Rendement zonnepaneel

Vistiaantje

Beste mensen,

voor mijn profielwerkstuk ga ik het rendement van een zonnepaneel installatie bepalen. Mijn groepsgenoot doet de weg vanaf de draden die uit het zonnepaneel komen tot aan het stopcontact. Hij zoekt hierbij alles uit hoe iets werkt.

Ik bepaal het rendement van de zonnepaneel. Ik weet al ongeveer hoe een zonnepaneel werkt.

Maar nu zit ik met de belangrijkste vraag, de hoofdvraag, hoe bepaal ik het rendement?

Ik heb een proefje gedaan met een kleine zonnecel (ongeveer 7 bij 15 cm). Ik heb daar een lampje op aangesloten met daaroverheen een voltmeter en een amperemeter in de stroomkring. Ook heb ik er een lux-meter naast gelegd. Dit proefje heb ik twee keer uitgevoerd op dezelfde plek, op hetzelfde tijdstip maar op een verschillende dag. Bij de tweede keer was er wat sluierbewolking.

We hebben proeven gedaan door de zonnecel en de lux-meter in de schaduw te zetten door tussen de zon en deze dingen in te gaan staan. Resultaten:

16 juni (zonnig zonder bewolking)

zon - 0.55 V - 0.0080 A - 793 lux

schaduw - 0.45 V - 0.0075 A - 91 lux

17 juni (zonnig met een beetje sluierbewolking)

zon - 0.4 V - 0.0028 A - 668 lux

schaduw - 0.3 V - 0.0028 A - 86 lux

(ik heb zo'n vermoeden dat deze laatste meting niet helemaal correct verlopen is, maar de opstelling was naar mijn weten helemaal hetzelfde. Klopt mijn vermoeden?)

Ik heb van de Wageningen University informatie over de lichtsterkte van de zon op dezelfde dagen en hetzelfde tijdstip. De proeven zijn alleen in Veenendaal uitgevoerd. Tussen Wageningen en Veenendaal ligt geen berg of heuvel of iets anders wat het kan beinvloeden... (als dat al zou kunnen.

Nu zit ik alleen met een probleempje..

... de lichtsterkte in de grafiek van de Wageningen University is in flux en ik heb het gemeten in lux.

Is er een verband tussen deze twee eenheden?

Wat is de precieze definitie van deze twee eenheden?

Is er een verband tussen het gemeten voltage en het gemeten aantal lux?

En is het mogelijk om puur theoretisch het vraagstuk rendement te beantwoorden? antwoord:

In een zonnecel zitten twee platen, eentje positief geladen (te weinig elektronen, wil er een paar bij), eentje negatief geladen (te veel elektronen, wil er een paar kwijt). Er schiet een foton tegen een elektron van de negatief geladen plaat, deze elektron schiet naar de overige plaat -> er ontstaat een stroompje. Oftewel, het foto-elektrisch effect!

Is het mogelijk om uit te reken hoeveel energie dat stroompje bevat?

Fred F.

Nu zit ik alleen met een probleempje..

... de lichtsterkte in de grafiek van de Wageningen University is in flux en ik heb het gemeten in lux.

Is er een verband tussen deze twee eenheden?

flux is geen eenheid maar doodgewoon het Engelse woord voor stroom. Heat flux betekent bijvoorbeeld warmtestroom. Bij zonnestraling gebruikt men dan gewoonlijk W/m². Kijk nog eens goed naar die Wageningen data wat er nu precies staat.

Ik heb van de Wageningen University informatie over de lichtsterkte van de zon op dezelfde dagen en hetzelfde tijdstip.

Wat was dat tijdstip op 16 en 17 juni?

Jan van de Velde

Kijk nog eens goed naar die Wageningen data wat er nu precies staat.

793 lux voor een zonnige dag in juni is belachelijk weinig. Ik vermoed net als FredF dat dat cijfer bij een andere eenheid hoort, vermoedelijk inderdaad W/m².

mcs51mc

Zonestraling is inderdaad in W/m².

