Biztosan egyszerűbb infrással ( van is kéznél ) , csak ugye nálam is van vagy 7 helyen állandó jelleggel hőmérés , tehát ha nagyon érdekelne a dolog , akkor kényelmi szempontból egyszerűbb lenne két termisztort felragasztanom . Viszont engem csak a végeredmény érdekel . :-)
Most is 10:15 és 10:25 között a névlegesnél ( 3040 Wp ) magasabb volt a termelés alig 180Wattos átlaggal ( 3232 Wattos csúcs ).
Én is az elvárásomnak megfelelő mennyiségű panelt és invertert rendeltem meg . A lényeg , hogy megtermelje azt a mennyiséget , amire terveztem ( 3600 kWh évente ) . Az , hogy mi történik valójában a rendszerben engem sem érdekel . A hatásfok ismeretében terveztem .
" Márpedig ha kihasználjuk, abból veszteségek lesznek, elsődlegesen hő formájában. "
Természetesen !
Csak ugye , amennyiben 2kW éri a felületet és 400 Wattot mint megtermelt elektromos energiát elvonok , akkor a paneleken nem 400 Wattnyi elektromos energia termelődik alapból , hanem 400Watt , plusz a veszteség , ami mondjuk 440Watt termelésnél 40Watt hővé alakulásával jár mint veszteség . Tehát a 2000Wattból hasznos 400Watt megtermeléséhez 440Watt előállítására van szükség . Így mondhatjuk azt , hogy a 2000Wattból direktben 1560Watt hőenergiává alakul , míg a megtermelt 440Watt elektromos energiából pedig 40Watt mint veszteség úgyszintén hővé alakul .
Úgy van, hűvösebb panel -> jobb termelés. Sokkal, akár a speckót meghaladóan is!
Az ok azonban nem valamiféle "belső ellenállás" körül keresendő, hanem a félvezetőjellemzők hőfokfüggésében.
Nem tudom, mi a helyzet ezzel, de hallottam olyat, hogy a panelek egyik legjobb kinyírási módja egy-két cella leárnyékolása. Magyarázatot ugyan tökölhetnék mellé, de a valóság jobban érdekelne...:-)
A sugárzás elektromos potenciállá konvertálódó hányada nyilván nem része a hőmérséklet emelésére fordítódó hányadnak, akár hasznosítod a szuflát, akár nem. Ha nem, csak egy amolyan "lehetőség", ami tulajdonképpen nincs is mindaddig, amíg ki nem használod:-), azok a fotonok nem abszorbeálódnak, az általuk szállított energia(!) nincs a napelemben! Tehát: a hőmérséklet személyében egyből energiát tisztelhetünk, de a villamos energiáról csak akkor beszélhetünk már, ha a napelem által felkínált villamos teljesítményt ki is használjuk.
Márpedig ha kihasználjuk, abból veszteségek lesznek, elsődlegesen hő formájában.
A mérés amúgy nem rossz ötlet, laborban össze is jönne, csak az a baj, hogy a tetőn sok kezelhetetlen egyéb változó is van. Kezdjük mindjárt az emberrel:-)
Szélcsendben biztosan lenne hőmérséklet különbség a panelek között . Szerintem az játszódik le ott is , ami a napkoli paneleken . Ha van hőelvétel , akkor alacsonyabb a felületi hőmérséklet , ha meg nem termel , akkor a stagnálási hőmérsékletig melegedik a felület . Nálam télen is volt maximális termelés többször is ( 3000Watt a 3kWp-n ) , pedig olyankor jóval az 1000Watt négyzetméterre alatt van a benapozás , viszont a panelek felülete hidegebb mint 25°C , amihez megadják a nominális termelést . Tehát az elektromos energia kisebb elektromos veszteséggel termelődik meg ( belső ellenállás ) , viszont kevesebb hőenergia termelődik a benapozásból is , valamint a környezet hűti a panelek felületét , nyáron viszont az is hőt termel .
Megpróbálnám játékból, de nem vagyok már fiatal a tetőn sétáláshoz. Két egymás melletti panelből 1 db-ot kikötni. Az "élő" és a kikötött hőmérsékletét megmérném egy időben.
