Dimensionera batteri och solcellsmoduler till luftsolfångare

[Henke100]

Hej!

Jag har byggt en luftsolfångare som är cirka 120*70 centimeter stor. I denna sitter en 12V fläkt från en dator som enligt etiketten drar 400mA. För att driva fläkten har jag två stycken 6W solcellsmoduler (http://www.conrad.se/AMORPHES-SOLCELLSM ... 56_0509083). Dessa ska ge cirka 400mA styck. Dom är kopplade till en solcellsregulator ( http://www.kjell.com/sortiment/el/strom ... 10a-p44035) som i sin tur är kopplad till ett batteri på 2A.

Tanken var att ha ett batteri som fortsätter driva fläkten ett par timmar efter att solen inte längre räcker till då luftsolfångaren fortfarande är varm. Nu är det så att batteriet laddar ur sig efter några timmars drift. Kanske är det så att solen helt enkelt inte räcker till denna årstiden. Har jag tänkt helt fel med storlek på batteri eller annat?

Nu kör jag luftsolfångaren med en nätadapter som ger 9V men det vore ju kul att få systemet att sköta sig utan ström utifrån.

Tacksam för svar

Henrik.

[adent]

Jag tror en solcell med nuvarande sol ger otroligt mycket mindre än "märk"-strömmen.
Prova att koppla bort batteriet och se hur bra fläkten snurrar jämfört med med batteri?
Mät strömmen i bägge fallen (med utan batteri) så får du nog svaret.

Jag är för övrigt rätt sugen på att bygga något liknande själv, om inte annat så till stugan för att få gratis ventilation med icke-kall-luft när man inte är där.

MVH: Mikael

[Nerre]

Ett batteri är knappast på 2 A. Om det är på 2 Ah så räcker det för max 5 timmars drift (2/0,4) om det är fulladdat.

Problemet du har är att om batteriet är helt tomt får du räkna med att det tar minst 6 timmar att ladda det fullt (räkna med att 20% överladdning krävs). Men detta är då om solcellerna verkligen ger så mycket ström som de är specade att ge. Det gör de antagligen bara vid fullt solsken vinkelrätt mot panelen. Nu på vintern får du nog räkna med att verkningsgraden är betydligt lägre, kanske så låg som 10% av full kapacitet.

Utan att mäta så är det svårt att veta var felet ligger. Kan du inte mäta får du prova systematiskt.

1. Prova att ladda batteriet med en vanlig laddare och se hur länge det klarar att driva fläkten.

2. Prova att ladda batteriet med solcellerna (utan fläkten inkopplad), då ser du hur snabbt de kan ladda batteriet. Du kan prova dels med en solcell och dels med bägge.

Först när du genom att testa manuellt på detta vis verifierat att kapacitet hos batteri och solceller matchar fläktens förbrukning så är det dags att koppla ihop grejerna.

[Henke100]

Tack för svaret!

Det kanske är så ja. Ska prova att mäta.

Jag har luftsolfångaren på garaget. En solig dag så här på hösten kommer tempen i lådan upp till runt 60 grader.
Har en termostat som stänger av fläkten när tempen i lådan går under 25 grader.

[Henke100]

Jodå, batteriet är på 2A.

[Zlim00]

Nej, eftersom ampere inte är ett mått som används på batterier. Förmodligen Ah precis som föregående skrev

[Mindmapper]

Tänk på att de flesta batterier som blir djupurladdade tar skada. Du behöver alltså även en övervakning som känner av när batteriet nått en viss urladningsnivå och slår av förbrukningen.

Ampere dvs. A är inget mått man brukar ange batterier i. Om man inte menar maxström eller uppladdningsström av något slag. Mest troligt är det angivet i Ah som är den kapacitet som batteriet har. 2Ah innebär att du kan ladda ur batteriet med 1A under ca. 2 timmar eller 2A under ca. en timma, eller 0,5A under ca. 4 timmar.

Edit: såg att regulatorn skyddade mot för stor urladdning.

