KWALIFIKACJA ELE10 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 39.
Przedstawionym na rysunku urządzeniem, wykorzystywanym podczas pomiaru i analizy charakterystyki prądowo-napięciowej do pomiaru aktualnych warunków nasłonecznienia, jest
Na zdjęciu widoczny jest fragment płaskiego modułu (prawdopodobnie fotowoltaicznego) z ciemną powierzchnią pokrytą jasną
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Czujnik natężenia promieniowania słonecznego (sonda irradiancji) służy do pomiaru aktualnego nasłonecznienia w W/m² w czasie wykonywania testu I-V modułu PV. Dane z czujnika są wykorzystywane pomocniczo, m.in. do przeliczeń i porównania wyników z warunkami odniesienia. Falownik i regulator nie mierzą nasłonecznienia, a refraktometr dotyczy optyki.

Pełne wyjaśnienie:

Podczas pomiaru charakterystyki prądowo-napięciowej (I-V) modułu fotowoltaicznego rejestruje się zależność prądu od napięcia w konkretnych warunkach środowiskowych. Z tej krzywej wyznacza się m.in. prąd zwarciowy, napięcie obwodu otwartego oraz punkt mocy maksymalnej. Kluczowe jest jednak to, że samą krzywą I-V wyznacza analizator I-V (tzw. curve tracer), który zmienia obciążenie i zapisuje pary wartości prądu i napięcia.

Urządzenie pokazane na rysunku i opisane w pytaniu ma inną rolę: mierzy aktualne warunki nasłonecznienia. Dlatego poprawna jest odpowiedź "czujnik natężenia promieniowania słonecznego". W praktyce jest to sonda irradiancji (często w postaci małego, kalibrowanego ogniwa referencyjnego) montowana w płaszczyźnie badanego modułu. Jej wskazania (W/m²) służą do oceny, czy warunki są odpowiednie do testu oraz do normalizacji/porównywania wyników (np. do warunków STC wraz z informacją o temperaturze).

  • "falownik szeregowy" jest elementem elektroniki mocy w systemie PV, którego zadaniem jest przekształcanie energii (DC/AC lub dopasowanie pracy), a nie pomiar nasłonecznienia podczas testu I-V.
  • "regulator ładowania" dotyczy głównie układów z akumulatorami (kontrola procesu ładowania/rozładowania). Nie jest typowym przyrządem do rejestracji warunków nasłonecznienia w pomiarach krzywej I-V.
  • "refraktometr" to przyrząd optyczny do pomiaru współczynnika załamania światła (np. w cieczach). Nie służy do pomiarów elektrycznych modułów PV ani do określania irradiancji.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu o pomiary I-V pojawia się wątek warunków nasłonecznienia, szukaj odpowiedzi związanej z irradiancją (W/m²), a nie urządzeń energetycznych (falownik, regulator) ani przyrządów optycznych niezwiązanych z PV.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Charakterystyka I-V to wykres zależności prądu od napięcia modułu PV w danych warunkach (nasłonecznienie i temperatura). Pozwala wyznaczyć m.in. prąd zwarciowy, napięcie obwodu otwartego oraz punkt mocy maksymalnej, co pomaga ocenić stan i sprawność modułu.
Krzywą I-V mierzy analizator charakterystyki I-V (tzw. curve tracer), który steruje obciążeniem modułu i rejestruje pary wartości prądu i napięcia w całym zakresie pracy. Czujnik irradiancji nie wykonuje tego pomiaru, tylko opisuje warunki nasłonecznienia.
Ponieważ wynik krzywej I-V zależy od nasłonecznienia. Czujnik irradiancji mierzy aktualne W/m² w płaszczyźnie modułu, dzięki czemu można ocenić jakość warunków pomiaru i porównać wyniki między sobą (np. po przeliczeniu do warunków odniesienia wraz z temperaturą).
Mierzy natężenie promieniowania słonecznego padającego na moduł, najczęściej w jednostkach W/m². W praktyce jest to często referencyjne ogniwo krzemowe o znanej czułości. Wynik nie jest prądem modułu ani jego napięciem, tylko parametrem środowiskowym.
Gdy warunki są niestabilne: szybkie zmiany zachmurzenia, zacienienia, silny wiatr chłodzący moduł lub bardzo niskie nasłonecznienie. W takich sytuacjach krzywa I-V może być zniekształcona, a porównanie z danymi katalogowymi jest mniej wiarygodne.
Z krzywej I-V wyznacza się m.in. prąd zwarciowy i napięcie obwodu otwartego, a także punkt mocy maksymalnej (MPP) i jego współrzędne. Dodatkowo analizuje się kształt krzywej, który może wskazywać np. zacienienie, uszkodzenia ogniw lub problemy z połączeniami.
Nie wprost. Falownik steruje pracą instalacji i realizuje śledzenie MPP, ale typowo nie wykonuje kontrolowanego przemiatania obciążenia od zwarcia do obwodu otwartego w celu rejestracji pełnej krzywej I-V pojedynczego modułu/łańcucha w trybie pomiarowym.
Najczęstszy błąd to utożsamienie czujnika irradiancji z urządzeniem mierzącym prąd i napięcie modułu. Czujnik mierzy tylko warunki nasłonecznienia (W/m²), a krzywą I-V rejestruje analizator. Drugi błąd to wybór falownika/regulatora, bo "są z PV", mimo innej funkcji.
Zwykle to mały element przypominający miniaturowe ogniwo PV, mocowany klipsem do ramy modułu i ułożony w tej samej płaszczyźnie co moduł. Ma przewód do przyrządu pomiarowego. Nie wygląda jak falownik (większa obudowa) ani jak regulator ładowania (zwykle z zaciskami i opisami).
Ucz się rozróżniać role przyrządów: analizator I-V (pomiar krzywej), miernik parametrów elektrycznych, sonda irradiancji (W/m²) oraz czujnik temperatury. Przećwicz, jakie parametry zależą od nasłonecznienia i temperatury oraz jak warunki pomiaru wpływają na wynik i interpretację.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 64% zdających egzamin. średnie

Według specjalistów z branży: "Czujnik natężenia promieniowania słonecznego (sonda irradiancji) służy do pomiaru aktualnego nasłonecznienia w W/m² w czasie wykonywania testu I-V modułu PV."

Źródła:

  • PN-EN 61829:2016-04, "Fotowoltaika — Pomiar charakterystyk prądowo-napięciowych (I-V) modułów fotowoltaicznych" (norma wskazana w kontekście zadania).

Materiały:

  • PN-EN 61829:2016-04 (metody pomiaru charakterystyki prądowo-napięciowej modułów PV)
  • Instrukcje obsługi analizatorów instalacji PV z funkcją pomiaru I-V i współpracą z sondą irradiancji
  • Materiały dydaktyczne o parametrach modułów PV: Isc, Voc, MPP, FF oraz wpływ irradiancji i temperatury

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego