Onderwerp: Zonnepanelen, poly- of monocrytalline

In mijn EE doos zat geen licht gevoelige diode maar een LDR. Een LDR geeft geen duidelijke junctie zoals een diode, maar een stof waar door licht ladingsdragers uit worden losgemaakt. Een lichtgevoelige diode heeft een polariteit, een LDR niet.
De oude germanium puntcontact diode is lichtgevoelig en werkt als Led bij 100mA in doorlaat, het licht is zwak oranje rood. Als je de stroom nog verder opvoert gaat de diode nauwelijks meer licht geven maar gloeit de contactveer op als een gloeidraad. Wel net zo oranje rood!
Groet, Peper.

Peper schreef : O ja; misschien was het dat.
Electronica is nooit mijn ding geweest. Mijn vader dacht me er een plezier meer te doen, maar ik sloopte de ene transistor na de andere door ze verkeerd aan te sluiten. Niets wat ik in elkaar stak werkte.

Gelukkig kon ik meer met een stukje hout...

--
stegman

Een MPPT van victron is leuk speelgoed maar ze zijn nogal prijzig (40A €314). Voor die prijs had ik eerder dit jaar dan toch nog 3 panelen van 100Wp.

Als je hem zelf maakt, volgens het schema op de nieusgroep, dan kost het ca €70. Die versie is met fets (dat zijn ze allemaal of de ontwikkelaar heeft een draadje los) en heeft een efficientie van 97%. Dwz dat dus de conversie van de buckconverter in de controller 97% is. Als de controller dus goed regelt komt 97% van het vermogen uit je panneel bij je accu aan.

Zoals ik de panelen nu aangesloten heb gaat er veel vermogen verloren. Ik gebruik een pwm controller en de cel spanning is onder last optimaal op 18V. Stel de accu is wat leeg en heeft een spanning van 12V. De zon schijnt lekker en de laadstroom van dat panneel is 4A. Het totale vermogen wat de accu in gaat is nu maximaal 12*4=48W
Het zelfde plaatje met een MPPT:
18*4=72 * 97%=69.8W
Dat scheelt nogal.

Maar wat mij betreft is een MPPT alleen nuttig als het ding niet erg prijzig is of als je erg beperkt bent in het totale oppervlak wat je kunt gebruiken. En bij een schip is dat meestal zo.

Peper schreef : Op basis van de Eerste Hoofdwet van de thermodynamica kan ik niet anders concluderen dan dat een MPPT regelaar juist zorgt voor een hoger totaal rendement van je installatie dan een PWM regelaar (het elektrisch totaalrendement van de zonnecel installatie gedefinieerd als de verhouding tussen de hoeveelheid aan de accu's toegevoerde hoeveelheid energie, gedeeld door de door de zonnecel(len) geleverde hoeveelheid energie).
In de installatie bevindt de regelaar zich tussen zonnecel en accu.
Een PWM regelaar gedraagt zich als een regelbare weerstand, waar het verschil in voltage tussen zonnecel en accu electrisch energieverlies oplevert, die in overeenstemming met de Eerste Hoofdwet niet verdwijnt maar in warmte wordt omgezet. Een MPPT regelaar is een DC-DC converter waardoor het energieverlies aanzienlijk beperkt wordt, door de omzetting van het hoge zonnecel voltage naar een correct accu-laadvoltage. Uiteraard heeft iedere regelaar interne verliezen, maar die zijn te verwaarlozen ten opzichte van de verlizen die de spanningsval over de PWM regelaar veroorzaakt. In de links die Ad geplaatst heeft, is het duidelijk terug te zien.

Cees

Hee dat van dat led effect dat wist ik niet. Ik heb vast wel nog oude OA99 glasdiodes liggen. Dat moet ik proberen!

CeesS schreef :
1. Een MPPT gebruikt ook een PWM (Pulse width modulation)
2. Een PWM gedraagt zich als een weerstand, echter dit wordt veroorzaakt doordat een spoel(inductie) in de schakeling met een wisselstroom wordt gevoed. Dit veroorzaakt geen (nou ja, heel weinig) verlies.

