Mäta effekt på solpanel

Lysdioder, Optiska sensorer, Fiberoptik, Displayer, Lasrar, Optiska kopplare
Användarvisningsbild
Gizmo
Inlägg: 1613
Blev medlem: 8 september 2009, 00:37:45
Ort: Göteborg
Kontakt:

Mäta effekt på solpanel

Inlägg av Gizmo »

För en vecka sedan så kom min solpanel hem. Det är en vikbar panel, ytan är kanske lite mindre än en halvmeter totalt, vikt 1.15 kilo och ihopfälld inte mycket större än en bok. Den här är den jag har köpt.

Den har dels helt oregulerat ut, samt en reglerad usb 5V utgång och ska enligt specifikationen vara på 40W. Man får förmoda att detta är i klart solsken, senvår eller sommar, och med panelen riktad rakt mot solen.
Det jag undrar är, hur gör man en korrekt mätning av effekten i den? Jag tror man i princip kan bortse från 5V-usb-regulatorn, när inget sitter i dem så brukar de dra väldigt lite ström. Gjorde ett experiment förra helgen och testade i helt grått väder (man såg verkligen inte var solen var) och fick då obelastat 22Volt ut, och när jag testade att kortsluta med amperemätare mellan så gav den ändå 255 mA. Men hur gör man en riktigt bra mätning? Jag antar att man både måste koppla in nån slags last, och mäta spänningen? Iaf ganska imponerad att det funkade att ladda mobilen en helt jämngrå dag mitt i februari, trodde faktiskt den skulle leverera mindre i sånt uselt väder.
solpanel1.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 16719
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av grym »

variabel last och en w mätare

ex en analog multiplicering med allt runt om som visar watt och sedan en reostat eller en effekttrissa man kan styra manuellt
Användarvisningsbild
mrfrenzy
Co Admin
Inlägg: 14819
Blev medlem: 16 april 2006, 17:04:10

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av mrfrenzy »

Effekten är ju som bekant ström * spänning.
Vid högre belastning minskar spänningen som panelen lämnar. Vid kortslutning kan man vara säker på att det är nära 0V.

22V x 0A = 0W

0V x 0.255A = 0W

Antingen måste man ha två multimetrar (eller en dubbel som kan mäta effekt).

Eller så får man mäta på en känd resistans och räkna ut det andra värdet.

Om den ska lämna 40W vid 14V (lämpligt för att ladda blybatterier) så kan ett passande motstånd vara ca 5 Ohm.

Dock för att hitta det mest gynnsamma läget vid en viss solinstrålning nåste man testa olika resistanser eftersom verkningsgraden varierar. Läs på om MPPT.
Användarvisningsbild
Gizmo
Inlägg: 1613
Blev medlem: 8 september 2009, 00:37:45
Ort: Göteborg
Kontakt:

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av Gizmo »

Jodå. Jag kan både ohms lag och hur man räknar ut effekt, det här är ju mer en praktisk fråga än en kunskapsfråga.
Och ja, jag vet mycket väl vad MMPT är.
Nej, någon sådan har jag inte, det framgår att det är oregulerat ut om man inte tar från usb-uttaget.

Du har en poäng. Mitt mätinstrument + solpanelen i sig borde ha en inre resistans.
Hmmm, borde kanske gräva fram den andra multimetern, jag har ett gammalt instrument djupt nere i gömmorna. Men tänkte mer att det finns nått smartare sätt som inte kräver två mätinstrument.

Och när det gäller 0W så tänkte du fel. Då skulle det inte funkat att ladda min mobil med den. :)
Men det vore intressant att veta exakt.

Formulerar om frågeställnigen till:
Hur skulle du gjort om du ville mäta och bara har ett mätinstrument? Koppla in lasten, mäta ström, koppla om och sedan ha kvar samma last och mäta spänning?

Edit: Jag tror 40W är lite optimistiskt av tillverkaren. Det är inte vad jag räknar med. Men kanske 25W under optimala förhållanden.
ie
EF Sponsor
Inlägg: 1271
Blev medlem: 23 oktober 2006, 13:12:57
Ort: Tyresö

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av ie »

Nu vet jag inte exakt hur det ser ut för en solpanel, men i teorin så har du en spännings- (eller ström) källa med en serie- (parallell) resistans. Då är max effekt vid halva tomgångsspänningen, vilket ger halva strömmen.

I ditt fall får du då 22V * 0.255A / 4 = 1,4W

/Ingvar
Användarvisningsbild
mrfrenzy
Co Admin
Inlägg: 14819
Blev medlem: 16 april 2006, 17:04:10

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av mrfrenzy »

Gizmo: Vid dina båda två mätningar lämnade panelen ca 0W.

Om jag bara hade ett mätinstrument skulle jag kopplat in en känd resistans och mätt spänningen samtidigt. Sedan kan man räkna ut strömmen och effekten.

