cnc-club.ru

Стоит ли игра свеч? Повышается ли энерговыработка при повороте панели к Солнцу?

Экспериментируем ради одной цифры.

Разные показатели находятся в сети.
Производители поворотных механизмов для солнечных панелей утверждают, что
коэффициент энереговыработки возрастает в 2,7 раза. Другие исследователи из Томского
политехнического университета выясняли, что производительность возрастает на 40%.
Первым верилось слабо, вторым тоже особо не доверялось. Хотелось знать лично, из
первоисточника.

И вот, на днях, мне удалось таки доделать и одноосную, экспериментальную, поворотную
гелиостанцию.

https://youtu.be/W3cO0qM5w8s

Солнечная панель 5 Ватт, контроллер заряда, аккумулятор от бесперебойника 15 А/ч,
ардуино с приблудами. Добавить немного магии, программирования, радиоэлектроники, астрономии,
механики и... теперь на моем балконе живет и работает дроид нечеловеческого образа и
подобия. По вероисповеданию, явный СОЛНЦЕПОКЛОННИК, по семейному положению: В
ПОСТОЯННОМ ПОИСКЕ. Днем постоянно ищет Солнце и поворачивается за ним, как
цветок подсолнечника. Вечером, через 30 минут после захода Солнца, включает балконное
освещение, через 3 часа выключает и ложится спать до восхода.

Эта гелиостанция поворотная, но обычно земляне имеют дело со стационарными,
бесповоротными. Стационарные солнечные панели обычно размещают "лицом" на юг и
наклоняют перпендикулярно световому потоку от солнечного экватора своей широты. Иногда наклон панели
меняют в зависимости от сезона: зимой приподнимают панель, как больного в кровати перед
кормлением, а летом опускают, так как Солнце восходит высоко и смотреть выгоднее в
"потолок".

Балкон мой выходит на юго-запад-запад, так что я имею солнце на своей стороне,
только с часу пополудни. К тому же еще весна, и полных солнечных дней пришлось на жизнь
солнцедроида всего два штуки мелким оптом. Ну заряжается аккумулятор на полную,
примерно с 11 до 13 вольт, ну светит по вечерам. Это ж не показатели. Не получается пока
никак с чистыми экспериментальными данными.

А цифру то знать хочется?

И решил я пока, прибегнуть к экспериментальному расчету, который приблизительно даст понять, на какую
цифру стоит надеяться.

Дождался устойчивого открытого солнца и поиздевался над гномоном, меняя его угол
относительно панели, замеряя угол транспортиром, а получаемый вольтаж мультиметром. И
получил следующие цифры потерь. Вот они, в графике. Вот, предполагаю, искомый коэффициент прироста энергоотдачи панели.
Потребление уменьшено за счет одной поворотной оси, а не двух. Одной
достаточно. Уменьшено потребление и с помощью спящего режима контроллера поворота.
Поворотная система в основном спит, потребляя всего 17 мА. Контроллер заряда потребляет
6 мА, если верить документации. Просыпается контроллер раз в минуту, на доли
секунды, вычисляет поправку и поворачивает панель "перпендикулярнее" к солнечному
потоку. Конечно же, тратя часть заряда на движение. Поэтому реальный
экспериментальный показатель меньше теоретического.

Дождусь устойчивых солнечных дней, арендую угол на «южном» балконе у соседа и
померяю зарядку на практике. Без поворота и с поворотом.

Поворачивать панели не сложно. И не дорого. Намного дешевле, чем покупать вторую
панель, чтобы поднять энерговыработку.

Посему предположу: вы нашли эту статью не на сайте продавца панелей

Наилучшее положение находится по максимуму напряжения от солнечного элемента, или как-то еще?

michael-yurov писал(а):Наилучшее положение находится по максимуму напряжения от солнечного элемента, или как-то еще?

