Miernik charakterystyk modułów fotowoltaicznych I-V 400

Profesjonalna instrukcja obsługi w języku polskim (34 strony).

Miernik I-V 400 służy do pomiarów parametrów modułów fotowoltaicznych PV, zarówno pojedynczych, jak i tworzących łańcuchy. Przyrząd wyznacza w terenie charakterystyki prądowo-napięciowe oraz mierzy rezystancję szeregową modułów zgodnie z normą PN-EN60891-2002 „Metody pomiaru temperatury i natężenia promieniowania do pomierzonych charakterystyk prądowo napięciowych krystalicznych krzemowych urządzeń fotowoltaicznych”. Dzięki swoim możliwościom nadaje się do rozwiązywania problemów związanych z funkcjonowaniem instalacji fotowoltaicznych jedno- lub trójfazowych.

Oprócz miernika w skład zestawu pomiarowego wchodzą pyranometr, inklinometr oraz sonda temperaturowa. Pyranometr jest przyrządem służącym do pomiaru irradiancji czyli strumienia energii promieniowania słonecznego, natomiast inklinometr służy do wyznaczania kąta nachylenia modułu fotowoltaicznego względem kierunku padania promieni słonecznych. Przyrząd, oprócz wymienionych wyżej parametrów, mierzy także temperaturę ogniw modułu fotowoltaicznego oraz strumień energii promieniowania słonecznego. Zgromadzone dane są następnie przetwarzane w celu ekstrapolacji charakterystyki prądowo-napięciowej modułu fotowoltaicznego do warunków znormalizowanych STC (strumień energii promieniowania słonecznego 1000 W/m2, temperatura modułu 25°C). Taka procedura stwarza warunki do porównania uzyskanych wyników z parametrami zadeklarowanymi w dokumentacji technicznej przez producenta modułu fotowoltaicznego, które są odniesione do warunków STC. Dzięki temu można natychmiast stwierdzić, czy badany łańcuch lub pojedynczy moduł posiada charakterystyki deklarowane przez producenta. Prąd wyjściowy i napięcie modułu fotowoltaicznego (lub łańcucha modułów) są mierzone metodą techniczną czteroprzewodową, która pozwala na przedłużanie przewodów pomiarowych bez potrzeby kompensacji ich rezystancji i gwarantuje dokładność pomiarów.

Baza danych z parametrami modułów fotowoltaicznych

Miernik I-V 400 wyposażono w wewnętrzną bazę danych modułów fotowoltaicznych. Użytkownik wprowadza dane 30 modułów PV oraz dowolnie modyfikuje ich parametry. Dostęp do bazy jest możliwy z poziomu miernika lub oprogramowania zarządzającego TopView w języku polskim. Parametry, które wprowadzane są przez użytkownika: liczba modułów PV w łańcuchu, maksymalna znamionowa moc modułu i współczynnik temperaturowy maksymalnej znamionowej mocy modułu, napięcie rozwarcia i współczynnik temperaturowy napięcia rozwarcia, napięcie i prąd przy maksymalnej mocy, prąd zwarcia i współczynnik temperaturowy prądu zwarcia, tolerancja ujemna i dodatnia mocy określona przez producenta modułu, znamionowa temperatura pracy ogniwa NOCT, wewnętrzna szeregowa rezystancja modułu i współczynnik temperaturowy rezystancji szeregowej. Parametr NOCT oznacza temperaturę ogniw modułu fotowoltaicznego w znormalizowanych warunkach pracy.

Pomiar charakterystyki prądowo-napięciowej modułu fotowoltaicznego

Operator przed przystąpieniem do pomiaru montuje pyranometr na płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny ogniw badanego modułu fotowoltaicznego oraz sondę temperaturową, w taki sposób, aby dotykała spodniej strony modułu fotowoltaicznego. Następnie stawia inklinometr na płaszczyźnie modułu PV i weryfikuje, czy cień powodowany przez promienie słoneczne mieści się wewnątrz obszaru ograniczonego okręgiem na dysku inklinometru. W ten sposób uzyskuje potwierdzenie, iż kąt odchylenia od pionu utworzony przez kierunek padania promieni słonecznych i prostopadłą do powierzchni modułu fotowoltaicznego jest zgodny z warunkami pomiaru deklarowanymi przez producenta modułu fotowoltaicznego. Operator w pierwszej kolejności sprawdza czy strumień energii promieniowania słonecznego jest większy od wartości progowej ustawionej na mierniku. Zgodnie z normą PN-EN60891-2002 zaleca się aby pomiary były wykonywanie w warunkach, w których strumień energii promieniowania słonecznego jest większy lub równy 700 W/m2. Po podłączeniu miernika do instalacji, na jego ekranie wyświetlane są następujące parametry mierzone w czasie rzeczywistym: napięcie rozwarcia panelu instalacji, strumień energii promieniowania słonecznego, temperatura modułu fotowoltaicznego. Jednocześnie przyrząd kreśli charakterystykę prądowo-napięciową badanego modułu. Po zakończeniu badania miernik automatycznie przelicza i wyświetla wartości typowych parametrów modułu fotowoltaicznego dla warunków znormalizowanych SCT wraz z oceną końcową. Wyświetlane są następujące parametry: napięcie rozwarcia, napięcie i prąd w punkcie maksymalnej mocy, prąd zwarciowy, maksymalna moc modułu zmierzona przez miernik, sprawność modułu fotowoltaicznego, różnica między mocą maksymalną zmierzoną przez miernik, a mocą znamionową deklarowaną przez producenta. Przyrząd sprawdza czy maksymalna moc znamionowa badanego modułu PV mieści się w tolerancji deklarowanej przez producenta. Operator może przeglądać zgromadzone wyniki pomiarów w formacie numerycznym lub graficznym.

