2019 május 21 - kedd

2.4.5.12.13. Napelemes kísérlet

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.

P9120009 2.4.5.12.13. Napelemes kísérlet

1. ábra. Amorf napelemek

P9120010 2.4.5.12.13. Napelemes kísérlet

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.

P9120005 2.4.5.12.13. Napelemes kísérlet

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.

P9120004 2.4.5.12.13. Napelemes kísérlet

4. ábra. Polikristályos napelem

P9120006 2.4.5.12.13. Napelemes kísérlet

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:

P9120001 2.4.5.12.13. Napelemes kísérlet

6. ábra. Izzók és akkuk

P9120002 2.4.5.12.13. Napelemes kísérlet

7. ábra. DC/DC átalakító

Hozzászólok!

A weblap további használatával Ön beleegyezik a sütik használatába. További információ

A süti beállítások ennél a honlapnál engedélyezett a legjobb felhasználói élmény érdekében. Amennyiben a beállítás változtatása nélkül kerül sor a honlap használatára, vagy az "Elfogadás" gombra történik kattintás, azzal a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás