Panele słoneczne stają się nowym hitem w mieście. Coraz więcej osób instaluje w swoich domach to urządzenie oparte na energii odnawialnej. Jeśli Ty również planujesz zainstalować panel słoneczny w swoim domu, jest kilka rzeczy, które musisz wiedzieć. Ten artykuł pomoże Ci w kilku z nich. Nauczy Cię, jak testować panel słoneczny za pomocą multimetru. To jedna z najważniejszych rzeczy, których powinieneś się nauczyć. Więc zaczynajmy.
Co to jest multimetr?
Multimetr to urządzenie elektryczne, którego można używać do oceny elementów obwodu, takich jak napięcie, prąd i rezystancja. Profesjonaliści mogą używać multimetrów do pomiaru napięcia, rezystancji lub zmian prądu elektrycznego, podłączając dwa przewody urządzenia do różnych punktów w układzie elektrycznym.
To urządzenie można spotkać również pod nazwą woltomierza lub woltomierza (VOM). Nowoczesne multimetry cyfrowe rozwinęły się do tego stopnia, że potrafią wykrywać i rejestrować dość subtelne zmiany. Eksperci ostrzegają jednak, że przy wyższych poziomach napięcia testowanych przez niektóre multimetry, zauważenie drobnych zmian może być trudniejsze. Zastosowanie multimetrów jest powszechne w branży informatycznej . Osoby rozwiązujące problemy sprzętowe mogą używać multimetru, aby określić, czy poszczególne urządzenia otrzymują odpowiednią ilość prądu, lub czy wprowadzono jakiekolwiek zmiany w istniejącej infrastrukturze IT. Większość ludzi kojarzy multimetr z elektrykiem domowym lub firmowym, ale narzędzie to może być również przydatne dla specjalistów IT w wykrywaniu problemów z zasilaniem w złożonych sieciach komputerowych. Nadszedł wreszcie czas, aby nauczyć się testować panel słoneczny za pomocą multimetru.
Jak sprawdzić panel słoneczny za pomocą multimetru?
Panele słoneczne, jak każde inne urządzenie elektroniczne, mogą mieć sprawdzane napięcie i prąd za pomocą multimetru. Multimetry można podzielić na dwie odrębne kategorie.
Najbardziej precyzyjny odczyt można uzyskać za pomocą multimetru przełączanego, ręcznie przełączając zakresy. Aby prawidłowo używać tego multimetru, najpierw wybierz odpowiedni tryb. Urządzenie jest wyposażone w funkcje pomiarowe dla różnych parametrów. Natężenie prądu stałego to miejsce, w którym będziesz chciał być, jeśli próbujesz zmierzyć prąd. Przełącz się na tryb napięcia stałego, aby uzyskać dokładne odczyty napięcia. Zazwyczaj w odczytach jest dużo bałaganu.
Uzyskaj najdokładniejszy odczyt przy minimalnym wysiłku, używając automatycznego multimetru, który przełącza się między różnymi zakresami pomiarowymi. Ponieważ napięcie i natężenie to jedyne liczby, które może zmierzyć automatyczny zakres, wszelkie wprowadzone zmiany będą ograniczone do tych dwóch parametrów. Większość odczytów jest łatwa do zrozumienia.
Jeśli chodzi o pomiar natężenia prądu i napięcia paneli słonecznych, oba multimetry są zasadniczo zamienne, z wyjątkiem różnic. Znajomość obsługi multimetru jest koniecznością, jeśli planujesz testować panele słoneczne. Nikt nie chce, aby jego panele zostały zniszczone, ponieważ nieostrożnie obchodził się z multimetrem. Testowanie paneli za pomocą multimetru to najlepszy sposób na określenie ich jakości.
1. Sprawdź, gdzie znajduje się konwerter
Aby uzyskać dostęp do skrzynki konwertera, obróć panel słoneczny. Jeśli znajdziesz taki, musisz zdjąć pokrywę, zanim będziesz mógł zbadać okablowanie wewnątrz. Opanowanie zarówno pozytywnych, jak i negatywnych skojarzeń jest kluczowe. Po rozpracowaniu okablowania upewnij się, że kolektor słoneczny jest skierowany na południe. Aby zmaksymalizować ekspozycję panelu słonecznego na światło, należy go przechylić.
