Общие вопросы испытаний технических систем на воздействие солнечного излучения, страница 7

Для больших стендов БФ используются сравнительно простые специализированные имитаторы солнечного излучения на базе вольфрамовых ламп накаливания с зеркальными или матовыми отражателями, соответствующий набор которых может обеспечить освещение ФЭ и БФ практически любой площади. При необходимости получать спектральный состав излучения ИСИ, близкий к солнечному, применяются сложные в эксплуатации импульсные или непрерывного действия мощные дуговые ксеноновые лампы, ртутные дуговые лампы, галогенные лампы накаливания с отражателями и фильтрами.

Система измерений параметров ФЭ и БФ основана в большинстве случаев на четырехзондовом методе и использует, как правило, фотоэлектрические датчики освещенности и температуры, иногда - термопары или платиновые термодатчики сопротивления. Данные датчики применяются лишь в отдельных точках панели БФ, что приводит к существенным погрешностям при измерениях характеристик БФ в целом.

Обобщая возможности существующего экспериментального оборудования для исследования БФ, следует отметить, что действующие стенды достаточно полно решают задачи лишь отдельных ФЭ и групп ФЭ. В то же время для решения задач моделирования и испытаний БФ больших площадей на уровне современных требований необходимо существенное развитие экспериментальных средств:

Ø достаточно точное термостатирование БФ на любом уровне ее освещенности;

Ø независимая регулировка освещенности и температуры;

Ø обеспечение длительной непрерывной работы в течение больших промежутков времени;

Ø возможность измерения неравномерностей Е_БФ (освещенности) и Т_БФ (температуры) для БФ относительно большой площади (единицы и десятки или даже сотни квадратных метров);

Ø сведение к минимуму этих неравномерностей с помощью регулирующих устройств;

Ø дистанционное управление силовыми устройствами больших стендов, автоматическое регулирование их параметров;

Ø регистрация и частичная обработка снимаемой информации с применением ЭВМ;

Ø обеспечение простоты переналадка под различные панели БФ (или группы ФЭ);

Ø развитые средства противоаварийной защиты.

Отработка исследования и испытания энергетических систем на базе фотоэлектрических преобразователей невозможно без электрических систем которые являются внешними по отношению к ФП. На рисунке 4.1.4. они обозначены как нагрузка (Н). На самом же деле это сложный комплекс устройств и систем, которые совместно с ФП и является собственно СЭС КА или солнечной энергосистемой наземного базирования. Использовать во время проведения отработки и испытаний ФП, например, всю СЭС КА в качестве нагрузки ФП вряд ли рационально, да и не всегда возможно. Поэтому в ходе экспериментальной отработки и испытаний ФП, как правило, используются имитаторы нагрузки фотопреобразователя, которые имеют входные характеристики совпадающие со входными характеристиками энергосистемы. Кстати, как будет видно из дальнейшего, при отработке и испытаниях энергетических систем различного назначения принцип замены реальных устройств и агрегатов их имитаторами используется весьма широко. Например, при отработке системы накопления энергии, солнечная батарея заменяется источником питания имеющим выходные характеристики достаточно близкие к выходным характеристикам СБ.

Таким образом, без физических моделей различной структуры и назначения невозможна экспериментальная отработка фотоэлектрических энергосистем. Все физические модели можно условно разделить на две группы:

Ø  масштабные физические модели - это модели той же физической природы, что и агрегаты; эти модели при некоторых условиях могут не только заменить реальные устройства в ходе испытаний, но и быть собственно объектом исследований;

Ø  физические модели-имитаторы - это модели, как правило другой физической природы, чем агрегаты, которые служат для имитации воздействия отсутствующего устройства или внешнего фактора; такие модели работают в составе исследуемой системы.

Реализация технических требований, предъявляемых к энергосистемам и их агрегатам, основана на решении комплекса экспериментальных задач, которые можно разделить на две группы: