آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
سلول خورشیدی؛ نور، زاویه و بار چه‌کار می‌کنن؟
وقتی پنل رو مستقیم رو به نور می‌گیری، کدوم خروجیِ مدل بیشتر تغییر می‌کنه؟
آزمایش رو شروع کنبرای تغییرهای قابل‌مقایسه، هر بار فقط یک کنترل رو جابه‌جا کن. کنترل شدت نور در توضیح مدل بر حسب وات بر مترمربعه، ولی واحدی که رابط نشان می‌ده فقط واته؛ پس از عددها برای برآورد یک پنل واقعی استفاده نکن.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
پنل رو از روبه‌رو تا شصت درجه بچرخون
شدت نور رو روی ۸۰ و بار رو روی ۱۱ اهم نگه دار. زاویه رو از صفر به ۶۰ درجه تغییر بده و ولتاژ، جریان و توان رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ اگر زاویه زیاد بشه، ولتاژ هم مثل جریان پایین می‌آد؟
توضیح نتیجه رو ببین
در این مدل، ولتاژ در هر دو حالت حدود ۰٫۴۳ ولته؛ جریان از ۱٫۱۴ به ۰٫۵۷ آمپر و توانِ نمایش‌داده‌شده از ۰٫۰۹ به ۰٫۰۴ وات می‌رسه. این‌ها عددهای گرد‌شدهٔ مدل هستن؛ خودِ رابطهٔ زاویه در این محاسبه رو قانون کاملِ یک پنل واقعی حساب نکن.
بار یک تا نودوشش اهم
شدت نور رو روی ۸۰ و زاویه رو روی صفر بذار. بار رو از ۱ به ۹۶ اهم برسون؛ ببین جریان و توان چه تغییری می‌کنن و ولتاژ ثابت می‌مونه یا نه.
حدست چیه؟ در این مدل، زیاد کردن مقاومت بار، جریان رو بیشتر می‌کنه یا کمتر؟
توضیح نتیجه رو ببین
ولتاژ در هر دو حالت حدود ۰٫۴۳ ولته؛ جریان از ۲٫۱۸ به ۰٫۲۳ آمپر می‌رسه و توان از ۰٫۱۷ به ۰٫۰۲ وات کم می‌شه. این ویجت ولتاژ رو با بار عوض نمی‌کنه و نقطهٔ بیشینهٔ توان رو پیدا نمی‌کنه؛ این روند رو به یک پنل واقعی تعمیم نده.
دو برابر شدن ورودی نور
زاویه رو روی ۳۰ درجه و بار رو روی ۱۱ اهم نگه دار. شدت نور رو از ۴۰ به ۸۰ تغییر بده و هر سه خروجی رو یادداشت کن.
حدست چیه؟ اگر ورودی نور دو برابر بشه، توان هم دقیقاً دو برابر می‌شه؟
توضیح نتیجه رو ببین
ولتاژ از حدود ۰٫۳۰ به ۰٫۴۳ ولت، جریان از ۰٫۴۹ به ۰٫۹۹ آمپر و توان از ۰٫۰۳ به ۰٫۰۸ وات می‌رسه. عدد شدت نور در این مدل، ورودیِ ساده‌شده‌ست؛ واحد و فرض‌های ویجت برای برآورد توان واقعی یک پنل کافی نیستن.
پشت این حرکت چه خبره؟
تابش ورودی با شدت نور فرق داره
E = E0*cos(theta)
شدت تابش می‌گه چه مقدار انرژی خورشید به سطح می‌رسه. در این مدل مقدار ورودی بین صفر تا صد تغییر می‌کنه، اما واحد رابط با واحدِ ذکرشده در توضیح مدل جور نیست؛ برای یادگیری از روند مقایسه استفاده کن، نه مقیاس واقعی.
توان الکتریکی به ولتاژ و جریان بستگی داره
P_model = V*I*eta; eta = 0.18
در مدار، توان الکتریکی از حاصل‌ضرب ولتاژ و جریان به دست می‌آد. این ویجت بعد از محاسبهٔ ولتاژ و جریان، یک بازدهٔ ثابت ۱۸٪ هم به توان اعمال می‌کنه؛ ولتاژ رو با تغییر بار ثابت نگه می‌داره.
مقاومت بار روی جریان مدل اثر می‌ذاره
I_model = I_sc*cos(theta)/(1+R_load/10)
با تنظیم بار می‌تونی ببینی جریانِ این مدل چطور کم می‌شه. اما چون ولتاژش به بار وابسته نیست، شکل کامل رابطهٔ جریان و ولتاژ یک سلول خورشیدی رو نمی‌سازه و برای پیدا کردن بیشینهٔ توان مناسب نیست.
زاویهٔ تابش چرا مهمه؟
وقتی سطح با نور روبه‌رو باشه، انرژی بیشتری به آن می‌رسه؛ با کج شدن سطح، سهم کمتری از تابش در راستای عمود بر پنل قرار می‌گیره. خروجی زاویه در این ویجت یک مدل ساده است و با فرمول نمایش‌داده‌شده کاملاً سازگار نیست.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا با بیشتر کردن مقاومت بار، توان کمتر می‌شه؟ مگه بار بیشتر نباید انرژی بیشتری بگیره؟
در این مدل، زیاد شدن مقاومت بار باعث کاهش جریان می‌شه، ولی ولتاژ ثابت نگه داشته شده؛ پس حاصل‌ضرب ولتاژ و جریان هم پایین می‌آد. یک سلول واقعی منحنی جریان و ولتاژ داره و نقطهٔ کارش با مدار عوض می‌شه؛ این ویجت اون رفتار رو کامل حساب نمی‌کنه و محل بیشینهٔ توان رو نشان نمی‌ده.
سؤال‌های رایج
شدت نورِ ۸۰ یعنی پنل من ۸۰ وات توان می‌ده؟
نه. ورودی شدت نور در توضیح مدل وات بر مترمربع تعریف شده و توان خروجی جداگانه از ولتاژ و جریان محاسبه می‌شه؛ کارت‌ها هم واحدهای مدل رو نشان می‌دن. چون واحد کنترل ناسازگاره و مقیاس پنل مشخص نیست، عددش رو پیش‌بینی یک دستگاه واقعی حساب نکن.
چرا مدل برای مقاومت بارِ بیشتر، توان کمتری می‌ده؟
در محاسبهٔ این ویجت، ولتاژ ثابت می‌مونه و جریان با بار کاهش پیدا می‌کنه؛ به همین دلیل توان هم پایین می‌آد. ولتاژ و جریان یک سلول واقعی با بار با هم تغییر می‌کنن، پس این روند رو قانون عمومی پنل‌ها ندون.
می‌تونم بازدهٔ سلول رو هم تغییر بدم؟
نه؛ بازدهٔ مدل همیشه ۱۸٪ در نظر گرفته شده و کنترل جداگانه‌ای براش وجود نداره. بازدهٔ پنل واقعی به نوع سلول و شرایط کار بستگی داره.
چطور نقطهٔ بیشینهٔ توان پنل رو پیدا کنم؟
این ویجت برای این کار کافی نیست: ولتاژش با مقاومت بار تغییر نمی‌کنه و توان در بازهٔ بار فقط کم می‌شه. منحنی جریان و ولتاژ و تغییر ولتاژ با بار برای پیدا کردن نقطهٔ بیشینه لازمه.