Het piek vermogen van een zonnepaneel is altijd bij een instraling van 1000W/m².

In onze regio (Be, Nl) ga je nooit aan die 1000W/m² komen ](*,)

De zonestraling kan je meten met een pyranometer of met referentie zonnecellen.

Dat is eignelijk niets anders dan een gewone zonnecel met een beetje electronica in.

Die electronica zet de zonestraling om in een signaal 4 to 20mA.

Probleem als je het rendement van een volledige installatie wenst te bepalen is het ontbreken van een pyranometer of referentie cel, je weet dus niet hoeveel W/m² de zon straalt.

Vistiaantje

Het tijdstip is 14.45 uur.

Het leuke is dat er op het proefveld van de Wageningen University een pyranometer staat waarvan de gegevens beschikbaar zijn.

Heel erg bedankt voor de informatie en de verbeteringen!

Fred F.

793 lux voor een zonnige dag in juni is belachelijk weinig. Ik vermoed net als FredF dat dat cijfer bij een andere eenheid hoort, vermoedelijk inderdaad W/m².

Voor zover ik begreep is die 793 lux wat topicstarter Vistiaantje zelf gemeten heeft. Welke flux Wageningen University gemeten had heeft hij ons niet verteld.

Vistiaantje schreef schreef:Het tijdstip is 14.45 uur.

Het leuke is dat er op het proefveld van de Wageningen University een pyranometer staat waarvan de gegevens beschikbaar zijn.

Om 14.45 uur op 16 juni was de zonnestraling in Wageningen ongeveer 880 W/m2.

Om 14.45 uur op 17 juni was de zonnestraling in Wageningen ongeveer 800 W/m2.

Om 14.45 uur op 16 juni was de zonnestraling in Veenendaal ongeveer 810 W/m2.

Om 14.45 uur op 17 juni was de zonnestraling in Veenendaal ongeveer 630 W/m2.

JWvdVeer

Om 14.45 uur op 16 juni was de zonnestraling in Wageningen ongeveer 880 W/m2.

Om 14.45 uur op 17 juni was de zonnestraling in Wageningen ongeveer 800 W/m2.

Om 14.45 uur op 16 juni was de zonnestraling in Veenendaal ongeveer 810 W/m2.

Om 14.45 uur op 17 juni was de zonnestraling in Veenendaal ongeveer 630 W/m2.

Tja, dat is natuurlijk beetje nattevingerwerk. Als je nog op deze minuut op de ene plaats een wolk over hebt drijven die op de andere plaats een paar minuten later aankomt krijg je al dergelijke verschillen. Sowieso denk ik dat je het niet moet hebben over tijdsmomenten, maar gewoon over tijdsspannes van enkele minuten, uren of misschien wel gewoon een dag. Het lijkt me stug dat op langere tijdspannen dit verschil heel groot zal zijn. Als je de veranderingen in het één kunt relateren aan veranderingen in de ander zou dat uiteraard nog mooier zijn, maar dat lijkt me irrealistisch gezien je maar twee meetpunten hebt, en de windrichting zelden in het verlengde van deze twee meetpunten zal liggen/evenwijdig zal zijn aan de lijn tussen deze twee meetpunten, of hoe je dat ook mag zeggen....

Hoe heb jij overigens deze data gekregen? En (waarom) zou je de herkomst van deze data niet met de TS kunnen delen?

Vistiaantje

Ik heb die 793 lux zelf gemeten, de hoeveelheid heatflux kan je halen uit de tabel op de pagina van de onderstaande link.

Deze proefjes op ik heb ik op het schoolplein gedaan ter orientatie. Mijn plan is om op de Haarweg bij of in Wageningen te gaan staan, 10 meter vanaf de meetapparatuur dus. Hierdoor is de data van de Wageningen University veel beter te gebruiken dan wanneer er 10 kilometer tussen zit, zoals bij deze proefjes het geval was.