Глазами-фоторезисторами. Они на гномоне. Разделены им, как перегородкой, дающей тень. Когда оба фоторезистора дают почти одинаковые показания - положение перпендикулярное световому потоку. Гномон то сам перпендикулярен панели.
Ну представь: я писаю по одну сторону забора, а ты по другую. И мы договорились: начинаем писать, как только обоим заслепило глаза солнцем. Пока слепит только тебе. Но как только Солнце встало ровно над забором, заслепило и меня. И забор мокрый

DMexico писал(а):Поворачивать панели не сложно. И не дорого. Намного дешевле, чем покупать вторую
панель, чтобы поднять энерговыработку.

DMexico писал(а):Производители поворотных механизмов для солнечных панелей утверждают, что
коэффициент энереговыработки возрастает в 2,7 раза. Другие исследователи из Томского
политехнического университета выясняли, что производительность возрастает на 40%.
Первым верилось слабо, вторым тоже особо не доверялось. Хотелось знать лично, из
первоисточника.

Очевидно, что у вас 1 (одна ) панель, поэтому столь наивные рассуждения о том что поворачивать не сложно и не дорого.
Так сказать из практики.
Предположим, что есть крыша и стена дома. Стена дома, выходящая на юг.
Заниматься с 1 панелькой, для получения электричества - имхо, онанизм.
К сожалению, нет фоток кремниевой долины родственника. Но он все это проделал. Обвешал крышу и стену.
Установил все стационарно и пользуется безо всяких поворотных приблуд.
Ибо дождь. Ибо снег. Ибо ветер. Ибо птицы садятся. Или ловко срут, пролетая. Ибо мыть надо от грязи. Ибо любое гамно падает вертикально и хочет разбить горизонтальное.
Вертикальные панели на южной стене в 100500 раз практичнее при 146% меньшем геморрое.
Покупка лишней панели уберегает от веселого секаса с поворотками и управлением.
Так сказать: Шашечки Versus Ехать.

Томичи - не врут!!!

Когда я изучал эту тему, нашёл у китайцев готовую электронику для систем слежения за солнцем, всё уже собрано, только двигатель подключить.
А вообще пока нет смысла в солнечной ЭЛЕКТРОэнергетики, купить готовую электроэнергию пока дешевле, учитываю гигантскую стоимость солнечный батарей, инверторов, аккумуляторов, и низкую КПД (около 15%). Но есть смысл в прямом получении тепла нагревом воды в вакуумных солнечных коллекторах, однако там системы слежения за солнцем проблематично пристроить, дешевле получается дополнительную площадь коллекторов пристроить.

Тут вот еще какое дело.
Коллега DMexico, живет в Киеве. Где, представляется, что с солнечным светом все очень неплохо.
А если, например ты живешь в деревне Гадюкино, и до берега Баренцево моря 100 метров?

А когда смотришь рекламные ролики, там вообще любят показывать Тунис, Алжир, ну на крайняк Португалию или Испанию.
Я не видел ни одного ролика, где бы рекламировались панели в Нижнем Уренгое, Лабытнанги или Тарко-Сале.

А если учесть такие "мелочи" как ветровая нагрузка на настоящие панели, которые не на балконе стоят, а на открытом пространстве? Механизм поворота должен с ней как-то справляться и иметь достаточную прочность. Кроме того, интенсивность солнечного излучения падает, когда Солнце низко над горизонтом из-за атмосферного поглощения. Соответственно, мощность будет падать, несмотря на то, что панель повернута "лицом к Солнцу" - это тоже неплохо бы учесть при расчетах. В общем, томичам как-то больше верится.
И еще: непонятен смысл системы слежения с гномоном и фотодатчиками. Ведь Солнце не бродит по небу как попало, дом относительно Земли вообще неподвижен Соответственно, положение Солнца однозначно рассчитывается по времени и дате. Формулы простые, запрограммировать несложно. И такая система не будет прекращать слежение, если солнышко зайдет за тучку.

