TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP BÁO CÁO BÀI THỰC TẬP NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Nhóm 3: Nguyễn Đình Văn 18142415 Nguyễn Thị Cẩm Tú 18142414 Ngơ Sỹ Hợp 18142293 Nguyễn Tiến Phúc 18142362 GVHD: Bùi Văn Hiền - Tp.HCM, tháng 09/2021 - MỤC LỤC Nhiệm vụ Nhiệm vụ 2.1 Bảng thông số 2.2 Đặc tuyến I(V), P(V), R(V) P(I) nhiệt độ 250C với xạ mặt trời khác 10_Toc82610009 Nhiệm vụ 13 3.1 Bảng giá trị 13 3.2 Đặc tính I(V), P(V), R(V) P(I) nhiệt độ 400C với xạ mặt trời khác 17_Toc82610013 Nhiệm vụ 20 4.1 Nhận xét 20 LIỆT KÊ HÌNH Hình 1: Mơ hình PV Matlab Hình 2: Thông số PV Matlab Hình 1: Đặc tuyến I(V) nhiệt độ 250C 10 Hình 2: Đặc tuyến P(V) nhiệt độ 250C 10 Hình 3: Đặc tuyến R(V) nhiệt độ 250C 11 Hình 4: Đặc tuyến P(I) nhiệt độ 250C 11 Hình 1: Đặc tuyến I(V) nhiệt độ 400C 17 Hình 2: Đặc tuyến P(V) nhiệt độ 400C 17 Hình 3: Đặc tuyến R(V) nhiệt độ 400C 18 Hình 4: Đặc tuyến P(I) nhiệt độ 400C 18 Hình 5: Đặc tuyến I(V) với nhiệt độ 250C, 400C với Lamda = 1000W/m2 19 LIỆT KÊ BẢNG Bảng 1: Lamda = 1000W/m2, t = 250C Bảng 2: Lamda = 750W/m2, t = 250C Bảng 3: Lamda = 500W/m2, t = 250C Bảng 4: Lamda = 250W/m2, t = 250C Bảng 1: Lamda = 1000W/m2, t = 400C 13 Bảng 2: Lamda = 750W/m2, t =400 14 Bảng 3: Lamda = 500W/m2, t = 400C 15 Bảng 4: Lamda = 250W/m2, t = 400C 16 Nhiệm vụ Xây dựng mơ hình PV matlab Loại pin: JKM570M-7RL4V Hình 1: Mơ hình PV Matlab Hình 2: Thơng số PV Matlab Nhiệm vụ Vẽ đặc tuyến I(V), P(V), R(V) P(I) nhiệt độ 250C với xạ mặt trời thay đổi 2.1 Bảng thông số TH1: Lamda = 1000W/m2, t = 250C R(Ω) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 I(A) U(V) 13.57 13.57 13.57 13.49 26.98 13.35 40.04 11.7 46.81 9.74 48.7 8.273 49.64 7.176 50.23 6.33 50.64 5.661 50.94 5.118 51.18 4.67 51.37 4.294 51.52 3.973 51.65 3.697 51.76 3.457 51.86 3.246 51.94 3.059 52.01 2.893 52.07 2.847 52.13 2.744 52.18 2.609 52.22 2.376 52.26 2.274 52.3 2.181 52.33 2.095 52.37 2.015 52.4 1.942 52.42 1.873 52.45 1.809 52.47 1.75 52.49 Bảng 1: Lamda = 1000W/m2, t = 250C P(W) 184.3 364 534.4 547.8 474.3 410.7 360.4 320.5 288.4 261.9 239.9 221.2 205.2 191.4 179.3 168.8 159.1 150.6 143 136.1 129.9 124.2 118.9 114.1 109.7 105.6 101.8 98.24 94.93 91.84 TH2: Lamda = 750W/m2, t = 250C R(Ω) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 I(A) U(V) 10.2 10.2 10.2 10.15 20.3 10.1 30.31 10.01 40.06 9.192 45.96 7.986 47.91 6.983 48.88 6.186 49.49 5.546 49.91 5.023 50.23 4.588 50.47 4.222 50.67 3.91 50.83 3.64 50.96 3.405 51.08 3.199 51.18 3.016 51.27 2.852 51.34 2.706 51.41 2.573 51.47 2.453 51.52 2.344 51.57 2.244 51.62 2.152 