Teszel egy termisztort a napelem aljára és megméred , hogy termelésnél milyen melegek a panelek és üresjáratban milyen melegek . Vákuumos térben szerintem helyt állna a gondolat , hogy 2kW benapozás esetén 400Watt lenne az elektromos energia és 1600Watt meg a hőenergia ami a paneleken mérhető lenne .
Sajnos tudom, hogy pont így történik. Csak olyan csábító, hogyha a napocska besugározza a panelt 2 kW-al és én abból elcsórók 400W-ot, akkor melegítésre már csak 1600 marad(na).
Nincs benne ellentmondás, ami nekünk nagyon sajnálatos:-(
A töltésszétválasztást megvalósító, energiaátadásal járó és az egyéb okokból bekövetkező abszorpció így is, úgy is megtörténik, hővé konvertálódik a lapkában, tehát a besugárzott energia egy adott része a terheléstől függetlenül -üresjárásban is- eleve hővé alakul. Eddig ez logikus.
Ha kiveszel áramot, azzal folyamatosan újabb töltésszétválasztásnak "csinálsz helyet" (egészen a telítési szintig teheted), és ez önmagában is -sajnos melegedésben megnyilvánuló- veszteséget generál.
Messzire vezetne, de ez jól számszerűsíthető is, az egyes alapanyagokhoz és technológiai megoldásokhoz a spektrális veszteségen keresztül így kötődik egy maximális elméleti hatásfok. Az abszorpció egy kutya dolog: ha egy fotonnak kisebb az energiája, mint ami a töltéskeltéshez kell, egyszerűen csak melengeti a félvezetőt, ha nagyobb, akkor kiakolbólít egy elektront a helyéről, de ezzel korántsem biztos, hogy leadta a teljes energiáját - a fennmaradó rész megint csak hővé alakul. Minél többször történhet ez meg, annál több lesz ez a hő is...
Az energiát a szétválasztott töltések el- és visszavezetésével nyered ki - ami nem hő, és csak a fény azon energiahányadának köszönhető, amely azokat az elektronokat felszabadította. Ennek a folyamatnak persze megint lesznek újabb veszteségei (hogy rohadna meg).
Durva hasonlat, de az alapja analóg: képzelj el egy generátort (de akár egy galvánelem is megteszi...), amit üresen futtatsz, majd leterhelsz. Ugye eszedbe sem jutna, hogy az energiakivétellel akármelyik is hűlhetne:-). Elvileg tanítottak rá, de jó tanár egészen biztosan nem lennék, és már az is nagyon régen volt, hogy félvezetőkkel kellett bajolnom - így lehet, hogy nagyon sután magyarázok, ezért elnézésed kérem:-(
Ha egy panelt ér x kilowatt energia, csak magában áll, nincs terhelve. A hőleadó felületétől, a környezeti hőmérséklettől, szellőzéstől függően beáll y Celsius hőfokra az egyensúly.
Ha az adott besugárzás nem változik, csak megterhelem elektromosan és pl. a besugárzás teljesítményének 20%-át kiveszem áram formájában, akkor még tovább melegszik?
Milyen forrásból? Elvileg akkor a kivett 20% hiányzik az energia egyensúlyból? Vagy a megmaradt 80% a nem változott hűlési feltételek mellett még magasabb hőmérsékletet okoz?
A félvezetők lényegével tisztában vagyok, de ez valahogy ellentmondásnak tűnik.
Az áramból származó hőmérséklet-növekmény a fotoáram négyzetével arányos - pont mintha egy beépített (soros) ohmikus terhelésen hajtanád át. A tényleges ohmikus rész valójában csekély, de a fotoáramból diódaáram is lesz, aminek nagysága -és az ebből adódó disszipáció- a mindenkori munkaponttól függ. Nem izgatóan nagy, de van, a besugárzás infra és egyéb, nem hasznosuló spektrális összetevőinek abszorpciójából származó melengető hányad mellett akár hanyagolhatnánk is (feltéve, ha minden rendben van, lásd alább...). Ha nincs átfolyó áram, veszteség sincs.