Сергей Саныч, все это так.
А дождик? А потом -30?
И где будут китайские моторчики?

Есть еще одна весчЬ.
У все дома строятся исходя из климата, где они стоят.
Чтобы ставить панели на крышу, она должна быть плоская. Если крыша скатная, их надо хитро крепить. Самое простое - привернуть шурупами к крыше - самое плохое решение. Нарушается герметичность.
Давайте поставим панели в саду на лужайке. И их занесет снегом.
Реально для панелей нужно жить, там где много ничейной земли, много солнца.
Ну ум приходит одно место - пустыня в Сахаре.
КакбЭ это не то место,где имеет смысл жить.

kalinvick писал(а):Ну ум приходит одно место - пустыня в Сахаре.

А кто их там от пыли чистить будет? Они ж там почти горизонтально лежать должны. Чем их от "природного пескоструя" защищать? Тоже вопросы.

Ох уж эти консерваторы! Сколько из за вас идей не воплощено осталось! Не умеете мыслить по-Дон Кихот-овски!
Все на корню загубить готовы! А как же полет мысли?!!!

Сергей Саныч писал(а): И еще: непонятен смысл системы слежения с гномоном и фотодатчиками. Ведь Солнце не бродит по небу как попало, дом относительно Земли вообще неподвижен Соответственно, положение Солнца однозначно рассчитывается по времени и дате. Формулы простые, запрограммировать несложно. И такая система не будет прекращать слежение, если солнышко зайдет за тучку.

Да китайцы как всегда впереди , всё уже сделано испытано, продаётся в любом виде , хош только электронику, хош устройство в сборе за 7 долларов

Лодочник писал(а):А как же полет мысли?!!!

Да ктоб был против. За свой счет хоть из кишечных газов можете электричество добывать.
Главное, чтобы государство этим не занималось и дотаций не давало.
А так... надо вам электричество по 100руб киловатт вместо 3-5руб - вперед.

DMexico писал(а): Глазами-фоторезисторами. Они на гномоне.

Мне показалось странным крепить фотодатчики на солнечный фотоэлемент.
Понятно, что так проще. Я понадеялся, что в прошивке логику какую-нибудь сообразилтельную сделал.

DMexico писал(а):Солнечная панель 5 Ватт, контроллер заряда, аккумулятор от бесперебойника 15 А/ч,

Сколько все это стоит? На сколько лет хватит аккумулятора?

DMexico писал(а):включает балконное освещение, через 3 часа выключает и ложится спать до восхода.

За 3 часа сколько квт потребляет освещение?

У нас в городе несколько пешеходных переходов оборудованы мигающими желтыми светофорами, которые питаются от солнечных панелей - типа экология. Так зимой они помигают полчаса после захода солнца, а потом гаснут - аккумуляторы на морозе быстро скисают и не успевают зарядиться за короткий день.
Самое смешное, что установлены эти светофоры прямо на столбах освещения и для питания достаточно было бы бросить несколько метров провода.

Сергей Саныч писал(а):Самое смешное, что установлены эти светофоры прямо на столбах освещения и для питания достаточно было бы бросить несколько метров провода.

И было бы дешевле, чем солнечная энергетика

Похоже в вашем городе слишком много попилили...

У нас такие-же стоят, но они так-же подключены и к электросети. Общая задумка такая: мигаем от солнечной энергии пока она есть, когда кончится мигаем от электросети. Это просто вариант экономии городского электричества.

UAVpilot писал(а):Это просто вариант экономии городского электричества.

Офигенная экономия от нескольких желтых светодиодов

UAVpilot писал(а):Общая задумка такая: мигаем от солнечной энергии пока она есть, когда кончится мигаем от электросети.

У нас также сделано.

Сергей Саныч писал(а): Офигенная экономия от нескольких желтых светодиодов

Ну если в масштабах города сэкономят тысяч 100, то мож на эти деньги лишнюю детскую площадку построят...