Научный подход к солнечной батарее

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Наступило время создать "близнеца" темы Научный подход к теплице, которая позволяет динамически рассчитывать солнечное влияние на теплицу.
В основе этой темы лежит такая же программа как и там. Только здесь программа будет развиваться немного по другому пути. Значит появится "младшая сестра" программа.
У солнечных батарей есть своя специфика в том, что часть солнечной энергии преобразуется в электричество, а оставшаяся часть в тепло, которое идет не в пользу выполнения основной задачи батареи.
Попробуем научить "младшую сестру" оценивать солнечную энергию с точки зрения электричества, которое гораздо проще по измерениям по сравнению с теплом. Значит и практически проверить результаты расчета тоже проще. Этим "младшая" впоследствии поможет "старшей".
Общий принцип темы предполагаю такой:
- Выясняю все возможные внешние воздействия на солнечную панель, что и как влияет на выработку электричества.
- Определяю нужные входные данные для модели нужной солнечной системы
- По нужным формулам рассчитываю теоретически, что может выдать панель. То есть создается математическая модель системы
- Привязываю эти расчеты к практическим опытным данным, этим проверяется теория.
- Дальше начинаются варианты типа: А, что будет, если повернем, затеним, охладим и тд.
Для желающих попробовать свою солнечную систему в таких расчетах просьба выкладывать информацию о системе со всеми подробностями, если ссылка на источник, то точная ссылка, а не ссылка на тему в нескольких сериях (времени на просеивание большого текста у меня не так много).

 

С обратной стороны каждой панели есть табличка с ответом на ваш вопрос (например, изменение мощности от температуры).Что вы в результате хотите понять или узнать? От положения солнца и наличия облаков все зависит, с ними не договорится...

 

Много чего.
Например, что будет если я наклоню панель под другим углом, поменяю ориентацию по горизонту, закрою свет облаком, поставлю отражатель в нижней части, охлажу панель с задней/передней части вентилятором, какова будет интенсивность/мощность/энергия за час/день/сутки/месяц/год в Екатеринбурге, Москве, Питере ... Продолжать можно до бесконечности.
И ответов на эти вопросы нет на таблице задней панели.
Думаю больше не будет простых вопросов зачем это нужно. Мне нужно, думаю и другим тоже понадобится.

 

Посчитайте, сколько энергии нужно затратить что бы остудить до "тепличных" условий, потом поймёте, что проще поставить и забыть/забить.
Вот кстати формулы:
Uoc -0,30 %/K
Isc 0,04 %/K
Pmpp -0,40 %/K
Если применить SunPower'овские элементы, то у них коэффициент почти в два раза будут меньше.

ЗЫ/ Лучше придумайте что на крышных установках со снегом делать, вот головная боль владельцев солнечных батарей, а не падение мощности при повышении температуры. Решение в принципе есть с гибридными солнечными батареями (СБ+СК), но там снег тает бонусом из-за неизбежных теплопотерь, с теми же вытекающими, что и с вентилятором, т. к. для топки снега потратится больше энергии, чем придёт от солнышка за всю зиму. Летом от гибрида тоже толку мало, т. к. нужно поддерживать +25, соответственно ГВС под вопросом, остаётся тепловой насос.

 

Всего-то предв. подогрев воды, добытой из скважины/колодца. Бонус! А затраты- только на дохлую прокачку воды в моменты, когда Солнце светит. Решается доп. панелькой на смешные 50Вт!

 

Удилище!
https://yandex.ru/images/search?text=%D1%83%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%BA%D0%B0%20%D1%81%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D0%B0%20%D1%81%20%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B9&img_url=https%3A%2F%2Fwww.21against.com%2Fimage%2F21against%2Falfa-img-showing-new-roof-rake-2272-x-1704.jpg&pos=0&rpt=simage

 

А может это и не проблема вовсе
Сколько энергии плюсом вы получите после уборки снега с панелей ?
А ведь люди в "солнечной" Канаде уже подсчитали: https://solaralberta. ca/content/alberta-solar-performance-data .