Misschien maakt de volgende analogie het concept MPPT duidelijker. Denk aan het aandrijfconcept van een auto, de zonnecel is de motor en de auto is de accu. Een gewone regelaar werkt als een slippende koppeling om de auto in beweging te krijgen en te houden. Dit gaat gepaard met verliezen omdat koppel en toerental niet optimaal over een groot gebied op elkaar aangepast zijn. Een MPPT regelaar voegt aan de koppeling een versnellingsbak toe.

Ja helemaal goed.

jelbert schreef :
Ik heb al jaren deze MPPT regelaar en heb er geen klachten over.
www.jutasolar.com/en/product_more.asp?id=1182
midsummerenergy.co.uk/buy/MPPT...-MPPT-regulator.html
Maximaal 4,3 ampère ( bij 14,3 Volt laadspannig aan de accu) naar de accu kan ik voor een 70 Watt paneel ook niet slecht vinden.
Ik heb hem destijds nog een stuk goedkoper gekocht via een of andere Duitse webshop www.amazon.de/exec/obidos/tg/d...ing/-/B00FK2GTCQ/new en rechtstreeks uit China heb je hem nog goedkoper.
Ad

En hoe werkt e.e.a. als je geen combi-regelaar neemt (dus voor zowel zonnepanelen en een windmolen). Je hebt dan dus twee regelaars nodig. Kun je die allebei dan gewoon op je accu´s aansluiten? En als ze allebei laadstroom geven, is dat dan geen probleem? Of kan er maar 1 tegelijk laadstroom geven?

Danku!

met zonnepanelen weet ik het niet, maar als de motor loopt en stroom levert gaat de regelaar van de windmolen de molen remmen, stroom ligt dan boven de veilige modus van de windmolen. ik denk dat het ook zo gaat met een zonnepaneel, de hoogste laadstroom zal het winnen.

elk panneel met regelaar moet je zien als een stroom bron. Als je stroom bronnen paralel schakelt mag je de stromen bij elkaar optellen (zolang je de stroom kwijt kan tenminste).
Het is dus niet zo dat de grootste stroombron wint.
(en ehhh stroom en spanning niet door elkaar halen he, zoals veler leek zegt: kijk uit daar staat stroom op! Nee dat is spanning.)

Ik kan het heelaas niet beide meten maar bij mij (en ik denk bij de meesten) zitten de alternator (of moeten we nu weer dynamo zeggen ) en mijn zonnepaneel met MPPT regelaar altijd parallel en wel vóór de laadstroomverdeler aangesloten.
Ook de acculader staat er parallel aan maar die zal uiteraard niet gauw op walstroom staan als de motor draait.

Overigens , is het niet zo dat een regelaar van een windmolen op een boot deze , als de accu biv. vol is zijn stroom laat afvoeren naar een weerstand die dan ook flink arm kan worden?
Ad

jelbert schreef :
Ik was altijd van gedachte dat je zonnepanelen beter in serie kunt schakelen en dan naar de regelaar en accu. dit zou meer opbrengst geven dan parallel geschakeld.

