Solceller och anslutningskablar

Lysdioder, Optiska sensorer, Fiberoptik, Displayer, Lasrar, Optiska kopplare
ollebolle
Inlägg: 157
Blev medlem: 10 november 2007, 16:47:31
Ort: Göteborg

Solceller och anslutningskablar

Inlägg av ollebolle »

Jag har svårt att räkna fram betydelsen av kabelns resistans vid anslutning av solceller.

Jag mätte på en 130W solpanel en solig vårdag och märkte att kortslutningsströmmen bara var kring 20% större än när jag fick en 100W 12V lampa att lysa klart.

Är det fel att räkna inre motståndet i panelen som tomgångsspänningen/kortslutningsströmmen?

Det blir ett väldigt högt inre motstånd, för min panel kring dryga 2 Ohm.

Vad jag vill få bekräftat är min tanke att kabelns area inte har så stor betydelse då inre motståndet i panelen är så högt. Panelen har ju kring 22V spänning obelastad och lasten kring 15V.

En lämplig kabel kan vara 2,5 kvmm. På båten en 10m tvåledare ger då 0,144 Ohm. Vissa tycker att man ska ta en 6 kvmm istället men hur stor blir vinsten?

Har lite svårt att räkna på det men tycker intuitivt att panelens höga inre motstånd minskar betydelsen av kabelns motstånd. Kan dock inte belägga teorin med en uträkning. Skulle däremot lätt kunna göra praktiska prov.

Nån som kan räkna på de två fallen? 2,5 resp 6 kvmm 10m tvåledare av koppar. 130W panel som ger 100W i praktiken. 10A kortslutningsström och 22V öppet. 15V in till solcellsregulatorn.

Tycker alltför många gör tankefel vid val av kabelarea. Kan ju vara jag som tänker fel.
Användarvisningsbild
lillahuset
Gått bort
Inlägg: 13969
Blev medlem: 3 juli 2008, 08:13:14
Ort: Norrköping

Re: Solceller och anslutningskablar

Inlägg av lillahuset »

Belasta med en lagom resistans så du får ungefär halva obelastade spänningen ut. Sedan är det bara att räkna på spänningsdelaren. Det går naturligtvis att belasta till 90% eller 10 % och räkna på det också.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26105
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: Solceller och anslutningskablar

Inlägg av Icecap »

Solpaneler är strömgeneratorer. Det betyder att de har hög impedans och även att mätningen är ganska intetsägande.

Alltså ska ledningar dimensioneras för den maximala ström som dras igenom, inget annat.
Nerre
Inlägg: 26652
Blev medlem: 19 maj 2008, 07:51:04
Ort: Upplands väsby

Re: Solceller och anslutningskablar

Inlägg av Nerre »

ollebolle skrev: Är det fel att räkna inre motståndet i panelen som tomgångsspänningen/kortslutningsströmmen?
Det är rätt för en spänningskälla. Men inte för en strömkälla.
ollebolle
Inlägg: 157
Blev medlem: 10 november 2007, 16:47:31
Ort: Göteborg

Re: Solceller och anslutningskablar

Inlägg av ollebolle »

lillahuset skrev:Belasta med en lagom resistans så du får ungefär halva obelastade spänningen ut. Sedan är det bara att räkna på spänningsdelaren. Det går naturligtvis att belasta till 90% eller 10 % och räkna på det också.
Strålkastarlampan belastade så jag fick drygt halva tomgångsspänningen. Kom inte ihåg hur stor spänningen var men kanske 14V när solen var som starkast. Strömmen nästan 8A . R=U/I ger ungefär 2 Ohm så det kan stämma med att man kan likna solpanelen vid en 22V spänningskälla och ett 2 Ohms motstånd.