 

И это вопрос можно будет просчитать, например вариантом закрыть панели перед снегом прозрачным/непрозрачным экраном, который перед этим служит отражателем типа моих предположений https://www.forumhouse.ru/posts/7765924/, https://www.forumhouse.ru/posts/7785280/.
Есть и решения с ветром с помощью эффекта Вентури.

Дойдем и до гибридных панелей, а потом плавно перейдем на расчет моделей полноценных солнечных коллекторов, но это уже будет другая тема в соответствующем разделе.
Так что на пару ходов вперед уже все просчитывается.
PS. И удочка уже кстати тоже есть, но немного в другом понимании.

 

В принципе я так и сказал, под вопросом, т. к. требует второй бак который нужно догревать, плюс в первом легионеллу бить.
Не бюджетно бороться из за потерь в размере (65-25)*0,4=16% ито это не всегда, если взять стоимость 1кВт в СБ равному 50т.р, то решение должно быть не дороже 8т.р на каждый установленный кВт СБ, что бы выйти в ноль. За 8т.р. можно купить 160В и иметь те же самые 16% плюсом, но гарантированно и всегда, а не только когда лето, солнце и без туч.

 

За какой торт? Берём воду с верхней точки бака, греем (+10К при малых скоростях будет запросто) и впихиваем в нижнюю. Далее самопроизвольное перемешивание происходит с равномерным подогревом. Гнилоеллу и так убивать не надо?

 

Да, но не забывайте, что бы держать +25 на СБ, вода в баке должна быть не более 20гр, иначе формула работает в другую сторону и мы СБ не охлаждаем, а греем

 

Хорошо первые варианты того, что нужно оценить энергетически и экономически уже есть. Теперь начну превращать это все в конкретику с размерами, местом положения, ориентацией.
Пока нет установок с реальными измерениями и конкретными размерами, начну расчеты для своего местоположения и своих хотелок, а дальше посмотрим, что получится.
Ночью думаю, что выложу первую картинку с расчетами чего-либо, а пока пойду поработаю.

 

Сначала было место под солнцем. И место было на земле с координатами 56,9° северной широты, 60,5° восточной долготы в г. Екатеринбурге с нужным символом места - Семь ключей.
Все подробности места нахожу здесь http://suncalc.net/#/56.8966,60.4908,11/2017.08.05/14:08

Начинаю по порядку составлять картину всех внешних условий для панели, по которой будет составляться математическая модель.
Назначу приблизительно день, в который расчеты модели будут проверяться практическими данными. Пока выбираю 5 августа, думаю к этому дню будут готовы и расчеты и весь измерительный комплекс. Если не получится, то следующая точка времени 15 августа, далее 25. Эти цифры выбраны не зря, потом расчеты за эти дни помогут усреднить значения за август месяц. Для следующего месяца будет все так же 5,15,25. То есть весь год разбивается на промежутки в 10 дней.
Нужно определиться с возможными погодными условиями. Для этого нахожу подробный почасовой архив погоды https://world-weather.ru/pogoda/russia/yekaterinburg/05-august/
Этот источник архива интересен тем, что в нем есть одна картинка

по которой можно сразу наглядно оценить все погодные условия, плохо что нет в этом источнике цифровых таблиц, по которым строится такая картинка. Приходится вытаскивать эти цифры из картинки, на это тратится время. Но другого источника с информацией пока не нашел (не устраивает нужным мне критериям отбора).
Входные внешние условия для модели определены, далее перейду к подробностям самой панели.

 

Интересная тема.
Путеводитель по Солнечным батареям читали? Может что полезное там для себя найдете

И цена в 2 раза больше, которая перебьет все плюсы этих элементов. Потому SunPower и выдавили в сегмент панелей специального применения, типа псевдо-гибких.

 

У меня в приоритете поиск нужной информации с подробным описанием устройства панелей и практическими опытными результатами измерений.
На данный момент интересует все что связано со своей панелью

Так как именно по ней будет составляться матмодель и на ней буду совмещать теорию с практикой.