2. Prąd stały na mierniku
Dokonaj odczytów przy wyższym napięciu niż napięcie znamionowe Twojego panelu słonecznego, aby mieć pewność, że mierzysz na prawidłowym poziomie. Z tego powodu zaleca się ustawienie multimetru na wyższy odczyt niż napięcie znamionowe panelu, które w tym przypadku może wynosić 30 woltów. Dzięki temu możesz mieć pewność, że Twoje odczyty są dokładne. Sprawdź etykiety na wewnętrznej stronie obudowy konwertera, aby dowiedzieć się, jakie napięcie jest zatwierdzone dla Twoich paneli.
3. Połącz ze sobą klipsy krokodylkowe
Użyj dodatniej strony, aby przymocować dodatnie przewody zacisków krokodylkowych. Następnie podłącz drugi czarny zacisk krokodylkowy do ujemnego zacisku. Po wykonaniu tej czynności odczyt napięcia na multimetrze powinien być dokładny dla wyjścia panelu. Napięcie wytwarzane przez panele słoneczne, zwłaszcza nowe, musi być bliskie dopuszczalnego napięcia. Korzystanie z paneli słonecznych prawdopodobnie spowoduje niższy odczyt. Dopiero po wyłączeniu multimetru należy odłączyć zaciski krokodylkowe.
4. Poddanie panelu słonecznego 12 V intensywnym testom
Ponieważ jest to najczęstsze napięcie znamionowe paneli słonecznych, procedury testowe będą bardzo standardowe. Upewnij się, że multimetr jest włączony, a czarne zaciski krokodylkowe są podłączone do strony ujemnej, a czerwone do strony dodatniej. Aby uzyskać najdokładniejsze odczyty, ustaw swój najlepszy multimetr Fluke do elektroniki na ponad 200 VCD. Jeśli multimetr wskaże stan przeciążenia, VCD należy podnieść, aby zapobiec uszkodzeniu.
Jeśli sprawdziłeś swój multimetr i nie znalazłeś z nim żadnych problemów, możesz zaufać odczytom, które podaje. Napięcie wyjściowe twojego panelu słonecznego powinno być takie. Ważne jest, aby pamiętać, że nie każdy multimetr na półce jest taki sam.
5. Weryfikacja kontrolera ładowania
Kontroler ładowania należy przetestować z panelami słonecznymi. W przypadku instalacji solarnej z magazynowaniem energii będzie to przydatne. Aby akumulator mógł pobierać prąd, nie może być w pełni naładowany. Panel słoneczny jest jedynym urządzeniem pomiarowym podczas pierwszych dwóch odczytów. Przed podłączeniem kontrolera, panelu słonecznego i akumulatora należy upewnić się, że panel słoneczny jest odłączony od regulatora. Następnie należy odłączyć akumulator od regulatora/kontrolera.
Powinieneś ponownie podłączyć kontroler do akumulatora przed ponownym podłączeniem go do panelu słonecznego. Możesz się zastanawiać, dlaczego nie można zrobić tego odwrotnie, a odpowiedź brzmi, że zrobienie tego w ten sposób zapobiegnie uszkodzeniu kontrolera.
Aby dowiedzieć się, jak testować wzmacniacze paneli słonecznych za pomocą multimetru, należy wykonać następujące kroki:
- Dostosuj ustawienia multimetru do odczytu natężenia prądu stałego (DC). Umieść zaciski krokodylkowe w odpowiednim gnieździe, aby móc zmierzyć natężenie prądu stałego.
- Ustawienie natężenia prądu na multimetrze należy zmienić na 10A.
- Następnie należy połączyć panel słoneczny i kontroler, a na końcu baterie słoneczne.
- Należy odłączyć dodatni kabel kontrolera od akumulatora.
- Podłącz zaciski krokodylkowe multimetru do dodatniego kabla, który właśnie odłączyłeś. To da ci prąd.
- Ostatnim krokiem jest podłączenie ujemnych zacisków krokodylkowych multimetru do dodatniego zacisku akumulatora.
- Podczas tej procedury mierzony będzie prąd pomiędzy panelem słonecznym, kontrolerem i bateriami słonecznymi.
Jakie są rodzaje multimetrów?
Po nauczeniu się, jak testować panel słoneczny za pomocą multimetru, poznajmy również rodzaje multimetrów. Multimetry występują w różnych typach, w tym analogowe, cyfrowe i multimetry Fluke.