@Roland27:
Dat ligt helemaal aan de regelaars die je gebruikt.
Zonnepanelen zijn (zoals in dit topic al is opgemerkt) eigenlijk diodes. Zij laten de stroom in maar 1 richting door. Als er licht op valt produceren de panelen een spanning en een stroom (bij een belastingsweerstand) die in de zelfde richting stroomt als de doorlaat stroom. Daarom kun je zonnepanelen van dezelfde nominale spanning ook parallel schakelen, de stroom opgewekt door het ene paneel loopt niet door het andere paneel weg (tenzij je dat andere paneel andersom aansluit! Dan vliegt het in de fik!)
De regelaar voor meerdere panelen parallel moet de maximale stroom van alle panelen samen kunnen verwerken. Ongeacht of het een PWM of een MPPT regelaar is.
Windmolens zijn een heel ander verhaal. In de eerste plaats ligt het aan de ingebouwde generator hoe zij zich gedragen.
Vastgesteld moet worden of de veldmagneet een permanente (neodymium magneten zijn heel sterk!) magneet is, of dat het om een regelbare elektromagneet gaat. Met een regelbare elektromagneet is de uitgangsspanning ook binnen bepaalde grenzen te regelen door de veldstroom te regelen.
Met een vaste magneet valt het veld niet te regelen of je moet het met een ferromagnetische brug mechanisch gaan kortsluiten en dat is een heel gedoe. De spanning van een windmolen met een vaste magneet in de generator is afhankelijk van het toerental en de belasting die er op wordt aangesloten. Sluit je er geen belasting op aan, dan kan de opgewekte spanning zeer hoog worden en een 12V generator kan dan makkelijk de 200V halen.
Een generator wekt, hoe je het ook bekijkt, altijd een wisselspanning op. Dit komt doordat alleen magneetvelden van wisselende sterkte stroom/spanning in een geleider kunnen opwekken. Die wisselspanning kan mechanisch worden gelijkgericht via een collector en koolborstels of via gelijkrichter diodes (brushless). Als je een generator met diodes onbelast laat, schiet de spanning van de generator zo omhoog dat de diodes 'doorslaan' en kapot gaan. Daarom kun je beter de accu in je auto aangesloten houden als de motor draait, anders gaan de gelijkrichter diodes in de generator (die meestal 'alternator' wordt genoemd) kapot.
Een windmolen met een 'ongeregelde veldmagneet', die niet op enige manier wordt belast (door verbruikers of door een accu) zou een zo hoge spanning kunnen opwekken (in een windvlaag) dat de zonnepanelen die er parallel mee staan, doorslaan. Dan vliegen je zonnepanelen in de brand. Een windmolen met een 'regelbare veldmagneet' komt meestal niet zover, alhoewel de spanning desondanks behoorlijk kan oplopen.
Je moet dan een soort van 'surge protector' gaan inzetten die bij overspanning van de windmolen, de windmolen kortsluit (tijdelijk) en de stroom niet naar de zonnepanelen laat lopen. Je kunt ook de accu's hiervoor gebruiken. Zij zullen dan tijdens een windvlaag kortdurend veel stroom opnemen en zo voorkomen dat de spanning te hoog wordt. Dit heeft een belangrijke consequentie voor de installatie: Je mag tussen het 'overspanningsbeveiligingsdeel' en de generator (alternator of dynamo) geen zekering opnemen. Tussen de generator op een verbrandingsmotor en de startaccu zit nooit een zekering. Doe je dat wel, dan is de generator bij het doorbranden van de zekering onbelast en bij een alternator slaan dan de diodes door. (en zijn daarna definitief kapot)
Een generator werkt ook als een elektromotor, het basis principe is hetzelfde. Als je stroom aan je windmolen kunt toevoeren wordt het een 'ventilator' of 'windmachine'. Het is niet waarschijnlijk dat dit je bedoeling is. Bij een alternator kan dit niet want de gelijkrichter diodes houden deze stroom tegen zolang de spanning maar niet te hoog is. Bij parallel schakeling van zonnepanelen aan de windmolen zal dit wel loslopen, de zonnepanelen zullen niet boven de 30V komen en dat verdragen de diodes van generator in de windmolen wel. (Omgekeerd is het niet zo, maar dat is al hiervoor beschreven)
Als je met een overspanningsbeveiliging van 30V werkt, zal de stroom door die overspanningsbeveiliging boven de 30V zo sterk toenemen dat de 31V nooit wordt gehaald. Als je deze beveiliging op 14,1V stelt heb je de simpelste analoge laadregelaar voor 12,6 V loodzwavelzuur accu's. Het is geen mooie stroom en spanning regeling die eerst aan de accu vraagt: 'hoe wilt u vandaag uw eten?' en het rendement is kl*t* , maar het systeem is simpel en degelijk en dat krijg je er dan voor terug.
Je kunt je afvragen, bestaan er wel combi regelaars? Indien er rekening wordt gehouden met een aantal natuurkundige zaken is elke regelaar een combiregelaar. Het gaat erom dat deze het aangeboden stroom kan verwerken en een overspanningsbeveiliging heeft waarvan het 'kortsluit vermogen' hoog genoeg is om het hoogste aangeboden vermogen te 'vermoorden' (om te zetten in warmte).
(weer zo'n crimineel lange post , sorry hoor!)
Groeten, Peper.

mijn regelaar van de windmolen, volgens het boekje een mppt regelaar, sluit de drie fasen/wikkelingen van de molen kort. dan gaat de molen op de rem. gebeurt ook bij te veel wind, te hoge snelheid. hoe dat werkt, weet ik niet, hoef ik ook niet te weten. de molen /regelaar is afgeregeld af fabriek op 14,4 volt max., kan ik wel verhogen. als de alternator boven die spanning komt, gaat de molen naar 0 en remt af.

dat kort sluiten, op de rem zetten moet je ook doen als je aan de molen werkt, handmatig, de drie draden aan elkaar knopen.
de "oude" types werkten met een rem weerstand.

