ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΒΑΘΜΟΥ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΩΝ ΠΛΑΙΣΙΩΝ

Ο βαθμός απόδοσης των Φ/Β πλαισίων μεταβάλλεται με τη μεταβολή της ακτινοβολίας Η, της ηλεκτρικής αντίστασης R και της εκάστοτε θερμοκρασίας του. Η τιμή απόδοσης του κατασκευαστή αφορά μόνο τις πρότυπες συνθήκες STC (θερμοκρασία Φ/Β 25ºC, πυκνότητα ακτινοβολίας π=1000W/m2 (δηλαδή ακτινοβολία ≈ ενός Ηλίου) και ηλιακό φάσμα κατηγορίας 1,5).

Έστω ότι διαθέτουμε Φ/Β πλαίσια τύπου ESP series 60 Mono με ισχύ P=265W, Vmpp=29,81V, Ιmpp=8,9A, απόδοση σε πρότυπες συνθήκες STC (θερμοκρασία 25°C) 16,45% και επιφάνεια S=1,6m2.

Χαρακτηριστική καµπύλη I-V και P-V φωτοβολταϊκού στοιχείου και σηµείο µέγιστης απόδοσης (ΜΡΡ).

Για τις εκάστοτε επικρατούσες τιμές τοπικής θερμοκρασίας και ταχύτητας του αέρα, ο βαθμός απόδοσης μεταβάλλεται κατά Δη σύμφωνα με τη σχέση:

Δη = ‐0,46% * (25ºC ‐ Ττοπ) * ηκατ

Όπου:

-0,46% είναι ο επί της ισχύος, Pmpp, θερμοκρασιακός συντελεστής του επιλεγμένου Φ/Β πλαισίου (δίδεται από τον κατασκευαστή)

Ττοπ είναι η μέση θερμοκρασία στον τόπο του Φ/Β πλαισίου κατά τον εξεταζόμενο μήνα, εδώ για το μήνα Απρίλιο.

ηκατ είναι ο μέγιστος βαθμός απόδοσης του Φ/Β πλαισίου που δίνει ο κατασκευαστής στις πρότυπες συνθήκες, εδώ 16,45%

Εικόνα 2. Θερμοκρασιακός συντελεστής του επιλεγμένου Φ/Β πλαισίου (βλ. Temperature characteristics).

Θα εξετάσουμε το βαθμό απόδοσης για μέση θερμοκρασία Απριλίου στο Ελληνικό (16ºC). Η θερμοκρασία του Φ/Β πλαισίου είναι πάντοτε περίπου 25ºC έως 30ºC μεγαλύτερη από τη μέση θερμοκρασία του αέρα.

Συνεπώς, η θερμοκρασία του Φ/Β πλαισίου τον Απρίλιο, ανεβαίνει στους:

Ττοπ = 25ºC + 16ºC = 41ºC

Άρα Δη = -0,0046(25ºC – 41ºC)*0,1645 = 0,0121072 ή Δη = 1,21%

Τελικώς δε, ο πραγματικός βαθμός απόδοσης του συγκεκριμένου τύπου Φ/Β πλαισίων τον Απρίλιο είναι:

ηαπρ = ηκατ – Δη = 16,45% – 1,21% = 15,24% και όχι 16,45%.

 Βασίλης Τσίλης, Διπλωματούχος Ηλεκτρολόγος Μηχανικός