3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.3.1. Mô hình dàn pin Mặt Trời
Mô đun PV dựa trên đặc tính điện năng được cung cấp bởi nhà sản xuất. Công suất dự báo của mô hình bởi mô đun PV với cấp bức xạ và nhiệt độ khác nhau. Mô hình toán học của pin mặt trời được cho trong phương trình sau.
Công suất đầu ra của dàn pin mặt trời có tính toán bằng mô hình phân tích, xác định mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp dựa trên đặc tính điện của dàn pin mặt trời . Công suất đầu ra cực đại của dàn pin mặt trời được cho bởi phương trình sau:
Pmp = Imp . Vmp (W) (3.1) 0 [1 ( ) t mp scs sc c co G I I I T T G = + − (A) (3.2) Vmp =Vmps+ Voc(Tc−Tco) (V) (3.3) Trong đó:
Imp: Dòng điện của dàn pin ở điểm công suất cực đại (A); Vmp: Điện áp của dàn pin ở điểm công suất cực đại (V);
ISC: Dòng ngắn mạch của mô đun ở điều kiện kiểm tra tiêu chuẩn (A); G0: Bức xạ tiêu chuẩn (1000 W/m2);
∆Isc: Hệ số nhiệt độ của mô đun(%/0C);
TCO: Nhiệt độ tiêu chuẩn của mô đun đặc tính (0C);
Vmps: Điện áp hở mạch ở điều kiện kiểm tra tiêu chuẩn (V); ∆Voc: Hệ số nhiệt độ cho điện áp hở mạch (V/0C);
Tc: Nhiệt độ pin mặt trời, được tính theo công thức sau: Tc = Ta + a(1 + b . Ta) (1 – c.vW) Gi (0C) (3.4) Trong đó:
Ta : Nhiệt độ môi trường xung quanh mô đun PV (0C); a, b, c: Hệ số nhiệt độ thực nghiệm;
VW: Tốc độ gió (m/s);
Gi: Bức xạ mặt trời (W/m2).
Dòng ngắn mạch của PV, được tính theo công thức sau: 𝐼𝑆𝐶(𝐺) = 𝐼𝑆𝐶(ở 1000 𝑊
𝑚2) .𝐺 (𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑊 𝑚2)
Từ các phương trình trên chỉ rằng hiệu quả của pin phụ thuộc vào nhiệt độ của pin. Nhiệt độ của pin ảnh hưởng bởi dòng điện và điện áp của mô đun PV. Các thông số kỹ thuật đặc trưng, ví dụ, VOC, ISC, VMP, Imp ...hệ số của dòng ngắn mạch và điện áp hở mạch có thể cung cấp bởi nhà sản xuất PV.