Atis napelemekkel kísérletezett. Erről számol be a következő sorokban.
2007. szeptember 2. 11-12:00, felhőtlen ég, 24°C.
Amorf napelem 3db sorba kötve. 12 V-ra 6 db kell.
1. ábra. Amorf napelemek
2. ábra. Amorf napelemek közelebbről
Alapadatok:
üresjárás | rövidzár | terhelve Mw220 | |
feszültség |
10,86 V
|
0,96 V
|
9,29 V
|
áram |
0,0 mA
|
46,0 mA
|
8,0 mA
|
Az átalakító üresjárában volt. Innen a napelem Rb = 190-200 W.
Terheléssel MW220 kimenetén: Az átalakító Uki
/
|
6 V
|
4,5 V
|
3V |
1,5 V
|
Rövidzár | Megj. |
U be (V) |
4,86
|
5,7V
|
7,67
|
8,57
|
3,15
|
terhelés
|
I be (mA) |
46,0
|
41,0
|
22,0
|
15,0
|
46,0
|
24V /2W
|
U ki (V) |
4,32
|
4,54
|
3,17
|
1,77
|
0
|
izzó
|
I ki (mA) |
35,0
|
35,2
|
27,0
|
20,9
|
0
|
|
P be (mW) |
193
|
234
|
169
|
128,6
|
145
|
|
P ki (mW) |
151
|
160
|
85,6
|
37
|
0
|
|
hatásfok |
0,78
|
0,68
|
0,5
|
0,28
|
0
|
Az izzo miatt
|
Korr. hatásfok |
0,94
|
0,86
|
Ez a típus nem a megvilágítás erősségére érzékeny, ha van látható fény (akár izzólámpa is) működik. Viszont nagy a belső ellenállása, így kevésbé terhelhető.
Monokristályos napelem 5db sorba kötve. 12 V ra 11db kell.
3. ábra. Monokristályos napelem
Alapadatok
üresjárás | rövidzár | terhelve Mw220 | |
feszültség |
9,62 V
|
0,53 V
|
9,34 V
|
áram |
0,0 mA
|
113,6 mA
|
8,8 mA
|
A napelem Rb = 31,8 W.
Terheléssel MW220 kimenetén:
/
|
3 V
|
4,5 V
|
6V | 6 V |
4,5 V
|
3 V |
Terhelés |
24 V 2 W izzó
|
12 V 1,2W izzó
|
||||
U be (V) |
8,55
|
8,41
|
8,15
|
6,58
|
7,3
|
8,54
|
I be (mA) |
22
|
31
|
42
|
86
|
68
|
41
|
U ki (V) |
3,18
|
4,56
|
6,0
|
5,0
|
4,55
|
3,17
|
I ki (mA) |
29,4
|
36,3
|
42,5
|
86,7
|
82,2
|
68
|
P be (mW) |
188
|
260,7
|
342
|
566
|
496,4
|
354,2
|
P ki (mW) |
93,5
|
135,5
|
255
|
433,5
|
374,8
|
215,6
|
hatásfok |
0,49
|
0,63
|
0,74
|
0,76
|
0,75
|
0,60
|
Ez a típus nagyon érzékeny a megvilágításra, ha hiányzik a kék összetevő a napfényből, alig ad energiát. Reggel 9-ig és délután 5-től, illetve fátyolfelhőzet esetén lényegesen kisebb a belső ellenállása. Ugyanakkora felület esetén 2-3-szoros a teljesítménye.
Párhuzamosan kötve
Minden szabályt felrúgva, a 2 napelemet diódás ÉS kapuval párhuzamosan kötve.
Alapadatok:
üresjárás | rövidzár | terhelve Mw220 | |
feszültség |
9,87 V
|
1,1 V
|
9,26 V
|
áram |
0,0 mA
|
171,2 mA
|
8,8-9,1 mA
|
Felhő esetén a rövidzárási áram 31 mA ig visszaesett.
