Зависимость мощности солнечных панелей от температуры воздуха

[skysheep.livejournal.com]

Как известно солнечные панели лучше работают при низких температурах.  Производители солнечных панелей публикуют температурные коэффициенты, которые обычно в пределах 0.3-0.5% на 1с.  Это значит что производительность солнечный панелей падает на 0.3-0.5% при повышении температуры на 1 градус по Цельсию.

Однако, для нас более важно как температура окружающего воздуха влияет на производительность.  Температура воздуха влияет на температуру панелей, но я думаю что эта зависимость не совсем линейная.  Солнечные панели нагреваются на солнце быстрее чем окружающий воздух, поэтому во время работы днем, их температура будет выше чем температура воздуха.  Холодный воздух конечно будет их охлаждать, но в итоге я думаю что зависимость между температурой воздуха и температурой панелей будет не линейная (чем холоднее воздух, тем меньше должна быть разница температур). Если кто-то силен в термодинамике, может прикинуть как это должно происходить теоретически.



Итак, я захотел проверить как производительность зависит от температуры воздуха. Для этого мне надо было подождать подходящих погодных условий. Для эксперимента требовалось чтобы в течении короткого промежутка времени (чтобы инсоляция не менялась) было несколько ясных дней с разной температурой.

16 января у нас был ясный день с температурой от 18 до 27 градусов Ц. Производство энергии составило 38.7кВтч.  Исходные данные лежат вот тут.

21 января у нас был ясный день с температурой от 8 до 18 градусов Ц. Производство энергии составило 42.2кВтч (+9%)



22 января у нас был ясный холодный день с температурой от 3 до 16 градусов Ц. Производство энергии составило 43.3кВтч (+12%)


Световой день был 10:43:05 16 января, против 10:48:35 22 января. Разница в инсоляции я думаю должна быть менее 1%.

Графики мощности и температуры воздуха в эти дни выглядели вот так.





Я рассчитал коэффициент разницы между температурами и мощностью для пары 1/16 - 1/21 января  и для пары 1/16 - 1/22 января  .  ((P2-P1)/P1)/(T1-T2).  С практической точки зрения нам важны показатели между 11 и 2 часами дня, так как в это время производится большая часть энергии.   Средний коэффициент между 11:00 и 14:00 для пары 16-21 января   был 0.75% и для пары 16-22 января был 0.8%.


В итоге, согласно этому измерению, при понижении температуры воздуха на 10 градусов, мощность панелей выросла на 7-8%.

Comments

[lj-frank-bot.livejournal.com]

Здравствуйте!
Система категоризации Живого Журнала посчитала, что вашу запись можно отнести к категории: Экология (https://www.livejournal.com/category/ekologiya).
Если вы считаете, что система ошиблась — напишите об этом в ответе на этот комментарий. Ваша обратная связь поможет сделать систему точнее.
Фрэнк,
команда ЖЖ.

[topbloger.livejournal.com]

[akitos.livejournal.com]

что же будет при -50! :))))))))))))))))

солнечная энергия заведомый труп, а самое противное, что это деградация развития. Во вселенной нет места для энергии света.

[skysheep80.livejournal.com]

Да, Жалко что низкие температуры обычно совпадают с коротким днём.

[stan podolski (from livejournal.com)]

Это еще что, вы только подумайте, какая эффективность получится при температуре на пару градусов ниже нуля Кельвина

[aterentiev.livejournal.com]

Зашел сюда проверить, с какого коммента начнется про то, что солнечная энергия - дерьмо и неправда. Оказалось, угадал.

[grizzly-ru.livejournal.com]

Заведомый труп с каждым годом демонстрирует завидный рост генерации в мире. Самый большой из всех :)

[shurikk77.livejournal.com]

Так... Концепция поменялась...
Поля панелей строим не в Сахаре а в тундре и тайге!
А я то думаю, чего тиран засуетился – начал СМП осваивать и ледоколы строить! ;)

[skysheep80.livejournal.com]

Надо Антарктиду срочно осваивать и строить ЛЭП из Антарктиды в северное полушарие. Пока у нас зима, там полярный день и солнце светит круглосуточно.

[nukemall.livejournal.com]

Да, солнечные батареи в тундре полярной ночью - отличная идея.

[avotara.livejournal.com]

Для обеспечения этого проекта и была построена плавучая АЭС ))

[yasmax.livejournal.com]

Их расшатают там медведи и расклюют пингвины.

[brmail]

Осталось сделать следующий разумный шаг - поместить под солнечную панель радиатор охлаждения и небольшие помпы, которые с повышением температуры панели будут гонять холодную воду из бака водонагревателя. Одновременно охлаждая панели и грея воду для дома.

