр і поняття не мали, як ним користуватися.

З іншого боку, знайти цифровий мультиметр або контролер заряду сонячної батареї не так уже й складно. Отже, я б сказав, що 1-й та 2-й методи є найкращими. Отже, вам буде краще з 1-м та 2-м методами.

Чому тестування сонячних панелей таке важливе?

Незважаючи на те, що я згадав цю тему на початку статті, я сподіваюся докладно обговорити це питання. Отже, ось кілька причин, з яких тестування сонячних панелей таке важливе.

Розпізнати фізичні ушкодження

Більшість сонячної панелі буде зовні. Отже, він може бути пошкоджений навіть якщо ви цього не знаєте. Наприклад, дрібні тварини, такі як гризуни можуть погризти відкриті кабелі. Або птахи можуть упустити щось на панель.

Тестування – найкращий спосіб перевірити це. Щоразу, коли ви приносите нову сонячну панель, перевірте її під час першого запуску. Таким чином, ви знатимете, що панель працює правильно. Якщо ви виявите проблеми з виходом, знову перевірте сонячну панель. Потім порівняйте останні результати із результатами першого тесту.

Щоб визначити корродовані деталі

Не дивуйтесь; навіть сонячні панелі можуть зазнати корозії. Неважливо, чи принесли ви найкращу у світі антикорозійну сонячну панель. Згодом він може вкритися корозією. Цей процес може вплинути на продуктивність сонячної панелі. Тому не забувайте перевіряти його через регулярні часові відтинки.

Визначення несправних пристроїв

У деяких випадках можна отримати несправну сонячну панель. Наведені вище три тести можуть бути корисними в такій ситуації. Як я згадував раніше, було б краще, якби ви могли перевірити сонячну панель одразу після покупки.

Щоб уникнути небезпеки займання

Найчастіше на дахах встановлять сонячні батареї. Отже, вони поглинатимуть велику кількість сонячного світла протягом дня. Через це сонячні панелі можуть перегрітися та викликати пожежу через збої в електропостачанні. Тому щоб уникнути таких ситуацій, регулярно перевіряйте сонячну панель.

Гарантія та регулярне обслуговування

Через велике використання та продуктивність ці сонячні панелі необхідно регулярно обслуговувати. Більшість виробників надають ці послуги безкоштовно протягом гарантійного терміну. Однак, щоб отримати ці переваги, вам доведеться час від часу випробувати сонячну панель. В іншому випадку гарантія може стати недійсною. (1)

Часті питання

Чи можу я протестувати свою сонячну панель у похмурий день?

Та ти можеш. Але це не метод, який я рекомендував би. Через хмари на панель не буде належним чином потрапляти сонячне світло. Таким чином, сонячна панель зможе показати свою повну продуктивність. Якщо ви тестуєте сонячну панель у похмурий день, результати можуть ввести вас в оману, думаючи, що сонячна панель несправна. Але насправді панель працює справно. Проблема криється у малому сонячному світлі. Ясний та сонячний день – найкращий день для перевірки вашої сонячної батареї. (2)

Маю сонячну панель потужністю 150 Вт. Але він показує лише 110 Вт у моєму ватметрі. Моя сонячна панель працює правильно?

Так, з вашою сонячною панеллю все гаразд. Більшість сонячних панелей дають потужність 70-80% від їхньої номінальної потужності, тому якщо ми зробили розрахунки.

(110 ÷ 150) × 100% = 73.3333%

Отже, ваша сонячна панель гаразд. Якщо вам потрібно більше потужності, поставте сонячну панель в ідеальних умовах. Наприклад, місце з найкращим сонячним світлом може допомогти. Або спробуйте змінити кут нахилу сонячної панелі. Потім виміряйте потужність сонячної панелі.

Чи можу я використати цифровий мультиметр для перевірки моєї сонячної панелі?

Та ти можеш. Використання мультиметра – один із найпростіших способів перевірити сонячну панель. Перевірте напругу та струм і порівняйте їх із номінальним значенням.

Погляньте на деякі наші статті нижче.

• Як перевірити сонячні батареї мультиметром
• Які дроти позитивні та негативні в кабелі USB
• Як знайти коротке замикання мультиметром

Рекомендації

(1) гарантійний термін - https://www.sciencedirect.com/topics/computer-science/warranty-period

(2) хмари – https://scied.ucar.edu/learning-zone/clouds

Відео посилання

ЯК ПЕРЕВІРИТИ НАПРУГУ ТА СИЛУ СТРУМУ СОНЯЧНОЇ ПАНЕЛІ

Як перевірити вашу сонячну панель – швидко та легко

Розпакування та тестування контролера сонячного заряду SRNE ML2420 MPPT

Підключення ваттметра сонячної панелі - моніторинг вихідної потужності сонячної панелі у Ватах і амперах