Ik ben aan deze data gekomen via een kennis van mij, want die studeert aan de Wageningen University.

De link naar de gegevens is: http://www.met.wau.nl/haarwegdata/graphs.htm

Wat is het voordeel dat ik ermee zou doen als ik een meting doe over een bepaalde periode? Wordt het dan nauwkeuriger?

mcs51mc

Vistiaantje schreef:Ik bepaal het rendement van de zonnepaneel. Ik weet al ongeveer hoe een zonnepaneel werkt.

Maar nu zit ik met de belangrijkste vraag, de hoofdvraag, hoe bepaal ik het rendement?

Stel je hebt een paneel van 200Wpiek, dat is dus bij 1000W/m² en dat paneel heeft een oppervlakte van 0.85m².

Dan is volgens mij het rendement van dat paneel 200 / (1000 * 0.85) = 23.5%

Slechts 23.5% van het beschikbaar zonne-vermogen wordt omgezet in elektriciteit.

Meer moet er daar niet aan gerekend, gemeten worden ](*,)

Wens je echter die 200W piek te controleren, dan wordt het iets moeilijker

Hier kan je specs vinden van een Fronius irradiance sensor. Die heb je nodig om de ogenblikkelijke irradiance (zonestraling) te meten.

Als je nu gelijktijdig met die irradiance sensor ook stroom en spanning meet van het paneel die in zijn MPP punt werkt, dan kan je de specs van het paneel controleren.

Stel dat er 5.3A uit het paneel komt bij 24V, dan levert hij een vermogen van 127.2W af.

Stel dat je irradiance meter een spanning afgeeft van 50mV, dan stemt dat overeen met een irradiance van 714.3W/m². Bij dergelijke instraling zou het paneel 714.3 * 200 /1000 = 142.8W moeten afgeven.

Jouw paneel levert dus iets minder (127.2W) op dan wat de fabrikant voorschrihft (142.8W).

In mijn ogen is dat niet echt een rendement, meer degradatie.

JWvdVeer

Wat is het voordeel dat ik ermee zou doen als ik een meting doe over een bepaalde periode? Wordt het dan nauwkeuriger?

Sowieso wordt je meting nauwkeuriger als je over een langere periode meet. Elke willekeurige meetfout wordt dan relatief minder groot. Noemt men ook wel `regressie naar het gemiddelde`.

Daarnaast zou je ook nog kunnen meten onder verschillende omstandigheden om weersinvloeden op het rendement mee te nemen ofwel, is het rendement mogelijk nog afhankelijk van de hoeveelheid zonlicht die het aangeboden krijgt?

mcs51mc

Deze proefjes op ik heb ik op het schoolplein gedaan ter orientatie. Mijn plan is om op de Haarweg bij of in Wageningen te gaan staan, 10 meter vanaf de meetapparatuur dus.

Begrijp ik het goed dat je op stap bent met je zonnepaneel??

Over welk paneel spreken we hier eigenlijk??

Heb je daar wat specs van??

Vistiaantje schreef:Ik ben aan deze data gekomen via een kennis van mij, want die studeert aan de Wageningen University.

De link naar de gegevens is: Wat is het voordeel dat ik ermee zou doen als ik een meting doe over een bepaalde periode? Wordt het dan nauwkeuriger?

"Nauwkeuriger" zou ik niet durven zeggen, meer "statistisch verantwoord" ](*,)

Vistiaantje

Natuurlijk, zo is het helemaal!

Dat maakt het een stuk leuker en interessanter! Dank je voor de tip!

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Rendement zonnepaneel

Rendement zonnepaneel

Re: Rendement zonnepaneel

Re: Rendement zonnepaneel

Re: Rendement zonnepaneel

Re: Rendement zonnepaneel

Re: Rendement zonnepaneel

Re: Rendement zonnepaneel

Re: Rendement zonnepaneel

Re: Rendement zonnepaneel

Re: Rendement zonnepaneel

Re: Rendement zonnepaneel

Re: Rendement zonnepaneel