[xxargs]

Så här vintertid i ungefär samma nivå som Tierp, lite norr om Uppsala så ligger effektinflödet från solen per dygn ca 1/40 av vad som kommer en sommardag kring midsommar med klar blå himmel.

Dels är solstrålningen i fel vinkel både mot panelen och genom atmosfären - lyser igenom mycket atmosfär och dämpas mycket mer innan det når marken, dels att väderleken är mycket mer molnigt utan genomskinande sol övh. i långa perioder och sista spiken i kistan är att antalet ljusa timmar är få per dygn - det är inte mycket kräm du får ihop från november till slutet av februari.

Sedan kanske du skall ha smart styrning med en ljussensor och termistorer så att fläkten aldrig går igång om solen aldrig visar sig och det är måttligt varmt i solfångaren och på så vis ackumulerar strömmen från ljuset som ändå kommer in så att det finns resurser att ta av dom få tillfällen vintertid som solen skiner mycket starkare (och börja ger värme i solfångaren) och då först drar igång fläkten med variabel fart. Att ha termistor som känner hur varmt det är i solfångaren och stänger av fläkten så kort drifttid som möjligt efter solnedgången är också energibesparande sak så att du inte kör batteriet tomt var gång var gång det blir kväll.

val av batteri är också en bit - störst strömverkningsgrad har LiIon/LiPol men där brukar laddkretsarna bränna bort en hel del effekt och kräver skyddskretsar för att inte bli brandfarliga. Blybatteri nästa steg men tål å andra sidan inte gå under 50% laddninsgrad mer än max 24 timmar per gång om de inte skall åldras fort eller risk för frysning samt upplevs ganska tröga i urladdning och laddningsförlopp, och den minst energieffektiva batterikemin är NiCd/NiMh där man måste ladda kring 1.4 mer Ah än kapaciteten som lagras i batteriet - men å andra sidan är batteriet stryktåligt både avseende temperatur och laddnings/urladdningsmisshandel - Och här bör man välja batterierna av lågsjälvurladdande typ.

[Henke100]

Jag tackar så mkt för utförliga svar. Det är förstås jag som uttrycker mig klumpigt, Ah ska det vara ja.

Det kanske är så att jag utnyttjar luftsolfångaren bäst med en batterieliminator denna årstiden. Möjligen kan man laborera med termostaten så att den bara startar fläkten när det är tex. över 40 grader i lådan. Men då är det nog fördelaktigare att köra på elnätet och pumpa in luft när det är 20+. Jag håller förresten en temperatur på 12 grader i garaget.

Är ledig idag men riktigt mulet. Ska ändå på kul mäta vilken ström jag har under dessa förhållanden.

[zealotry]

Kanske kan komplettera solcellen med ett litet vindkraftverk för att driva fläkten? Blåser gör det ju mest hela tiden =)

[Henke100]

Kanske inte vore så dumt med lite vindkraft. Här på söderslätt är vi bekanta med hård vind.

Provade att mäta strömmen idag vid mulet väder, typ 20 mA. Men det är ju inte så konstigt

[Biker]

Ett större batteri - typ 70Ah fritidsbatteri som driftbuffert istället för 2Ah kan ju göra systemet självförsörjande.

[danei]

Nu på vintern får du nog räkna med att verkningsgraden är betydligt lägre, kanske så låg som 10% av full kapacitet.

Normalt sett är verkningsgraden högre när det är kallt. Men jag gissar att det inte är verkningsgraden du syftar på alls, utan effekten.

[Nerre]

Jag menade väl en kombination, det blir ju lite fel att skriva verkningsgrad utan att specificera mellan vad:)

Jag menade ju ungefär "verkningsgraden mellan solens infallande strålning mot jorden och uttagbar effekt".

Det var i alla fall inte temperaturen jag tänkte på utan solens höjdvinkel och tid över horisonten.

[danei]

Verkningsgrad är förhållandet mellan tillförd effekt och nyttig effekt inget annat. Att solen inte lyser lika länge på solcellerna har inget med verkningsgraden att göra.