Onderwerp: Zonnepanelen in serie versus elk een regelaar

Een klein en zeer beperkt experimentje uitgevoerd met de twee panelen op mijn voor beams. Met een heel verrassende uitkomst. Dit zijn twee de zelfde panelen met 32 cellen die de zelfde oriëntatie hebben. Wel kan er uiteraard op de ene wel schaduw vallen en tegelijk op de andere niet.





In de periode van 28/05/2024 t/m 29/06/2024, dus 33 dagen, heb ik de panelen elk op hun eigen mppt regelaar (Victron 75/15) aangesloten gehad. In die periode bracht het bakboord paneel 190 Wh gemiddeld per dag op. Het stuurboord paneel gemiddeld 137 Wh per dag.

In de periode van van 30/06/2024 t/m 16/07/2024, dus 17 dagen, heb ik ze in serie aangesloten op één mppt regelaar. In die periode was de gezamenlijk opbrengst 4750 Wh. Gemiddeld per dag per paneel 140 Wh. Wat heel opvallend nagenoeg gelijk is aan de gemiddelde opbrengst van het slechts presterende paneel in de periode daarvoor. De gemiddelde meeropbrengst met twee regelaars was 14,6 %.
Uiteraard is dit maar een zeer beperkt experiment wat waarschijnlijk niet herhaald de zelfde uitkomst zal hebben. Maar opvallend is wel dat van de serie de gemiddelde opbrengst het zelfde is als het slechts presterende paneel in de eerste periode.

Interessant, ook dat er zoveel verschil in opbrengst blijkt te zitten tussen twee identieke panelen - of lag je boot tijdens de meetperiode in éénendezelfde oriëntatie tov de zon?

Waren de gemiddelde weersomstandigheden tijdens de eerste en tweede periode vergelijkbaar?

Nachtvlinder schreef : Ik weet niet precies waar 3Noreen uit hangt maar de data hier geeft in de periode 2 ook 14,7% minder gemiddelde opbrengst dan periode 1 met gelijkblijvende opstelling Nee dus.

De antwoorden op de vragen die Nachtvlinder stelt zou ik ook graag willen weten.
Daarnaast: wat was je vooronderstelling qua uitkomst? Al lezende vind ik het logisch klinken dat een serie zo goed presteert als het slechtst presterende paneel.

Philip schreef :
Heel interessant. Vooral dat jij ook precies 14,7 meet. Kun je die data met ons delen ? Anders blijft het zo vaag. Dit is een project draadje waarbij ik vooral meet data wil delen. Zonder data vind ik het irrelevant voor dit project draadje. Te meer niet relevant omdat jij vermoedelijk met ander panelen, andere oriëntatie en andere geografische positie data hebt verzameld.

XanderB schreef :
Dat het logisch klinkt komt overeen wat de theorie die al lang in de zonnepanelen wereld gebruikt wordt. Namelijk dat het slechts presterende paneel de opbrengst van de string bepaalt.

Wij liggen veel voor anker. Overwegend met een west georiënteerde wind. De zon staat gedurende de dag overwegend zuid. Daardoor valt er meer schaduw van het tuig op de stuurboord beam.

Mijn vooronderstelde uitkomst was dat de serie een hogere opbrengst zou hebben omdat dit panelen zijn met slechts 32 cellen. Door ze in serie te zetten krijg ik een hogere spanning. Als wat Philip schrijft gestaafd kan worden met data dan zou het betekenen dat in de periode waar minder zon was een string met meer cellen in het voordeel zou zijn geweest.

Parallel op één regelaar, hoe zou dat (inclusief de nu verduidelijkte schaduweffecten) uitvallen qua opbrengst?

Nachtvlinder schreef :
Het zou leuk zijn als iemand dat zou onderzoeken. Ik ga dat niet doen. Mijn eerste drie panelen had ik op 1 regelaar parallel. Daar was na het eerste jaar een paneel van stuk waar een slagschaduw van de radar paal op viel. Je moet de panelen dus echt met diodes daartegen beschermen. Maar als zo'n diode werkt dan levert dat paneel niets op dat moment op. AndreAzuree lijkt vergelijkbare ervaring te hebben.