Panelen ger lampan en effekt på drygt 100W. Det inre motståndet får samma ström som belastningen. Det bränns upp lika stor effekt i inre motståndet. Är panelen då egentligen på dubbla effekten? Drygt 200W.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26105
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: Solceller och anslutningskablar

Inlägg av Icecap »

ollebolle: det är fortfarande en strömgenerator! Så dina "beräkningar" är gjort på fel underlag.
ollebolle
Inlägg: 157
Blev medlem: 10 november 2007, 16:47:31
Ort: Göteborg

Re: Solceller och anslutningskablar

Inlägg av ollebolle »

Är lite osäker vad som skiljer strömgenerator och spänningskälla? Båda har väl ett inre motstånd. Men jag håller med att en solcell är lite lurig. Tycker ändå att man ska kunna kalla det för inre motstånd uträknat som utspänning utan belastning dividerat med kortslutningströmmen. Tycker det verkar stämma med de mätningar jag gjort.
Användarvisningsbild
elshorto
Inlägg: 239
Blev medlem: 19 mars 2016, 22:26:08

Re: Solceller och anslutningskablar

Inlägg av elshorto »

Effekt i kabel = Resistans i kabel * ström i kabel^2

Ström = 8A

Resistans 10m, 2,5mm^2 = 0,144ohm (Här får man inte glömma att räkna med returledaren.)

0,144ohm * 8A^2 = 9,2W (inte särskilt exakt siffra.)

Ska du underhållsladda batterier i motorbåten så spelar det kanske ingen roll men har du segelbåt så får du ta grövre kabel och ta vara på energin.
ollebolle
Inlägg: 157
Blev medlem: 10 november 2007, 16:47:31
Ort: Göteborg

Re: Solceller och anslutningskablar

Inlägg av ollebolle »

Min tanke var att solpanelen till viss del kompenserar för ledningsresistansen. Nu är det lite intuitivt jag leker med den tanken och jag kan inte nånstans hitta nåt belägg för det vilket är lite konstigt då detta är rätt väsentligt speciellt vid lite större anläggningar.

Solcellens elektriska karaktäristik är inte lätt att hitta något om. Dock kan mina mätningar litegrann ge stöd för min tanke att en ökning av ledningsresistans inte linjärt minskar laddströmmen utan snarare ger lite kompensation för ökande förluster när ledingsresistansen ökar.

Mätningarna gav att inre resistansen vid kortslutning av panelen beräknades till c:a 2,2 Ohm. Vid anslutning av en 100W lampa på 130W-panelen blev beräknade inre resistansen c:a 1,25 Ohm.

Jag tackar för visat intresse och studerar/googlar vidare respektive gör lite praktiska prov när jag kommer ut till båten. Jag kan t.ex ta en riktigt klen kabel, tex. har jag en rulle 0,22 kvmm som jag kan mäta med lite olika längder och få en bättre hum om solpanelens ström/spänningskaraktäristik. Lovar att försöka komma ihåg att redovisa detta.
Användarvisningsbild
elshorto
Inlägg: 239
Blev medlem: 19 mars 2016, 22:26:08

Re: Solceller och anslutningskablar

Inlägg av elshorto »

Effekten som du bränner i kabeln får du inte tillbaka.

Större anläggningar jobbar med högre spänning. Ex. vid 500V ger 8A 4kW.

Exempel på växelriktare för stora solpaneler:
http://electrotecenergy.se/vaexelriktare/kostal-piko/

Här förklarar dom hur spänning, ström och effekt hänger ihop i en cell:
http://24volt.eu/solcell.php
xxargs
Inlägg: 10183
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Solceller och anslutningskablar

Inlägg av xxargs »

Det är många som tänker fel när strömgeneratorer blir inblandat - så du är inte ensam.

Både solceller och generatorer på elverk, vindsnurror, generator i mopeder och motorcyklar har en karaktär av att vara strömgenerator.

Om du har en labbaggregat med reglerbar strömbegränsning och leker runt med den lite med olika laster så kanske du får mer intuitiv förståelse - tex. med en labbaggregat ställd på 12 Volt och en 3W lampa (billampa) och ställer in så att ljusstyrkan sjunker en aning (spänningen går ned till 11.9 Volt) - sedan byter du ut lampan mot en H4 lampa (mackarna har massor av sådant i sina återvinnigsrör em en glödtråd hel) och då kommer spänningen över H4 lampan vara mindre än 1 Volt och det hjälper inte att skruva på spänningsregleringen.