Egyszerűbb, ha egy diódát képzelsz egy cella helyére (mert hogy alapvetően az is), annak összes jellegzetességével együtt (nyitófeszültség mint forrásfeszültség, soros és párhuzamos ellenállás, párhuzamos kapacitás), amivel párhuzamosan egy (megvilágítás-függő) áramgenerátor megy. Ha van egy régi üvegtokos Si-diódád és egy multimétered kéznél, tán még szimulálni is sikerül:-)
Elsőre röhejesen hangzik, de a hatásfok a megvilágítás intenzitásával szintén lineárisan csökken... Murphy erre azt mondja, hogy nem nyerhetünk:-(
Fotelből ennyi (és már annak is örülök, hogy legalább ennyi...), de van ennek nagy-nagy irodalma.
A Peltier-effektusnak nem sok köze van a dologhoz, mert az két, különböző típusú fémre vonatkozó jelenség, itt pedig egy félvezetőben felszabadított, beépített térrel szétválasztott töltéshordozók áramáról van szó. Ami inkább illhetne ide, talán a Thomson-effektus, de az meg annyira jelentéktelen, hogy legfeljebb labormérésekkel lenne kimutatható.
A lényeg: a melegedés egyik következménye mindenképpen a nagyon komoly veszteség.
Amit az élettartamról summáztál, sajnos úgy tűnik, hogy így igaz - azzal a kiegészítéssel, hogy egy adott technológiánál.
Nem csak a koszról szól a történet, az csak egyik (bár lényeges!) tényező - ott van még a típus érzékenysége a teljes technológiára. Az élettartamot alapvetően a gyártás -és a szállítás-beépítés!- során adódó malőrök halmaza együttesen fogja meghatározni úgy, hogy azok miként erősödnek fel, hogyan degradálják a cellákat a sanyarú működési körülmények hatására (pl. hot spotok miatti delaminálódás stb.). Ebben bizony benne van a termelés volumene is, és a hosszú évek alatt a bolhából előbb-utóbb bizonyosan elefánt lesz:-)
Anno a csipek forszírozott izzasztásánál pl. kiderült, hogy a Mullard bika tranzisztorai némileg gagyibbak, mint a Fairchild vagy a Texas ugyanazon típusai - pedig mind ugyanonnan szerezték be az alapanyagot. Aztán egyszer a Texas csúnyán a többi alá bukott - éppen technoló... bocs, telephelyváltás volt náluk, talán Ázsiába került a gyártás:-)
Nekem egy 3,04kWp van a tetőn egy Goodwe 3kW-os inverterrel . Ami érdekes , hogy hidegben alacsony Nap állásnál is produkált 3000Watt termelést , a napokban is többször és nyáron is előfordult , de olyankor csak hirtelen előbújó Nap esetében és rövid ideig ( míg a panelek nem melegedtek fel ) . Nekem az a véleményem , hogy nagyobb ráhatással van a panelek hőmérséklete a termelésre , mint a dőlésszög esetében pár fok eltérés az elméleti optimálistól ( 35°-40°) . 2022 május 13-án indult a termelés és a mai napig termelt 3332,7 kWh-t , tehát az általam tervezett 3600 kWh-t megfogja termelni .
Akkor a PV panelből kivett áram melegíti vagy az energia leadás folytán hűti a félvezető réteget? Ha csak süti a nap de nincs áram kivét akkor melegebb vagy ha névleges terhelésen dolgozik?
Az elmondottak alapján akkor döntő módon számít az élettartamban a gyártás és a felhasznált anyagok tisztasága, a technológia fegyelem. Tehát a gyártó maga.
A termikus diffúzióval keletkező elektron-lyuk párosok nem számítanak bele a dologba, az a normális működés velejárója. Ami viszont nagyon sokat ront a melegedés miatt: a szükségszerűen "beépített" szennyeződések (tehát nem az adalékolás, hanem a kosz!), mert azok a hőmérséklet növekedésével hibagócot alkotnak, ami degradációs centrummá válhat. Hasonló hatása lehet a nem teljesen egyenletes adalékolásnak is, de az legalább nem pontszerű.