Pomiar rezystancji szeregowej modułu fotowoltaicznego

Rezystancja szeregowa jest jednym z typowych parametrów modułów fotowoltaicznych. Ma ona wpływ na charakterystykę prądowo-napięciową modułu. Miernik I-V 400 oblicza rezystancję podczas pomiaru charakterystyki prądowo-napięciowej. Obliczenia mogą być przeprowadzane w dwóch trybach: automatycznym lub ręcznym. W trybie automatycznym wykonywane są przybliżone obliczenia rezystancji w oparciu o wyniki pomiarów prądu i napięcia podczas kreślenia krzywej prądowo-napięciowej. W trybie ręcznym operator wprowadza wartość rezystancji szeregowej podawaną przez producenta modułu lub wartość zmierzoną wcześniej przez miernik. Zgodnie z normą PN-EN60891-2000 wartość rezystancji szeregowej mierzy się dwukrotnie dla różnych warunków. Pierwszy pomiar wykonuje się w warunkach, w których strumień energii promieniowania słonecznego jest większy od 500 W/m2, natomiast drugi pomiar wykonuje się przy mniejszym strumieniu energii promieniowania słonecznego. Operator, podobnie jak przy pomiarze charakterystyki prądowo-napięciowej modułu fotowoltaicznego, przed przystąpieniem do pomiaru umieszcza pyranometr w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny ogniw badanego modułu fotowoltaicznego, a inklinometr na płaszczyźnie modułu w celu sprawdzenia, czy cień powodowany przez promienie słoneczne mieści się wewnątrz obszaru ograniczonego okręgiem na dysku inklinometru. Po podłączeniu miernika do instalacji na jego ekranie wyświetlane są następujące parametry mierzone w czasie rzeczywistym: napięcie rozwarcia modułu fotowoltaicznego oraz strumień energii promieniowania słonecznego. Po wykonaniu pierwszego pomiaru, miernik wchodzi w tryb oczekiwania na rozpoczęcie drugiego pomiaru, który powinien być wykonany przy mniejszym strumieniu energii promieniowania słonecznego. Operator zasłania badany moduł i pyranometr np. białym arkuszem pleksi. W ten sposób redukuje mierzoną wartość strumienia o wartość od 40% do 70% w stosunku do poprzedniego pomiaru. Miernik na koniec sekwencji dwóch pomiarów wyświetla ostateczną wartość rezystancji szeregowej badanego modułu fotowoltaicznego.

Operacje na zarejestrowanych danych

Miernik w swojej pamięci przechowuje wyniki pomiarów ponad 200 charakterystyk prądowo-napięciowych. Zapisane dane mogą być wyświetlane na ekranie miernika, można im przyporządkować znaczniki numeryczne identyfikujące miejsce w instalacji oraz krótki opis (max 14 znaków alfanumerycznych), a także można je w dowolnym momencie usuwać z pamięci. Dostępne są wyniki pomiarów uzyskane w rzeczywistych warunkach pracy (OPC – operating conditions) oraz przeliczone dla warunków znormalizowanych (STC – standard conditions). Wyniki można przeglądać w formacie numerycznym lub w formie graficznej – charakterystyki prądowo-napięciowe, zależność mocy od napięcia wyjściowego (rys.15). Miernik wyposażono w łącze transmisji szeregowej USB z izolacją optyczną do komunikacji z komputerem. Przyrząd współpracuje z oprogramowaniem TopView w języku polskim, które umożliwia odczyt danych w formacie numerycznym oraz graficznym, drukuje certyfikaty itp.