Ingvar: varför tror du att spänningen var 22V när han mätte 255mA? Resistansen i kablar och multimeter bör vara långt mindre än 1 ohm.
Användarvisningsbild
hcb
Moderator
Inlägg: 5739
Blev medlem: 23 februari 2007, 21:44:50
Skype: hcbecker
Ort: Lystrup / Uppsala
Kontakt:

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av hcb »

Jag hade mätt upp en I--V-kurva och beräknat max uteffekt.
Användarvisningsbild
rvl
Inlägg: 5721
Blev medlem: 5 april 2016, 14:58:53
Ort: Helsingfors

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av rvl »

Jag är inne på ie:s linje. mrfrenzy: inre resistansen i själva solcellen icke att förglömma. Effekten som kom ut i testet var i båda fallen noll, men i det kortslutna fallet värmdes solcellen (elektriskt) ungefär av U*I.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 26335
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av danei »

En solpanel modelleras inte särskilt bra med en spännings källa med serie resistans. Mitt minne an ström/spänningskurvor är att man kan få ut nästan kortslutningsströmmen vid halva vilo spänningen. Men de tidigare mätningarna skulle jag uppskatta maxeffekten under de förhållandena till något i stil med 3W. Leta reda på lite kurvor för andra paneler så får du du uppfattning om hur solceller beter sig.
ie
EF Sponsor
Inlägg: 1271
Blev medlem: 23 oktober 2006, 13:12:57
Ort: Tyresö

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av ie »

mrfrenzy skrev:Ingvar: varför tror du att spänningen var 22V när han mätte 255mA? Resistansen i kablar och multimeter bör vara långt mindre än 1 ohm.
Det har jag aldrig trott. Vad jag skrev var att en ideal spänning/strömkälla har max uteffekt vid halva spänningen/strömmen. Dvs 11V * 0.125A = 1,4W.
persika
EF Sponsor
Inlägg: 1336
Blev medlem: 31 juli 2006, 22:14:37
Ort: Österlen, Skåne

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av persika »

Hur stor är verkningsgraden för en sån panel ?
xxargs
Inlägg: 10183
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av xxargs »

ie skrev:
mrfrenzy skrev:Ingvar: varför tror du att spänningen var 22V när han mätte 255mA? Resistansen i kablar och multimeter bör vara långt mindre än 1 ohm.
Det har jag aldrig trott. Vad jag skrev var att en ideal spänning/strömkälla har max uteffekt vid halva spänningen/strömmen. Dvs 11V * 0.125A = 1,4W.

Fast detta fungerar inte att räkna så på enheter som beter sig som strömgeneratorer som solpaneler och elgeneratorer.
Man når aldrig den arbetspunkten som ger max effekt eftersom den verkliga max spännningen är långt, långt under den fiktiva arbetspunkten för max effekt som skulle ges med hänsyn solpanelens inre impedans - som förmodligen ligger inom kOhm-området och dessutom varierar kraftigt med ljusinflödet

En solpanel som kan ge 1 ampere men har 1 kOhm inre impedans kan beskrivas en ekvivalens av en spänningsgenerator på 1000 Volt med en inre resistans av 1000 Ohm och utgången är sedan spänningsbegränsad med en zenerdiod på säg 16 Volt. - då får det en beteende som en strömgenerator - dvs. om man kortsluter utgången får man 1 Ampere - sätter man 1 Ohm last så får man 999 mA, sätter man 10 Ohm last (och nästan 10 Volt över motståndet) så är strömmen nere på 990 mA ungefär, medans närmar man sig 16 Volt med 16 Ohm Motstånd som last så sjunker strömmen kvickt eftersom zenerdioden börja shunta ström (motsvarar läckaget inne i solpanelen när spänningen går över 0.445 Volt /cell) )

Skall man räkna på en maximal effektanpassning på en sådan krets/slinga så är det 500 Volt över motstånd på 1000 Ohm - men eftersom spänningen är begränsad till 16 Volt mha. fiktiv zener så kommer man aldrig i det läget.
Användarvisningsbild
Gizmo
Inlägg: 1613
Blev medlem: 8 september 2009, 00:37:45
Ort: Göteborg
Kontakt:

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av Gizmo »

persika skrev:Hur stor är verkningsgraden för en sån panel ?
Enligt dess specifikationer så ska solpanelerna i sig ha 20% verkningsgrad. Det här är den nya sortens tunnfilmspaneler, tror inte jag sett i några andra solpaneler än.
Men återkommer när jag hittat nån lämplig last att testa med så får vi se.
xxargs
Inlägg: 10183
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av xxargs »

Angivna effektnivåerna brukar anges vid 100000 LUX i ljusstyrka - i Sverige så når man dom värdena endast några få dagar per år, kring midsommar kl 13:00 och knallblå dis och molnfri himmel typ...

Det betyder inte att panelerna är oanvändbara - men man skall inte ha så höga förhoppningar som man kanske förleds tro till om man läser produkternas data - det är inte att produkten i fråga skulle ljuga så mycket, utan det är för att vi bor på den plats vi gör på jordklotet...
Användarvisningsbild
Hedning
Inlägg: 425
Blev medlem: 27 november 2011, 15:19:00
Ort: Linköping

Re: Mäta effekt på solpanel

Inlägg av Hedning »

Har aldrig sett Lux-värde som som "Standard Test Conditions" för solpaneler någon gång.
1000 W/m2 förekommer däremot ofta (och 25 C). Lux är relaterat till vad våra ögon ser
så IR och UV finns inte med.

Från april till augusti är det inte stor skillnad i kW/m2 från solen om den
är uppe över horisonten och panelen är vinkelrätt mot solstrålarna.
En rörlig panel kan följa solen och skillnaderna från absorptionen i atmosfären är inte stora
inom en begränsad yta och olika solhöjd som t.ex. Sverige.

De paneler jag använder har Isc = 2,95 A och Impp = 2,75 A. (short circuit & max power)
22,1 V obelastat och 18,2 V vid max effekt.

SMHI har en del kartor över olika parametrar runt solinstrålning.
Skriv svar