51.66 2.068 51.69 1.99 51.73 1.917 51.76 1.85 51.79 1.787 51.81 1.728 51.84 Bảng 2: Lamda = 750W/m2, t = 250C P(W) 104 206.1 306.3 401.2 422.4 382.6 341.4 306.1 276.8 252.3 231.6 213.9 198.7 185.5 173.9 163.7 154.6 146.4 139.1 132.5 126.4 120.9 115.8 111.2 106.9 102.9 99.22 95.97 92.58 89.58 TH3: Lamda = 500W/m2, t = 250C R(Ω) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 I(A) U(V) 6.813 6.813 6.813 6.791 13.58 6.77 20.31 6.749 27 6.727 33.63 6.676 40.04 6.374 44.62 5.83 46.64 5.298 47.68 4.833 48.33 4.435 48.78 4.094 49.12 3.799 49.39 3.543 49.6 3.319 49.78 3.121 49.93 2.944 50.05 2.799 50.17 2.645 50.26 2.517 50.35 2.401 50.42 2.295 50.49 2.198 50.55 2.109 50.61 2.026 50.66 1.95 50.7 1.88 50.75 1.814 50.79 1.752 50.82 1.695 50.86 Bảng 3: Lamda = 500W/m2, t = 250C P(W) 46.417 92.222 137.5 182.22 226.23 267.31 284.41 271.91 252.61 233.58 216.34 201.1 187.63 175.73 165.22 155.83 147.35 140.43 132.94 126.73 121.06 115.87 111.11 106.74 102.64 98.865 95.41 92.133 89.037 86.208 TH4: Lamda = 250W/m2, t = 250C R(Ω) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 I(A) U(V) 3.413 3.413 3.413 3.407 6.815 3.402 10.21 3.397 13.59 3.391 16.96 3.386 20.32 3.381 23.67 3.375 27 3.37 30.33 3.364 33.64 3.355 36.91 3.333 39.99 3.271 42.52 3.158 44.22 3.02 45.3 2.877 46.03 2.738 46.55 2.609 46.96 2.488 47.27 2.377 47.53 2.274 47.75 2.179 47.93 2.091 48.09 2.009 48.23 1.934 48.35 1.864 48.46 1.798 48.55 1.737 48.64 1.68 48.72 1.626 48.79 Bảng 4: Lamda = 250W/m2, t = 250C P(W) 11.65 23.22 34.72 46.15 57.51 68.79 80.01 91.115 102.2 113.2 123.8 133.3 139.1 139.6 136.8 132.4 127.5 122.5 117.6 113 108.6 104.4 100.5 96.91 93.51 90.31 87.31 84.5 81.85 79.36 2.2 Đặc tuyến I(V), P(V), R(V) P(I) nhiệt độ 250C với xạ mặt trời khác 16 14 12 I(A) 10 1000 750 500 250 0 10 20 30 U(V) 40 50 60 Hình 1: Đặc tuyến I(V) nhiệt độ 250C 600 500 P(W) 400 1000 300 750 200 500 100 250 0 20 40 60 U(V) Hình 2: Đặc tuyến P(V) nhiệt độ 250C 10 35 30 R(Ω) 25 20 1000 15 750 10 500 250 0 20 40 60 U(V) Hình 3: Đặc tuyến R(V) nhiệt độ 250C 600 500 P(W) 400 1000 300 750 200 500 100 250 0 10 15 I(A) Hình 4: Đặc tuyến P(I) nhiệt độ 250C 11 2.3 Nhận xét I = IPV – I0 [𝑒𝑥𝑝 ( 𝑞(𝑉+𝐼𝑅𝑠 𝑎𝑘𝑇 ) − 1] − 𝑉+𝐼𝑅𝑠 𝑅𝑝 (1) Dòng ngắn mạch Isc dòng điện mạch pin mặt trời làm ngắn mạch ngồi Lúc hiệu điện mạch pin V = Thay giá trị V = vào công thức (1) Ở điều kiện chiếu sáng bình thường điện trở nối tiếp Rs bỏ qua Ta có: Isc = IPV = 𝛼 λ (2) Xét đặc tuyến I(V): dựa vào biểu thức (2) ta thấy dòng ngắn mạch tỷ lệ thuận với cường độ xạ mặt trời (Lamda) nên quan sát giá trị dịng ngắn mạch thay đổi cường