Đề kiểm tra (Bài tập lớn 1) môn Năng lượng tái tạo - Năm học 2013-2014 (Có đáp án)

TCB 
ĐỀ KIỂM TRA (bài tập lớn 1), NĂM HỌC 2013-2014. 
MÔN: NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO. Thời gian: 30 phút. 
Sinh viên được phép sử dụng tài liệu. Không được phép trao đổi tài liệu. 
Câu 1. Tại TP.Hồ Chí Minh (L=10o45'0'' vĩ Bắc, 106°40'0" kinh Đông), vào ngày 24/9: 
a) Lúc mặt trời đứng bóng, tính thiên độ δ, cao độ βN và góc nghiên (tilt)? (1 đ) 
b) Lúc 15 giờ (giờ mặt trời), tính góc giờ H, góc cao độ β, và góc phương vị φS? (1 đ) 
c) Vào buổi chiều, ở AM1.5. Tính góc cao độ β, góc giờ H, góc phương vị φS? (1 đ) 
Câu 2. Một tấm pin quang điện có 36 tế bào nối tiếp, ở 25oC, mỗi tế bào có dòng ngược bảo hòa là 
I0=10
-9A. Với độ rọi 1-sun (1kW/m2): 
a) Dòng ngắn mạch của tấm pin là ISC=4.8A, tính điện áp hở mạch? (1 đ) 
b) Khi dòng điện làm việc là 4.55A, tính điện áp làm việc của tấm pin? (1 đ) 
c) Giả sử mỗi tế bào quang điện có RS ≈ 0mΩ, RP = 4Ω, ISC=4.8A. Biết tấm pin đang cấp điện 
cho acquy với điện áp 14V. Tính dòng điện và công suất mà tấm pin đang cấp cho acquy? (2 đ) 
Câu 3. Cho tấm pin làm việc ở 1-sun (1kW/m2). Ở nhiệt độ môi trường 350C, tính nhiệt độ, điện áp 
hở mạch, dòng điện ngắn mạch, công suất cực đại, và dòng ngược bảo hòa của tấm pin 36 
60 tế bào? (3 đ) 
-------------------------------------------------HẾT------------------------------------------------- 
TCB 
Đáp án: 
Câu 1. 
a) delta = -1.412001 do 
a) btaN = 77.837999 do 
a) tilt = 12.162001 do 
b) H = -45.000000 do 
b) bta = 43.621414 do 
b) phiS = -77.550436 do 
c) bta_c = 41.810315 do 
c) H_c = -46.885285 do 
c) phiS_c = -78.260460 do 
Câu 2. 
a) Voc = 20.624449 V 
b) Vd = 0.497094 V 
b) V = 17.895398 V 
c) I_c = 4.699063 V 
c) P_c = 65.786885 V
Câu 3. 
3) Tcell = 67.500000 oC 
3) Voc = 32.806000 V 
3) Isc = 8.233974 A 
3) Pm = 194.100000 W 
3) Io = 6.6958 * 10-8 A (60 cell) 
3) Io = 2.7077 * 10-13 A (36 cell) 
Câu 1. 
% Lop NLTT 2013_CQ-Bai tap lon 1 
% Cau 1 
% Matlab tinh goc theo rad! 
clc 
clear all 
do_rad=pi/180 
rad_do=180/pi 
L = 10+45/60 % do vi Ban 
Lg = 106+40/60 % do Kinh Tay 
GMT = 7 
n = 244-1+24 % ngay 24 thang 9 
ST = 15 % 
m = 1.5 % chieu 
% Cau a 
delta = 23.45*sin((360/365*(n-81))*do_rad) 
btaN1 = 90-L+delta 
tilt = 90-btaN1 
% Cau b 
H = 15*(12-ST) 
sin_bta = 
cos(L*do_rad)*cos(delta*do_rad)*cos(H*do_rad)+sin(L*do_rad)*si
n(delta*do_rad) 
bta = rad_do*asin(sin_bta) 
sin_phiS= cos(delta*do_rad)*sin(H*do_rad)/cos(bta*do_rad) 
cos_H = cos(H*do_rad) 
tandpL = tan(delta*do_rad)/tan(L*do_rad) 
if(cos_H>=tandpL) 
 phiS = rad_do*asin(sin_phiS) 
else 
 phiS = 180-rad_do*asin(sin_phiS) 
end 
% Cau c 
sin_bta_c = 1/m 
bta_c = rad_do*asin(sin_bta_c) 
cos_H_c = (sin_bta_c-
sin(L*do_rad)*sin(delta*do_rad))/cos(L*do_rad)/cos(delta*do_rad) 
H_c = -rad_do*acos(cos_H_c) % Buoi chieu: H_c < 0 
sin_phiS_c= 
cos(delta*do_rad)*sin(H_c*do_rad)/cos(bta_c*do_rad) 
if(cos_H_c>=tandpL) 
 phiS_c = rad_do*asin(sin_phiS_c) 
else 
 phiS_c = 180-rad_do*asin(sin_phiS_c) 
end 
disp('Ket qua 
_____________________________________________________
____') 
TEXT = sprintf('a) delta = %f do', delta); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('a) btaN = %f do', btaN1); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('a) tilt = %f do', tilt); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('b) H = %f do', H); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('b) bta = %f do', bta); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('b) phiS = %f do', phiS); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) bta_c = %f do', bta_c); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) H_c = %f do', H_c); disp(TEXT) 
Câu 2. 
% Lop NLTT 2013_CQ-Bai tap lon 1 % Cau 2 
TCB 
clc 
clear all 
n=36 
Io=1e-9 
Isc=4.8 
I=4.55 
Rs=0 
Rp=4 
Vaq=14 
% Cau a 
Voc=0.0257*log(Isc/Io+1)*n 
% Cau b 
Id=Isc-I 
Vd=1/38.9*log(Id/Io+1) 
V=n*Vd 
% Cau c 
Vd_c=Vaq/n % vi Rs=0 
I_c=Isc-Io*(exp(38.9*Vd_c)-1)-Vd_c/Rp 
P_c=Vaq*I_c 
disp('Ket qua 
________________________________________________________
_') 
TEXT = sprintf('a) Voc = %f V', Voc); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('b) Vd = %f V', Vd); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('b) V = %f V', V); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) I_c = %f V', I_c); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) P_c = %f V', P_c); disp(TEXT) 
Câu 3. 
% Lop NLTT 2013_CQ-Bai tap lon 1 
% Cau 3 
clc 
clear all 
q=1.602e-19 
k=1.381e-23 
Pm=240 
Voc=37.6 
Vm=30.6 
Isc=8.22 
Im=7.87 
NOCT=46 
TCIsc=0.004 
TCVoc=-0.3 
TCPm=-0.45 
n=60 
S=1 % sun 
Vaq=24 
Tamb=35 % nhiet do moi truong, oC 
Io=Isc/(exp(Voc/n/0.0257)-1) % => 1.23e-8, o 25oC 
Tcell=Tamb+(NOCT-20)/0.8*S 
Voc_b=Voc*(1+TCVoc/100*(Tcell-25)) 
Isc_b=Isc*(1+TCIsc/100*(Tcell-25)) 
Pm_b=Pm*(1+TCPm/100*(Tcell-25)) 
Io=Isc_b/(exp(q*Voc_b/n/k/(Tcell+273))-1) 
disp('Ket qua 
________________________________________________________
_') 
TEXT = sprintf('3) Tcell = %f oC', Tcell); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('3) Voc = %f V', Voc_b); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('3) Isc = %f A', Isc_b); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('3) Pm = %f W', Pm_b); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('3) Io = %f A', Io); disp(TEXT)