تصميم وتنفيذ دارة لتقييم أداء لوح شمسي وعرض النتائج بيانياً على Matlab في ظروف الساحل السوري

الملخص

عملنا في هذا المقال على توصيف النموذج الرياضي وتحليل ودراسة أداء اللوح الشمسي HYM_020M عن طريق الحصول على بارامتراته بواسطة دارة متحكم ARDUINOوبرنامج Matlab فقد تم اختبار اللوح الشمسي ضمن الشروط المخبرية والقيم الواردة في نشرة الصانع وذلك باستخدام النموذج العام للوح الشمسي المعتمد والذي تم نمذجته باعتماد Matlab Simulink وعرض المنحنيات الناتجة I.V و P.Vللوح عند الشروط النظامية من درجة الحرارة المحيطةTa و شدة الإشعاع الشمسي Gالتي وجدنا أنها غير ثابتة أي تتغير من منطقة إلى أخرى حيث أن أشعة الشمس تتغير وفق الوقت والموقع الجغرافي فهذا سوف يؤثر على تيار الخلية وكذلك على كفاءة الخلية الشمسية نفسها في تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية ، كما أن زيادة حرارة الخلية الشمسية سوف تؤدي إلى انخفاض كمية الطاقة المنتجة من قبل الخلية، قمنا بتصميم دارة إلكترونية لإمكانية اختبار اللوح الشمسي عند تغير هذه الظروف من حرارة وشدة إشعاع شمسي وذلك في ظروف الساحل السوري(الذي يسيطر عليه مناخ البحر الأبيض المتوسط و يتصف بشتاء معتدل نسبيا وماطر وصيف حار ورطب ، حيث يتميز فصل الصيف في سوريا بسماء صافية مع درجات حرارة مرتفعة )، وقد تم تنفيذ الدارة من عناصر منخفضة الكلفة وإضافة ما يلزم لتعويض الخطأ الذي نجم عن انخفاض الدقة بسبب تغير الظروف المناخية المحيطة، وحصلنا على قراءات الجهد والتيار والحرارة والإشعاع بواسطة الحساسات المربوطة إلى الأردوينو وبالنتيجة إن التغير في هذه القيم يظهر على شكل تغير في قيمة الجهد لذلك يقوم الأردوينو بتحويل هذه القيم إلى القيم المطلوبة من (تيار ، جهد اللوح الشمسي، درجة الحرارة، شدة الإشعاع الشمسي) بالاعتماد على الكود البرمجي الخاص بالحساس والحصول على هذه النتائج بعد توصيل الحمل المناسب، و حفظ البيانات في ملف اكسل ليتمتحليلها ونقلها إلى نموذج الخلية الشمسية في Simulink.