Multimetr analogowy:
VOM (Volt-Ohm-Miliamperomierz) lub analogowy multimetr jest zbudowany z miernika z ruchomą cewką i wskaźnikiem pokazującym odczyt skali. Miernik z ruchomą cewką ma cewkę owiniętą wokół bębna umieszczonego między dwoma magnesami.
Wskazówka połączona z bębnem obraca się po skali, która wskazuje aktualny odczyt w wyniku siły wytworzonej przez interakcję pól magnetycznych generowanych w cewce z polami magnetycznymi magnesów trwałych. Dodatkowo do bębna przymocowane są sprężyny, które wywierają siłę przeciwną do kierunku obrotu bębna, regulując w ten sposób przesunięcie kątowe wskazówki.
Analogowe multimetry umożliwiają pomiar zmian w odczytach i są stosunkowo tanie i bezbateryjne. Dwa najbardziej wpływowe aspekty pomiaru to czułość i dokładność. Czułość jest wyrażana jako liczba omów na wolt i jest definiowana jako odwrotność prądu odchylania pełnej skali.
Cyfrowy miernik uniwersalny:
Cyfrowy multimetr może obsługiwać wszelkie potrzebne pomiary od prądu przemiennego do stałego. Na rysunku pokazano, że są dwie sondy, jedna dodatnia i jedna ujemna, reprezentowane odpowiednio przez kolory czarny i czerwony. Aby zmierzyć omy, wolty i ampery, należy podłączyć czarną sondę do gniazda COM JACK, a czerwoną sondę do dowolnego portu określonego przez użytkownika urządzenia.
Podłączenie woltomierza, omomierza lub testera diod do gniazd V i COM po prawej stronie obrazu umożliwia pomiar napięcia, rezystancji i przeprowadzenie testów diod. Gdy wyświetlacz LCD wyświetla mierzoną wartość, używane są oba gniazda (wolty, omy, ampery itd.). Zabezpieczenie przeciążeniowe chroni użytkownika przed uszkodzeniem, a także chroni miernik i obwód.
Komponenty cyfrowego multimetru obejmują wyświetlacz wizualny (LCD), selektor zakresu dla każdej z trzech charakterystyk elektrycznych oraz wewnętrzny kondycjoner sygnału i przetwornik analogowo-cyfrowy. W zależności od tego, gdzie obróci się pokrętło, różne pierścienie obwodów na płytce drukowanej zostaną połączone lub rozdzielone.
Multimetry Fluke:
Dowolną liczbę funkcji zorientowanych na pracę zespołową można zaprogramować w cyfrowym multimetrze Fluke. To narzędzie służy do monitorowania napięcia i rezystancji elektrycznej i zazwyczaj ma duży wyświetlacz. Wilgotność, współczynnik wypełnienia, ciśnienie, częstotliwość, temperatura i inne tego typu zaawansowane pomiary można wykonywać przy użyciu określonych typów sprzętu. Jednym z najpopularniejszych i najbardziej znanych narzędzi jest multimetr Fluke.
W większości przypadków ten typ multimetru jest wykorzystywany do kalibracji wielkości elektrycznych, takich jak prądy, napięcia i inne. Napięcie przejściowe nie stanowi problemu w przypadku multimetrów Fluke. To poręczne narzędzie umożliwia testowanie diod oraz pomiar prądu i napięcia w terenie. Multimetr zawiera szereg przycisków ułatwiających wybór właściwego pomiaru. Większość pomiarów jest wybierana za pomocą funkcji automatycznej zmiany zakresów Fluke MM. Pozwala to na przesłanie sygnału do odpowiedniego portu w celu wykonania pomiaru bez konieczności wcześniejszego określenia jego rozmiaru. Jeśli bezpiecznik zostanie przypadkowo podłączony do niewłaściwego portu, urządzenie jest chronione.
Jakie są funkcje multimetru?
Podstawowe zastosowania multimetru cyfrowego to:
1. Tryb rozkładu względnie normalnego
Funkcja pomiaru wartości skutecznej (RMS) jest dostępna we wszystkich nowoczesnych multimetrach z obsługą prądu przemiennego. Pomiar rzeczywistej wartości skutecznej (TRUE RMS) jest możliwy tylko w przypadku niektórych multimetrów. Wartość skuteczną (RMS) można traktować jako wartość prądu stałego, analogiczną do przebiegu prądu przemiennego. Wysokiej klasy multimetrów jest wiele, a wiele z nich oferuje funkcje i możliwość pomiaru rzeczywistej wartości skutecznej (TRUE RMS).