Peper! Ten eerste hartelijk dank voor je goede uitleg over e.e.a.

Ik kwam op het combiverhaal, doordat ik bij de makers van de Rutland 914i keek, Marlec.

Hier een link naar bedoelde combi (PWM) regelaar. Is gemaakt om die Rutland 914i molen aan te sluiten en 160Watt max aan zonnepanelen.

www.marlec.co.uk/products/wind...er-controllers/hrdi/

Dat hangt van de regelaar af die je gebruikt.
Stel je hebt 3 pannelen van 18V/100Wp (een gebruikelijke spanning). En je schakelt ze in serie dan krijg je 54V met een maximale stroom van 5.55A. Als je een gewone regulator neemt gaat er ergens iets heel heet worden en gaat het vast heel raar ruiken aanboord. Als je een MPPT neemt die een dergelijk hoge spanning aan kan dan zou je kunnen laden met 5.5*54*0.97= 288W
Echter dat geld alleen met een MPPT die een dergelijke hoge spanning aan kan.

Als je de cellen paralel schakelt dan wordt het vreemd als niet alle cellen evenveel licht vangen. Want de zonnepanelen zijn geen ideale stroom bronnen. Maar als ik in de victron folder kijk van hun regelaars dan schakelen ze ze paralel.
Als ik kijk in de tabel die Peper geplaatst heeft dan ligt de spanning waarbij het meeste vermogen geleverd kan worden op de 18+/-1V. Ik denk dat ale een panneel te weinig zon krijgt en dus een te lage spanning geeft dat deze dan bij paralel schakeling niet mee doet (want het is geen ideale stroom bron).
Dus als je regelaar er geschikt voor is en er zit een downconverter in (buck-converter) dan kan je beter in serie schakelen.
Dat zie je ook met grote installaties die op het dak van je huis liggen.

Zit me af te vragen.... of het allemaal wel zo moeilijk is.
Zelf koppel ik een overloopbaar paneel van 40 cellen direct met een glaspaneel van 36 cellen met een goedkoop regelaartje, de Steca Solsum 8,8 en dat gaat al vele jaren zonder problemen.

jelbert schreef : In de victron mppt 75/15 handleiding staat netjes het volgende:

12V accu en mono- of polykristallijne panelen
● Minimum aantal seriële cellen: 36 (12V paneel).
● Aanbevolen aantal cellen voor hoogste controllerefficiëntie: 72
(2x 12V paneel in serie of 1x 24V paneel).
● Maximum: 108 cellen (3x 12V paneel in serie).

24V accu en mono- of polykristallijne panelen
● Minimum aantal seriële cellen: 72
(2x 12V paneel in serie of 1x 24V paneel).
● Maximum: 108 cellen (3x 12V paneel in serie).

Dat ding heeft dus het liefst 2 panelen in serie (bij 12v).

Philip schreef :
Mmm , ik vraag me dan wel af of twee kleine panelen dan niet altijd beter zijn dan een grote met hetzelfde totaalvermogen.
Met een dergelijke regelaar dan.
Ad

@Proost: het is ook niet moeilijk en die eenvoudige PWM regelaar van Steca is ook als oem-product verkocht. Het ding kan bijna niet kapot en werkt prima! Je moet alleen niet boven de 8.8A uitkomen. Op dit ding kun je ook een windmolen aansluiten (heb ik gedaan) op voorwaarde dat deze spanningsbegrensd is en niet per ongeluk samen met de zonnepanelen meer dan 8.8A levert (dat leverde die oude fietsdynamo aan mijn Savonius rotor zeker niet, bij een half Ampère hield het helemaal op).