A lapka belsejében a hőfok jóval magasabb, mint a burkolaton! Ebben szerepe van az átfolyó áramnak -végső soron a termelés volumenének- is, mivel a terhelt cella az ohmos veszteség miatt melegebb lesz, mint üresjárásban.
Igazából ez a technológia és a felhasznált alapanyagok tisztaságának kérdése, ez a vízválasztó gyártó és gyártó között is. Ne feledjük, itt ppm-es nagyságrendekről van szó!
Ha beforgatják a napelemeket a fóliasátor felett, hogy több napsütés érje azt, akkor a napelemet érő napsugárzás mennyisége is csökken, az elnyelt sugárzás pedig még sokszorosan csökken (mert kisebb szögben nagyobb lesz a visszaverődés a felületéről), szóval ha a melegedés az öregedés fő oka, akkor a beforgatása segít ez ellen.
A legrosszabb ezek szerint az, ha derékszögben érkezik erős napsugárzás, de nincs levéve a termelődő áram a tábláról? (ugye ekkor melegszik a leginkább)
Azt gondoltam, hogy az elektronok és az elektronlyukak vándorlása okoz öregedést a panelen - bár akkor gyorsabban csökkenne a hatékonysága. Őszintén szólva nem tudom.
A napelem élettartamának nem sok köze van az általa megtermelt áramhoz. Akkor is melegszik, ha nem veszik el róla a megtermelt áramot. Biztos ki lehet számolni, okoz-e plusz melegedést az átfolyó áram, de legalább annyi kockázati tényező üresjáratban a magasabb feszültség.
Nem olvastam erről szóló tanulmányt, de még az se lehetetlen, hogy éppen hűt, mint a Peltier effektus.
Biztos vagyok benne, hogy behozza az árát a többfajta, általa létrehozott előnyökből.
Nem is beszélve az áram árának az alakulásáról.
Egyébként meg van még egy faktor: a napelem öregedése elég komolyan függ az általa megtermelt áram mennyiségétől (javítsatok ki, ha nem így van). Szóval ha kisebb hatékonysággal termelsz egy panellel, akkor tovább tart - lényegében. Jól gondolom?
Ez azt jelenti, hogy a beruházás - bár hosszabb idő alatt - de nagyjából ugyanúgy megtérül, illetve ugyanakkora össz energiamennyiséget fog megtermelni.
Azt már régóta tudják az érintettek, hogy a növények bizonyos hőfoktartományban képesek a fotoszintézisre. Ezen belül még szűkebb, amikor különösen hatékonyak. Itt pedig már többször is idézték az ábrát, amiről leolvasható, milyen dőlésszögben mennyit képesek termelni a napelemek. Még a fekvő napelemek is elég jól termelnek. Franciaország meg amúgyis közelebb van az Egyenlítőhöz.
Tehát a vízszintesbe fordított napelem már alig árnyékolja a sátrat, de termel. Ha meg árnyékolni kell, akkor még többet. A fordítható szélálló állványszerkezet árát meg behozza a termés. :-)
Illetve ha belegondolsz, a ebeső napdfény cirka 20 százalék hatásfokkal alakítható át napelemmel, ha direktbe fóliasátorban hasznosítód főként, az ennek többszöröse. És így sem fogja a begyűjtött nap elégséges hőfokra hozni a növénytermesztéshez teljes napra. Csak időlegesen amikor téli erős napsugárzás van, de ilyenből van a legkevesebb.
Sajnos nem igazán. Nagyon kevés a napos órák száma, amiben meg értékelhető napenergia is van az ennek is töredéke, és emellett a beesési szög is sokkal kevésbé ideális. A többi órában meg akár minusz is van, nem tudsz annyi energiát összeszedni még tárolókapacítással sem, hogy éjszakára elég legyen. Vagy totál le kell szigetelni, akkor meg napfény nem lesz, stb.