Przyrząd IV-400 standardowo zaopatrzony jest w indywidualne świadectwo sprawdzenia wykonane przez laboratorium producenta pracujące w systemie ISO9001, co jest istotne z punktu widzenia wszystkich tych użytkowników, którzy funkcjonują w oparciu o system kontroli jakości ISO. Świadectwo zawiera wyniki pomiarów parametrów mierzonych przez przyrząd. Urządzenia spełniają wymagania Dyrektyw nowego podejścia 73/23/EEC, 93/68/EEC Unii Europejskiej i zostały oznaczone symbolem zgodności CE.


Funkcje

- Pomiar napięcia wyjściowego modułu/łańcucha do 1000V DC.
- Pomiar prądu wyjściowego z modułu/łańcucha do 10A DC.
- Pomiar strumienia energii promieniowania słonecznego [W/m2] za pomocą wzorcowego ogniwa.
- Pomiar temperatury otoczenia i ogniwa modułu, automatycznie lub za pomocą sondy PT1000.
- Pomiar wyjścia DC i znamionowej mocy z modułu/łańcucha.
- Numeryczne i graficzne wyświetlanie charakterystyki prądowo-napięciowej (I-V).
- Pomiar rezystancji modułu fotowoltaicznego.
- Mechaniczny inklinometr (miernik kąta odchylenia od pionu) do wyznaczenia kąta padania promieniowania.
- 4-przewodowa metoda pomiarowa.
- Porównanie z warunkami znormalizowanymi (SCT 1000 W/m2, 25°C).
- Ocena wyników pomiaru TAK / NIE.
- Przechowywanie do 30 typów modułów fotowoltaicznych w wewnętrznej bazie danych.
- Wbudowana pamięć do zapisu wyników pomiaru.
- Wywoływanie wyników na wyświetlacz.
- Interfejs optyczny/USB do podłączenia do PC.
- Pomoc pokazywana na wyświetlaczu.

Dane elektryczne
Dokładności podano przy ±[% wartości odczytanej + (ilość cyfr) x rozdzielczość] przy 23°C ±C,
Napięcie DC
- Zakres: 5,0 ÷ 999,9V
- Rozdzielczość: 0,1V
- Dokładność: ±(1,0% odczytu + 2 cyfry)
- Pomiar krzywej I-V oraz Rs rozpoczyna się od VDC > 15V dokładność jest definiowana dla VDC > 20V

Prąd DC (przez wewnętrzny sensor) - detekcja krzywej I-V
- Zakres: 0,10 ÷ 10,00A
- Rozdzielczość: 0,01A
- Dokładność: ±(1,0% odczytu + 2 cyfry)

Maksymalna moc (przy Vmpp > 30V, Impp > 2A)
- Zakres: 50 ÷ 999W
- Rozdzielczość: 1W
- Dokładność: ±(1,0% odczytu + 6 cyfr)
- Vmpp = napięcie w punkcie max mocy;
- Impp = prąd w punkcie max mocy

Strumień energii promieniowania słonecznego (przy zastosowaniu wzorcowego fotoogniwa HT304)
- Zakres: 1,0 ÷ 100,0mV
- Rozdzielczość: 0,1mV
- Dokładność: ±(1,0% odczytu + 5 cyfr)

Temperatura ogniwa modułu fotowoltaicznego (przy zastosowaniu sondy PT300N)
- Zakres: -20,0 ÷ 100,0°C
- Rozdzielczość: 0,1°C
- Dokładność: ±(1,0% odczytu + 1°C)

Dane ogólne

Wyświetlacz:
- LCD, 128x128 pikseli, z podświetleniem

Zasilanie:
- 6x1,5V baterie alkaliczne typu AA LR06
- Wskazanie rozładowania baterii: symbol baterii na wyświetlaczu
- Automatyczne wyłączanie zasilania: po 5 minutach braku aktywności

Pamięć i interjejs do PC:
- Wewnętrzna pamięć: 256kB
- Ilość charakterystyk możliwych do zapisania: >200
- Interfejs PC: optoizolacja optyczny/USB (z kablem C2006)

Dane mechaniczne:
- Wymiary: 235 x 165 x 75mm
- Waga (z bateriami): 1,2kg

Normy związane:
- Bezpieczeństwo: PN-EN61010-1
- Bezpieczeństwo akcesoriów pomiarowych: PN-EN61010-031, PN-EN61010-032
- Pomiary: PN-EN 61829

Izolacja: podwójna
Stopień zapylenia: 2
Kategoria przepięciowa: CAT II 1000V DC, CAT III 300V (do ziemi), max 1000V pomiędzy zaciskami

Warunki środowiskowe:
- Temperatura odniesienia: 23°C ±5°C
- Temperatura pracy: 0°C ÷ 40°C
- Wilgotność pracy: - Temperatura magazynowania: -10 ÷ 60°C
- Wilgotność magazynowania:

Więcej informacji:
https://www.tomtronix.pl/ht/i_v_400.aspx