@jelbert: je interpreteert de grafiek verkeerd (denk ik). De 18V is de spanning bij de hoogste opbrengst als er 1000W/m² wordt ingestraald. Bij 200W/m² ligt dat anders (ca 15V). Voor 1000W/m² heb je in Nederland een mooie zomerdag rond 21 juni nodig, de gemiddelde Nederlandse dag met zonnig weer zal wel resulteren in een instraling van 500W/m² en dat is andere koek!
Als je drie panelen in serie zet krijg je 3 x 22V (als je de panelen van de getoonde curve gebruikt) ofwel 66V open klem spanning. Zelfs al schijnt alleen de volle maan erop, dan kom je nog wel aan die 66V. Als je bij volle maan deze panelen gaat belasten, blijft er slechts een 'drol' over.
Als je deze drie panelen boven in een 'vliegenmepper' zet (dat zijn die zonne-energiecentrales van de Nuon op zo'n gebogen paal) en je laat ze de zon optimaal volgen, dan is serieschakeling een goeie truc. Maar, als er een tak schaduw werp over 1 van de drie panelen, ben je mooi de sjaak want dan levert het geheel in een keer veel minder. Je kunt dat iets verbeteren door diodes over de panelen te monteren die de stroom om het 'beschaduwde' paneel leiden. Of je kapt gewoon alle bomen in de omtrek en dan ben je ook van de schaduw af.
Dit is voor een boot niet nodig, op het water groeien niet zoveel bomen. Maar een 'vliegenmepper' heeft een vaste noord-zuid oriëntatie en dat heb je op een zeilboot zeker niet. Een mast met drie zonnepanelen erin zou je draaibaar kunnen maken en dan werkt het wel. Maar dan kan het zijn dat de panelen voor de zon wel heel goed staan, maar voor het zeilen heel verkeerd. (of je moet geluk hebben).
Je zult op een zeilboot te maken krijgen met veel minder optimale condities en ook niet met de mogelijkheid om schaduw van de mast van je zonnepaneel weg te houden (oké dit gaat niet op voor de eigenaars van een zeilend vliegdekschip, dat is waar, maar ik heb maar een €Xr en het enige vliegtuig dat daarop landt heet mug).
Het is waarschijnlijk dat je op een boot(je) niet drie zonnepanelen in serie kunt schakelen en dat alle drie deze zonnepanelen in hetzelfde platte vlak kunnen worden gemonteerd en het is heel waarschijnlijk dat er over 1 van de drie panelen de schaduw van de giek, de mast, de fok, het grootzeil en welke andere lappen je op de boot wilt voeren, valt. Daar is wel een oplossing voor: je koopt een meervoud van 3 paneeltjes van 10 of 20 Watt en maakt daar kleine arrays van en schakelt die parallel. Valt er dan 1 array uit, ben je hoogstens 60W kwijt.
Koop je 3 panelen van 80W waarvan er 1 op een soort 'spoiler' aan het hek is gemonteerd en de andere 2 de garage voor de kajuit'klep' vormen, en je zet ze alle drie parallel, dan moet het al heel raar gaan wil je niet 1 paneel goed beschenen hebben, een ander paneel voor de helft beschenen en 1 in de schaduw van het grootzeil hebben. Je hebt dan weliswaar voor 240W geïnvesteerd en je haalt er waarschijnlijk nooit meer dan 160W uit, maar de condities waarbij je er minder dan 160W uithaalt komen minder vaak voor ('s nachts als de zon weg is bij nieuwe maan)
Dus theoretisch zou ik kiezen voor parallel schakeling van de panelen en de spanning met een boost converter oppompen naar de gewenste laadspanning (voor de bekenden: het theorema van Rev hele vette )
Groeten Peper.

Dat heb ik ook aan boord hoor, een paralel schakeling. Het ging even over de vraag van svalk.
Als ik die MPPT regelaars goedkoop genoeg kan bouwen dan maak ik er voor elk paneel 1. Ik heb hier nog een rol met 2200 FETS liggen die elk 20A (gekoeld) aan kunnen. En natuurlijk meer van dat speelgoed. Dus ik knutsel me wel de winter door.

So hé! Ik had er 20 van 5.6 A en ik heb er al 5 vermoord! (te hoge gate spanning!) Heb jij soms nog een idee voor de sturing van een FET in een 'Blocking oscillator' die als spanningsbooster werkt? Zie mijn posts in 'elektrisch varen'
Groeten, Peper.

Peper schreef : Hier woorden Fred de Fetjes systematisch de nek omgedraaid

www.zeilersforum.nl/index.php/...=25&start=200#455727