Terheléssel MW220 kimenetén: 14V 3W izzó (12 V-os izzó)
/
|
6 V
|
4,5 V
|
3V | 6 V |
4,5 V
|
3 V |
U be (V) |
6,52
|
7,20
|
7,96
|
7,37
|
7,96
|
8,29
|
I be (mA) |
32+88,2
|
26+71,5
|
20+42
|
26+70
|
20+43,7
|
16+25,7
|
U ki (V) |
5,26
|
4,54
|
3,16
|
5,99
|
4,56
|
3,17
|
I ki (mA) |
129,3
|
120,4
|
102,6
|
95,7
|
82,3
|
67,6
|
P be (mW) |
783,7
|
782
|
493,5
|
707,5
|
507
|
345,7
|
P ki (mW) |
680,11
|
547
|
324,2
|
573,2
|
375,3
|
214,3
|
hatásfok |
0,86
|
0,77
|
0,65
|
0,81
|
0,74
|
0,61
|
A táblázatból látható az izzók 4,5 V alatt nem a legjobbak terhelésnek.
Akkutöltés üzemmódban.
/
|
4,5 V akku
|
1,5 V akku
|
U be (V) |
5,47
|
3,81
|
I be (mA) |
38+99
|
44+108
|
U ki (V) |
4,31
|
0,3
|
I ki (mA) |
155,7
|
173,5
|
P be (mW) |
749,4
|
579,1
|
P ki (mW) |
671
|
54
|
hatásfok |
0,89
|
0,09
|
A mobilakku jó választás, míg a 1,5 V nem. Ezt átalakító nélkül célszerű üzemeltetni. Persze 1óra múlva már más eredményt adna.
Összegzés
A kísérlet célja öszehasonlítani, melyik naplem típus a legcélszerűbb ill. a gyári 0,5 – 5 W napelemtáblák kiválthatóak-e olcsóbbra.
Ezek a napelemek kerti lámpákból lettek kiszedve, nem csúcsteljesitményűek. A polikristályosból (4. és 5. ábra) csak 1db-ot tudtam beszerezni, ez adná a legjobb eredményt, de így nem szerepel a kísérletemben.
4. ábra. Polikristályos napelem
5. ábra. Polikristályos napelem
Külön-külön nem kiemelkedőek, párhuzamosan kötve meglepő eredményt adtak. A reggeli és esti holt időszakban is jól működik, megnő a napi energia termelés 3-6 órával. Sokkal célszerűbb átalkító nélkül, közvetlenül meghajtani a terhelést (horgász kütyük), de a téli ill. felhős idő esetében várható az 50-90 százalékos teljesítmény csökkenés is. Ezért van az átalakítóra szükség 6 V-s akku, nyáron 9-12 V, télen 15-24 V-os napelem, ha állandó működés kell, pl. riasztó.
Az 1 W-g terjedő tartományban sokkal kedvezőbb árfekvésű a kerti lámpa. Az OBI-ban 4 db-os szett 1750 Ft akkuval, leddel és napelemmel. Kis hordozható berendezések töltésére (mobilakku, horgászkütyük, ill. hétvégi ház riasztó) talán a 3-5 W-s tartományban is olcsóbbak a gyári paneleknél.
A környezeti hőmérséklet 24 Celsius volt, a napelemek felülete terheléstől függően 42-50 Celsius volt. Célszerű lenne kombinálni napelem+kollektor. Ebben a mérettartományban még nem, de 3-5 W-tól felfelé már meleg vizet is termelhetne, ha vékony kapilláris rézcsővel hűtenénk a hátoldalát. Ráadásul a Si negatív hőfoktényezője miatt az áramtermelése is kedvezőbb.
Egy gyári 40 W-os panel 12 V-s akkuval és "töltésvezérlővel" arányaiban ugyanilyen eredményt ad. Ha a teljesítmény-garancia idejét osztjuk a vételárral, akkor 250 – 570 Ft/hó értéket kapunk, ráadásul akku nélküli ár, míg a termelt áram értéke 200 – 300 Ft/hó értéket ad. (ÉMÁSZ ár) HA NINCS MÁS ÁRAMVÉTELEZÉSI lehetőség, akkor célszerű.
A kísérletben felhasznált alkatelemek:
6. ábra. Izzók és akkuk
7. ábra. DC/DC átalakító