[aterentiev.livejournal.com]

Когда есть солнце, тепла нужно намного меньше.

Кстати, панели такого типа (с охлаждением водой, эдакая комбипанель с электро и водогрейкой) уже есть, я про них читал.

[sullen-ru.livejournal.com]

значит при повышении температуры воздуха на 10 градусов, мощность панелей упадет на 7-8%.
миленько.

а если еще пылью да песочком присыпет:).

[aterentiev.livejournal.com]

Ветром сдует, чай, не цемент

[jmyshanya.livejournal.com]

Надо учитывать ветер. При обдуве, температура панелей будет значительно падать...

[skysheep80.livejournal.com]

Это так. Но обычно ветер сочетается с облаками а не с солнечной погодой.

[dtds.livejournal.com]

Проблема в том, что зимой наши панели в снегу и никакие 7% не помогут.

[grizzly-ru.livejournal.com]

Не проблема.
А лежащий вокруг снег это дополнительная отражающая поверхность.

[livejournal.livejournal.com]

Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal России (http://www.livejournal.com/ratings/?rating=ru)! Подробнее о рейтинге читайте в Справке (https://www.dreamwidth.org/support/faqbrowse?faqid=303).

[k-vladimir-a.livejournal.com]

Мало , мало кВт, надо лопасти ветрогенераторов покрывать солнечными панелями

[genka8.livejournal.com]

Дорогие россияне обиделись на +27 в январе.

[boud.livejournal.com]

Спасибо за фактуру. Интересно всегда наблюдать за практикой, подтверждающей теорию.
Относительно хозяйства, сколько примерно получилось дней автономных за год?

[skysheep80.livejournal.com]

А какой день считать автономным?

[hrun-morjov.livejournal.com]

2.5 квт/ч производство энергии. А какая площадь?

И потребление энергии у тебя в доме никакого - ты там не живешь?

ТОП: 10:20 (московское)

[magict30p.livejournal.com]

Вы попали в Т30P (http://www.t30p.ru) самых обсуждаемых тем в блогосфере.
Это Ваш 3-й ТОПовый пост в этом году.
Посмотреть статистику автора можно в карточке топблогера (http://rating.t30p.ru/?engineering_ru.livejournal.com&p=tops).

[crosss195.livejournal.com]

Элементы Пельтье! Энерго затраты только на вентиляторы.

[Борис Афанасьев (from livejournal.com)]

Если автор не разбирается в теплопередаче, то незачем делать бессмысленную работу, еще и показывая, что все и так известно и изучено и учитывается температурным к-том, указаном в паспорте панелей!
Два вида теплообмена влияют на работу панелей - Радиационный и конвективный!
Первый определяет основные характеристики электрические параметры. Вторые и первые вместе - на температуру панели и от сезонной температуры! Эта та часть неиспользованной для э/э, ,рассеиваемой энергии от 100% солнца ~85%
Параметры определяются искусственно и один из них 1000 Вт/м2 и при 25оС! Поэтому думая, что на севере вы получите больше энергии - ошибочно, потому, как падает и мощность излучения из-за низких углов падения солнца и чем дальше от экватора. 1000 вт/м2 там никогда не получить и соответственно и заявленное кпд. Радиация - это "абсолютная" величина в кпд, а температура относительная - условий работы.
Результаты только путают неподготовленного читателя...

[skysheep.livejournal.com]

Вы получите меньше на севере. Однако это сокращение будет непропорционально мощности солнечного излучения.

[Борис Афанасьев (from livejournal.com)]

Если автор не разбирается в теплопередаче, то незачем делать бессмысленную работу, еще и показывая, что все и так известно и изучено и учитывается температурным к-том, указаном в паспорте панелей!
Два вида теплообмена влияют на работу панелей - Радиационный и конвективный!
Первый определяет основные характеристики электрические параметры. Вторые и первые вместе - на температуру панели и от сезонной температуры! Эта та часть неиспользованной для э/э, ,рассеиваемой энергии от 100% солнца ~85%
Параметры определяются искусственно и один из них 1000 Вт/м2 и при 25оС! Поэтому думая, что на севере вы получите больше энергии - ошибочно, потому, как падает и мощность излучения из-за низких углов падения солнца и чем дальше от экватора. 1000 вт/м2 там никогда не получить и соответственно и заявленное кпд. Радиация - это "абсолютная" величина в кпд, а температура относительная - условий работы.
Результаты только путают неподготовленного читателя...

[Борис Афанасьев (from livejournal.com)]

https://ic.pics.livejournal.com/ext_1357137/51879023/643/643_100.jpg