Należy zwrócić uwagę na poniższy opis, jeśli próbujesz dowiedzieć się, jak określa się wartość RMS. Podczas pomiaru prądu przemiennego (AC) multimetr podniesie wartość natychmiastową do kwadratu.
2. Minimalne/maksymalne trzymanie
Funkcja MIN/MAX hold w multimetrze jest jedną z jego rzadziej używanych funkcji. Podczas rozwiązywania problemów lub diagnozowania aktywnego obwodu ta funkcja jest nieoceniona. Na przykład w sytuacjach wysokiego napięcia nie jest praktyczne, aby operator poświęcał całą swoją uwagę ekranowi LCD multimetru. Funkcja MIN/MAX hold uwalnia uwagę operatora od ekranu, dzięki czemu może on skoncentrować się na zbieraniu serii ciągłych wartości, które później zostaną wykorzystane do określenia wartości minimalnej i maksymalnej.
3. Tryb REL
Odczyty multimetru są resetowane do zera w trybie REL. W przypadku dalszych pomiarów ta wartość będzie służyć jako nowy względny punkt początkowy. Dobrym przykładem jest spadek napięcia między tablicą rozdzielczą zasilania sieciowego w domu a każdym indywidualnym gniazdkiem ściennym. Na przykład, jeśli mierzysz 230 V prądu przemiennego i naciśniesz przycisk REL. Aby zilustrować różnicę (delta) lub względne napięcie bieżącego pomiaru do pomiaru zarejestrowanego w trybie REL, multimetr wyświetli odczyt 6 V, gdy przejdziesz do innego miejsca pomiaru (na przykład gniazdka ściennego), a napięcie tam zostanie zmierzone jako 224 V.
4. Klucz zasięgu
W połączeniu z multimetrem z automatycznym zakresem ten przycisk staje się bezcenny. W przeciwieństwie do multimetrów z ręcznym zakresem, te urządzenia mogą samodzielnie określić zakres, który musisz zmierzyć. Dzięki automatycznemu zakresowi nie musisz martwić się o pamiętanie o ustawieniu zakresu odczytu na określony punkt, taki jak 20 V lub 200 V, dzięki czemu możesz skupić się na tym, co mierzysz, a nie na potencjalnym zakresie pomiaru. Istnieje kilka scenariuszy, w których możesz uznać za przydatne samodzielne określenie zakresu pomiarów. Dzięki tej opcji prędkość rejestrowania danych przez multimetr znacznie przewyższy tryb automatycznego zakresu. Dzieje się tak, ponieważ multimetr potrzebuje czasu, aby wybrać odpowiedni zakres pomiarowy przed dokonaniem odczytu. Jeśli wiesz, z jakimi napięciami będziesz mieć do czynienia (np. w obwodzie elektronicznym – zwykle 5 V). W zależności od tego, jak dokładny odczyt potrzebujesz, multimetr może być skonfigurowany tak, aby zapewniał większą lub mniejszą rozdzielczość.
Jak zmierzyć natężenie prądu w panelu słonecznym za pomocą multimetru?
Po nauczeniu się, jak testować panel słoneczny za pomocą multimetru, zapewne zastanawiałeś się również, jak testować ampery paneli słonecznych za pomocą multimetru. Oto kilka sposobów testowania amperów paneli słonecznych za pomocą multimetru-
Sprawdzanie napięcia paneli słonecznych: Ustaw multimetr na napięcie wyższe niż maksymalne napięcie, jakie panel może wytworzyć w obwodzie otwartym, gdy będziesz gotowy do wykonania pomiaru napięcia (zwykle oznaczone jako napięcie stałe lub wolty stałe). Twój panel słoneczny i miernik będą bezpieczne przed uszkodzeniem, a odczyt będzie dokładny. Jeśli najwyższe napięcie w obwodzie otwartym panelu słonecznego wynosi 22 V, zakres multimetru powinien być ustawiony odpowiednio na 100 V lub 200 V.