độ xạ mặt trời giảm dần Xét đặc tuyến P(V): xác định từ đặc tuyến I(V) theo cơng thức: Pi = ViIi Ta tìm Impp Vmpp Độ dốc đặc tuyến P(V) lớn Isc - Impp Rs lớn nên chất lượng PV Các đặc tuyến khác xét tương tự từ đồ thị I(V) 12 Nhiệm vụ Vẽ đặc tuyến I(V), P(V), R(V) P(I) nhiệt độ 400C với xạ mặt trời thay đổi 3.1 Bảng giá trị TH1: Lamda = 1000W/m2, t = 400C R(Ω) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 I(A) U(V) 13.67 13.67 13.67 13.59 27.17 13.29 39.87 11.26 45.03 9.335 46.67 7.924 47.57 6.871 48.1 6.061 48.49 5.42 48.78 4.901 49.01 4.472 49.19 4.112 49.34 3.805 49.46 3.541 49.57 3.311 49.66 3.109 49.74 2.93 49.81 2.77 49.87 2.628 49.92 2.499 49.97 2.382 50.02 2.275 50.06 2.178 50.09 2.089 50.12 2.006 50.16 1.93 50.18 1.86 50.21 1.794 50.23 1.733 50.26 1.676 50.28 Bảng 1: Lamda = 1000W/m2, t = 400C P(W) 186.9 369.2 530 507 435.7 376.7 330.5 293.9 264.4 240.2 220 202.9 188.2 175.5 164.4 154.6 145.9 138.2 131.2 124.9 119.1 113.9 109.1 104.7 100.6 96.86 93.37 90.12 87.09 84.26 13 TH2: Lamda = 750W/m2, t = 400C R(Ω) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 I(A) U(V) 10.27 10.27 10.27 10.23 20.45 10.18 30.53 9.974 39.89 8.863 44.32 7.654 45.93 6.684 46.79 5.919 47.35 5.305 47.75 4.804 48.04 4.389 48.28 4.039 48.47 3.74 48.62 3.482 48.75 3.257 48.86 3.06 48.96 2.885 49.04 2.729 49.12 2.588 49.18 2.462 49.24 2.347 49.29 2.243 49.34 2.147 49.38 2.059 49.42 1.978 49.46 1.903 49.49 1.834 49.52 1.77 49.55 1.709 49.57 1.653 49.6 Bảng 2: Lamda = 750W/m2, t =400 P(W) 105.5 209.1 310.6 397.9 392.8 351.5 312.8 280.2 253.3 230.8 211.9 195.7 181.8 169.8 159.2 149.8 141.5 134 127.3 121.2 115.7 110.7 106 101.8 97.84 94.2 90.82 87.68 84.75 82 14 TH3: Lamda = 500W/m2, t = 400C R(Ω) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 I(A) U(V) 6.862 6.862 6.862 6.84 13.68 6.819 20.46 6.797 27.19 6.77 33.85 6.643 39.86 6.175 43.23 5.595 44.76 5.07 45.63 4.62 46.2 4.238 46.62 3.911 46.93 3.629 47.18 3.384 47.38 3.17 47.55 2.981 47.69 2.812 47.81 2.662 47.92 2.527 48.01 2.404 48.09 2.293 48.16 2.192 48.23 2.099 48.29 2.014 48.34 1.936 48.39 1.863 48.43 1.795 48.47 1.733 48.51 1.674 48.55 1.619 48.58 Bảng 3: Lamda = 500W/m2, t = 400C P(W) 47.087 93.571 139.52 184.81 229.16 264.79 266.95 250.43 231.34 213.44 197.58 183.54 171.22 160.33 150.73 142.16 134.44 127.56 121.32 115.61 110.43 105.72 101.36 97.357 93.683 90.225 87.004 84.068 81.273 78.651 15 TH4: Lamda = 250W/m2, t = 400C R(Ω) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 I(A) U(V) 3.437 3.437 3.437 3.432 6.864 3.426 10.28 3.421 13.68 3.416 17.08 3.41 20.46 3.405 23.84 3.4 