A compreensão abrangente da energia fotovoltaica é necessária para uma variedade de profissões nos campos das energias renováveis. E o espectro de experimentos deste sistema vai desde os fundamentos físicos da energia fotovoltaica, passando pela análise dos componentes dos sistemas fotovoltaicos, até o projeto de sistemas fotovoltaicos complexos em escala laboratorial. Os experimentos são projetados para serem igualmente empregados para treinamento de técnicos e instaladores de painéis solares, bem como formação básica de técnicos e engenheiros.
Devido à configuração modular, as características específicas muito detalhadas de componentes individuais podem ser analisadas, como o limite de chaveamento de reguladores em série ou shunt. Com a ajuda do regulador PWM, o princípio do carregamento modulado por largura de pulso pode ser demonstrado. Além disso, um inversor exibe a geração de corrente alternada a partir de uma corrente no painel solar.
Estudos tecnológicos propostos
• Medição de corrente, tensão e potência;
• Conexão em série de resistores (divisor de tensão);
• Conexão paralela de resistores (divisor de corrente);
• Conexão em série e paralela de células solares;
• Dependência da energia com a área da superfície da célula solar;
• Dependência da energia com o ângulo de incidência;
• Dependência da energia com o nível de iluminação com e sem carga;
• Dependência da resistência interna com o nível de iluminação;
• Efeito de sombreamento nas células solares;
• Curva característica escura das células solares;
• Características I-V, MPP e fator de preenchimento de células solares;
• Dependência das características I-V das células solares com o nível de iluminação e temperatura;
• Curva característica dos módulos solares;
• Características I-V de módulos solares parcialmente sombreados;
• Coeficiente de temperatura das células solares;
• Componentes de um sistema off-grid;
• Possíveis condições de operação de sistemas off-grid;
• Princípio de funcionamento dos reguladores shunt e série;
• Comparação do regulador PWM e série;
• Carga característica dos reguladores PWM;
• Características de um rastreador MPP;
• Princípio de funcionamento da proteção de descarga;
• Princípio de funcionamento de um inversor; e,
• Determinação da progressão da tensão de saída em um inversor.