Ok.

Ik denk dat de verklaring van je meetresultaat is dat het MPTT algoritme wanneer deze per paneel kan optimaliseren (dus bij 2 regelaars) in vergelijking met wanneer daar een soort “minst slechte waarde” voor de serieschakeling uitkomt, veel meer vrijheid heeft.

Nachtvlinder schreef :
Dat denk ik ook. Het is ook het verkoop argument voor optimizers. Maar het is leerzaam dat ook terug te zien in de praktijk.

Zeker!

Overigens heeft Philip wel degelijk een argument dat de zonne instraling in die verschillende periodes niet gelijk hoeven te zijn. Sterker nog, bijna zeker niet gelijk zullen zijn geweest. Alleen ontbreken de data om daar een goed kwalificatie aan te geven. Voorlopig heb ik maar 1 Noreen om mee te testen.

Wanneer je geen ruimtebeperkingen hebt (die er meestal wél zijn), zou je kunnen bepalen of je het verloren rendement (bij serie op één regelaar) gaat compenseren door een extra regelaar of een groter paneel.

Uitdaging is dat je dat niet goed vooraf kunt zeggen, maar pas weet wanneer je béide hebt gedaan én bij gelijke omstandigheden gemeten hebt

Nu die regelaars niet zo duur meer zijn (en ruimte schaars is) vermoed ik dat met een extra paneel een extra regelaar plaatsen verstandig is.

Het hangt ook af welke voorkeur je hebt. Als je geen bezwaar tegen glas panelen hebt is een extra paneel afgezien van de ruimt nog goed te betalen. Alleen vind ik zo'n constructie met een glas paneel op mijn boot een no-go. Flexibele panelen zijn belachelijk duur. Maar een extra opbrengst van 14% is nog niet voldoende om een extra regelaar te betalen in dit geval van deze panelen op mijn beam. Alleen ruimt is wel een ding.
Zonnestroom aan boord is gewoon snel duur. Maar we zijn nu weer ruim 50 dagen onderweg en alle verbruikte stroom is zonnestroom. Inclusief koken, boordcomputer, stuurautomaat en ijskast. We hebben geen walstroom gebruikt en laden niet met de dynamo op de diesel.

3Noreen schreef : Ja dit is de data van mijn oost-west georiënteerde panelen op mijn schuurtje. Volledig andere use case dus maar niet gehinderd door veranderende opstellingen, schakelingen of landingstoestanden van accu's is het verschil geheel te wijten aan het weer. En daarmee wel verdomd dicht bij jouw verschil komt.
Als ik weer aan de laptop zit, kan ik wel een uitdraaitje maken.

Hier de data:



Als je het wil narekenen mag je ook de excel hebben hoor

Ik heb ook nog een setje liggen op het hdak van het huis maar die data heb ik pas later.

Van 30-06 t/m 16-07 zijn toch 17 dagen en geen 16 ? Dan is het verschil dus zowat 18%

Een excel geeft de mogelijkheid daadwerkelijk te vergelijken op dag niveau. Zo uit de losse pols zie ik wel opmerkelijke verschillen wat betreft dagen met een maximum en minimum opbrengst. Het zou buitengewoon opmerkelijk zijn dat in Engeland waar ik sinds 26-06 mij bevind de zelfde instraling zou zijn geweest als op jou schuurtje in NL.

Een geupload excel bestandje blijft ook zichtbaar in de toekomst in dit draadje. Een link na een plaatje meestal niet.

Panelen parallel bestrijden elkaar: het paneel dat de hoogste spanning levert zorgt ervoor dat het parallele paneel met ietsje minder spanning niet kan bijdrgen aan het laden.
Ze moeten wel heel erg precies gelijk zijn om beide vermogens te kunnen optellen.