Podłącz czarną (ujemną) sondę do portu COM, a czerwoną (dodatnią) sondę do portu V/mA/. Następnie, jeśli tego wcześniej nie zrobiłeś, umieść panel w miejscu, w którym będzie otrzymywał najwięcej światła słonecznego i sprawdź odczyt Volts X w ciągu dnia. Odczyt woltów na nowym panelu powinien odpowiadać znamionowemu napięciu panelu. W zależności od tego, jak bardzo zdegradowane są Twoje panele słoneczne, możesz uzyskać tylko niewielkie napięcie, jeśli ich użyjesz.
Analiza prądu wyjściowego ogniw słonecznych: Do tego testu należy wybrać na multimetrze natężenie prądu stałego lub natężenie prądu stałego. Czułość pomiaru prądu powinna być ustawiona znacznie powyżej maksymalnego natężenia prądu urządzenia, tak jak poprzednio. Zapewni to precyzyjne odczyty i ochroni panel przed uszkodzeniem.
Określ napięcie bez obciążenia: Podczas pomiaru napięcia bez obciążenia należy pamiętać, że jest ono takie samo, jak odczyt napięcia w obwodzie otwartym. Podczas testowania nowego panelu słonecznego, odczyt napięcia w obwodzie otwartym na multimetrze powinien pokrywać się z wartością napięcia podaną na panelu. Ponieważ nie ma dwóch miejsc o takim samym nasłonecznieniu, należy zminimalizować zacienienie i pamiętać, że odczyt multimetru zmienia się również w zależności od pory roku i lokalizacji. Następnie zobaczmy, jak zmierzyć moc panelu słonecznego.
Zobacz także: Obciążenie wyjściowe kontrolera ładowania słonecznego
Jak sprawdzić moc panelu słonecznego?
Znajomość napięcia i prądu pozwala określić moc panelu. Pomnóż te dwie liczby i zastąp „Waty” otrzymaną liczbą. Poniżej przedstawiono prosty wzór i jego zastosowanie:
Po dokładnym pomiarze uzyskano odczyt 22.4 V.
Natężenie prądu mierzone: 5 A
Waty wyraża się po prostu jako iloczyn napięcia i natężenia prądu.
112 watów równa się 22.4 woltów razy 5 amperów.
Określ, ile watogodzin dziennie możesz się spodziewać, skoro znasz już moc wyjściową swoich paneli słonecznych. Pomnóż waty swojego panelu słonecznego przez liczbę godzin dziennie, w których zwykle otrzymuje on światło słoneczne, biorąc pod uwagę porę roku.
Moc w watach pomnożona przez czas w świetle słonecznym każdego dnia daje moc w watogodzinach
Pomnóż 112 watów przez 6 godzin, aby uzyskać 672 watogodziny (Wh).
672 Wh / 1,000 = 0.672 kWh
Tę formułę można rozszerzyć podczas testów paneli słonecznych, aby określić optymalną liczbę paneli słonecznych dla danego zestawu słonecznego. Zrobisz to, jeśli chcesz całkowicie wyeliminować swój wpływ na sieć lub jeśli chcesz zasilać swój dom za pomocą odnawialnych źródeł energii. Tę nową formułę można przedstawić następująco:
Watogodziny na dzień pomnożone przez 365 dni = Watogodziny wyprodukowane w ciągu roku
Mnożąc 0.672 kilowatogodziny przez 365 dni otrzymujemy 245.28 kilowatogodzin rocznie.
Aby obliczyć, ile paneli będzie potrzebnych do wyprodukowania całkowitego rocznego zapotrzebowania na energię w domu, po prostu podziel swoje roczne zużycie energii (około 11,000 10 kWh dla przeciętnego amerykańskiego domu) przez roczną produkcję paneli w kWh. Zainwestuj w panel słoneczny, który jest nieco większy niż to konieczne (o około XNUMX procent), aby uwzględnić straty systemowe. Powinno to pomóc Ci zrozumieć, jak testować moc paneli słonecznych.
Tym samym kończymy ten artykuł. Nauczenie się testowania amperów paneli słonecznych za pomocą multimetru to ważna umiejętność, którą opanowałeś. Teraz nigdy nie będziesz musiał polegać na technice, który przetestuje Twoje panele słoneczne.
Zalecane: moc wyjściowa panelu słonecznego 100 W w pochmurny dzień