Standard solcellspanel för 12V system kanske ger uppemot och kanske lite över 16 Volt olastat i solsken och den spänningen varierar ganska lite om det är stark eller svag solsken - men hur mycket ström som går att ta ut beror helt och hållet på solintensiteten (samma sak som att skruva på strömbegränsningen på labbaggregatet där hur mycket man skruvar upp strömmen motsvarar solintensiteten) och räknar man lite på detta så är maximal effektuttag någonstans i området när spänningen börja sjunka men strömmen inte sluta att öka i ännu snabbare grad när man ökar strömuttaget.

Generatorer i vindsnurror/generatorer har annan karaktär men ändå samma - dvs att de arbetar som strömgenerator. Strömgränsen i det fallet är satt av hur stark magnetfältet är från rotorn och varierar inte för permanent generatorer. Spänningen ut bestäms av varvtalet på generatorn när strömuttaget är mindre än strömgränsen, men når man strömgränsen så blir inte spänningen högre än spänningsfallet över inkopplade lasten vid en viss ström (aka. strömgränsen) oavsett hur mycket man varvar generatorn (samma som att du vrider upp spänningsratten på labbaggregatet om den redan ligger i strömgräns - spänningen över lasten ändrar sig inte - att vrida upp och ned på spänningratten på labbaggregatet motsvarar här varvtalet på en generator) och en permanentmagnetgenerator kan i regel kortslutas utan att den tar skada och det blir ingen strömrusning med fyrverkeri på samma sätt som när kortsluter polerna på ett bilbatteri av en bit sladd eller av verktyg etc. (det som de flesta refererar emot när man tänker på elektriska kopplingar - batteri är en spänningsgenerator med mer eller mindre liten inkopplad seriemotstånd i serie (kallas inre resistans) och är inre resistans låg som i bilbatteri så blir strömmarna väldigt stora när batteriet lastas hårt/kortsluts och den maximala effektuttaget är när polspänningen är nere på halva tomgångsspänningen - av någon anledning så ligger CCA-värdet på strömmen på tex. bilbatterier väldigt nära batteriets halva vilospänning vid test vid -18 grader C, vilket innebär att batteriet ger ungefär lika mycket till i ström när det är ren kortslutning och hela effektutvecklingen är inne i batteriet och väldigt lite i det som kortsluter även om strömmen är mycket hög).

Vanlig cyckeldynamo arbetar efter principen att den ger inte mer än 500 mA i ström vilket gör att med en lampa som drar 500 mA vid 6 Volt så blir inte spänningen högre oavsett hur fort man trampar och den vägen håller samma ljusstyrka oavsett färdhastighet, ja om det inte går för långsamt. En sådan dynamogenerator kan ge 20-30 Volt och kanske mer olastat om man cyklar fort och även om du ser till att inte dra mer än ca 450 mA, för så fort du närmar dig 500 mA så sjunker spänningen väldigt fort och är ca 6 Volt vid 500 mA last.
Användarvisningsbild
Lennart Aspenryd
Tidigare Lasp
Inlägg: 12607
Blev medlem: 1 juli 2011, 19:09:09
Ort: Helsingborg

Re: Solceller och anslutningskablar

Inlägg av Lennart Aspenryd »

Vill bara tipsa om detta!

Sidan 20 sidan 16 när det gäller masten i Borås
http://www.tjugofyra7.se/globalassets/t ... 0_2016.pdf
Användarvisningsbild
lillahuset
Gått bort
Inlägg: 13969
Blev medlem: 3 juli 2008, 08:13:14
Ort: Norrköping

Re: Solceller och anslutningskablar

Inlägg av lillahuset »

Jag tror nallen är oskyldig.
Skriv svar