Panelen in serie versterken elkaar. In serie verhoogt de spanning en dus ook de stroom.

het is niet helemaal zo simpel als ik hier schrijf. Maar serie levert meer dan parallel.

Maar zet maar eens een aantal ladertjes parallel op één punt en meet de stroom per lader.
Wanneer de accu erg leeg is zullen meerdere stroom leveren, maar naarmate de accu voller wordt blijft err maar één over die als laatse stopt met laden.

In serie leveren ze alle hun bijdrage.

Er zijn veel dingen die invloed hebben, zoals schaduw, instraalhoek bewolking temperatuur en nog wel een paar zaken.

Simpel voorbeeldje, al vaak als voorbeeld gebruikt: 4 panelen die in het ochtendgloren elk 4 Volt leverenn doen parallel NIETS aan stroom naar een 12 Volt accu, maar in serie is het 16 Volt en er wordt geladen.
gedurende de gehele dag blijft die voorsprong bestaan en bij minder wordend licht in de avond wordt ook langer geladen.

Schaduw levert in serie zowel als parallel minder vermogen op.

Hmm vreemd, excel zag een van de waarden niet als getal en daarom telde COUNT die dag niet mee. Maar de waarde werd dan ook niet meegenomen in de optelling. Uiteindelijk maakt het niet heel veel uit.




Maar mijn punt was niet precies die 14,7% verschil maar dat weersinvloeden al dergelijke verschillen kunnen maken. Het verschil tussen mijn setjes thuis varieert al tussen de 15% en 30% over de zomermaanden (teruggerekend naar kwh/wp) omdat de ene dag de schuur meer last heeft van de schaduw die het dak niet heeft dan de andere.

edit: excel is niet toegestaan in de lijst van extenties. De .doc een hernoemen naar .xls.

Philip schreef :
Met het principe van je punt dat de gemiddelde instraling over vergeleken periodes wezenlijk kan verschillen ben ik mee eens. En dat daardoor de uitkomst van mijn praktische test niet zeker is. Maar wat we wel zeker weten is dat in serie geschakelde panelen de stroom door elk paneel gelijk is. En dat die stroom begrenst wordt door het minst presterende paneel. Mijn praktische testje komt daar toevallig ook op uit. Meer niet.
Wat we ook zien is dat het economisch niet uit kan om meerdere regelaars te gebruiken in deze opstelling. Dat gaat misschien pas echt werken als de panelen andere oriëntatie hebben. Tenzij je tegen veel geld maximale opbrengst wilt hebben.

grappig, ik heb de opbrengst van onze huisinstallatie even vergeleken met bovenstaande datums.

totaal opbrengst 1e periode 1213,6 kwh gedeeld door 33 is gemiddeld 36.6 kwh per dag.
totaal opbrengst 2e periode 658,0 khw gedeeld door 17 is gemiddeld 38,7 kwh per dag.

Dit ondanks dat de dagen al korter worden. Vooral weerseffecten waarschijnlijk…

b100 schreef :
Dank voor het delen. Het ondersteunt weer de uitkomst van mijn testje dat een regelaar per paneel iets meer opbrengst geeft.

Saeftinghe schreef :
Mijn testje was in eerste instantie bedacht im te kijken of zo'n serie schakeling voordeel oplevert ten opzichte van een regelaar per paneel. Dat blijkt in deze test niet het geval. Heb jij data waarin dat anders blijkt ?
Het is wel zo dat een serie iets eerder start maar dat de energie die in die tijd geoogst wordt te verwaarlozen klein is. Het zou kunnen zijn dat op "slechte" bewolkte dagen een serie in het voordeel is. Maar ook voor deze gedachte zijn er geen ondersteunende metingen.

3Noreen schreef : Dat is best begrijpelijk...
Maar ik zie meerdere sets waarschijnlijk symmetrische panelen. Als de historische verhouding van opbrengst tussen de panelen op de beams en de panelen op de drijvers bekend is, kan je daar misschien betere conclusies mee trekken?