27.2 3.394 30.54 3.385 33.85 3.363 37 3.304 39.65 3.192 41.49 3.049 42.68 2.898 43.48 2.753 44.05 2.616 44.48 2.49 44.82 2.373 45.09 2.266 45.32 2.167 45.52 2.076 45.68 1.992 45.83 1.915 45.95 1.843 46.07 1.776 46.17 1.713 46.26 1.655 46.34 1.6 46.41 1.549 46.48 Bảng 4: Lamda = 250W/m2, t = 400C P(W) 11.81 23.55 35.22 46.81 58.34 69.78 81.16 92.46 103.6 114.6 124.4 131 132.4 130.1 126 121.3 116.4 111.6 107 102.7 98.65 94.86 91.31 87.99 84.88 81.97 79.25 76.69 74.28 72.01 16 I(A) 3.2 Đặc tính I(V), P(V), R(V) P(I) nhiệt độ 400C với xạ mặt trời khác 16 14 12 10 1000 750 500 250 20 40 60 U(V) Hình 1: Đặc tuyến I(V) nhiệt độ 400C 600 500 P(W) 400 1000 300 750 200 500 100 250 0 20 40 60 U(V) Hình 2: Đặc tuyến P(V) nhiệt độ 400C 17 35 30 R(Ω) 25 20 1000 15 750 10 500 250 0 20 40 60 U(V) Hình 3: Đặc tuyến R(V) nhiệt độ 400C 600 500 P(W) 400 1000 300 750 200 500 100 250 0 10 15 I(A) Hình 4: Đặc tuyến P(I) nhiệt độ 400C 18 I(A) Nhận xét: so sánh đặc tuyến I(V) hai môi trường chênh lệch nhiệt độ 250C 400C với Lamda = 1000W/m2(các đặc tuyến lại tương tự) 16 14 12 10 25 40 20 40 60 U(V) Hình 5: Đặc tuyến I(V) với nhiệt độ 250C, 400C với Lamda = 1000W/m2 Điện áp hở mạch Voc hiệu điện đo mạch ngồi pin mặt trời hở Khi dịng mạch ngồi I = Thay I = vào công thức (1) với giả thiết Rp lớn ta biểu thức xác định giá trị Voc: 𝑉𝑜𝑐 = 𝑛𝑘𝑇 𝐼𝑃𝑉 + 𝐼0 𝑙𝑛 𝑞 𝐼0 Trong biểu thức ta thấy Voc phụ thuộc vào nhiệt độ trực tiếp 19 Nhiệm vụ Cho biết công suất cực đại PV điện áp (V) dòng điện (A) xạ nhiệt độ PV thay đổi t(0C) Lamda (W/m2) Pmax (W) 547.8 U(V) 46.81 I(A) 11.7 422.4 45.96 9.192 284.4079 44.62 6.374 139.6 44.22 3.158 530 39.87 13.29 397.9 39.89 9.974 500 266.9453 43.23 250 132.4 46.03 1000 750 25 500 250 1000 750 45 6.175 2.877 4.1 Nhận xét Qua thí nghiệm trên, ta rút nhận xét: Ở nhiệt độ định, công suất cực đại ta nhận tỷ lệ thuận với cường độ xạ Ở mức nhiệt độ cao ( 400C > 250C) cường độ xạ làm giảm Pmax 20 ... 3.457 51.86 3 .24 6 51.94 3.059 52. 01 2. 893 52. 07 2. 847 52. 13 2. 744 52. 18 2. 609 52. 22 2.376 52. 26 2. 274 52. 3 2. 181 52. 33 2. 095 52. 37 2. 015 52. 4 1.9 42 52. 42 1.873 52. 45 1.809 52. 47 1.75 52. 49 Bảng 1:... 50.55 2. 109 50.61 2. 026 50.66 1.95 50.7 1.88 50.75 1.814 50.79 1.7 52 50. 82 1.695 50.86 Bảng 3: Lamda = 500W/m2, t = 25 0C P(W) 46.417 92. 222 137.5 1 82. 22 226 .23 26 7.31 28 4.41 27 1.91 25 2.61 23 3.58 21 6.34... 43 .23 5.595 44.76 5.07 45.63 4. 62 46 .2 4 .23 8 46. 62 3.911 46.93 3. 629 47.18 3.384 47.38 3.17 47.55 2. 981 47.69 2. 8 12 47.81 2. 6 62 47. 92 2. 527 48.01 2. 404 48.09 2. 293 48.16 2. 1 92 48 .23 2. 099 48 .29