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

[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.

[brmail]

по хорошему, идею-то надо развивать дальше, убирая совсем не окупающие себя панели и оставляя только окрашенную в черный цвет поверхность водяного теплообменника. Впрочем во флориде панели себя окупают, если не прикупать к ним аккумулятор

[akitos.livejournal.com]

мы рады за Флориду!

[aterentiev.livejournal.com]

Именно такие стоят у меня на крыше, 6м², с мая по сентябрь, иногда дольше, газ для нагрева воды на 3 человек не используется.

[akitos.livejournal.com]

с мая по сентябрь я предпочитаю мыться прохладной водой, посудомойка и стиралка сами греют, так что газа набегает от силы рублей на 200-300 в месяц и то больше за готовку. Сколько стоят ваши 6квм?

[aterentiev.livejournal.com]

Период окупаемости в районе 15 лет

[akitos.livejournal.com]

вообще, я сумму спрашивал, но ладно.
А срок работы у них какой? эффективность при износе, поломки.
15 лет, это слишком долго, хотя бы потому, что за это время появится что-нибудь намного эффективнее.
больше напоминает развод.

[aterentiev.livejournal.com]

Эта цифра, будучи названной в самом начале, не была бы конструктивной, потому что остальные уже прозвучавшие цифры совершенно не дают полной картины ни с одной дискуссионной стороны.

Ни я не знаю, сколько это "рублей на 200-300 в месяц" газа в кубометрах, ни цен мной на теплоносители названо не было для моего региона проживания, ну и мы ни разу не уточняли, сколько человек включены в эти "200-300" рублей (я где-то упомянул, что нас трое?). В чем сумма бы подтвердила опасения - так это в том, что за эти деньги в России при российских ценах не окупается ни одна инвестиция, тут я могу это гарантировать.

"Развод" в моем случае один - эту систему я поставить был обязан. Или её, или тепловой насос, который минимум вдвое дороже и с непонятной эффективностью (дело было 7 лет назад).

PS. Я уже не уверен, потому что в смете эта система не стояла отдельным пунктом, но ЕМНИП она 7-8 лет назад стоила "под ключ" с 300-литровым баком чуть меньше 5 тысяч евро.

[akitos.livejournal.com]

отопление у вас тоже на ней?

[aterentiev.livejournal.com]

отопление - газ
для отопления с поддержкой солнца 6 квадратов не хватило бы
я уже не помню расчеты, но нужно было бы минимум раза в 2 больше (по-моему, даже еще больше, но не уверен)

[aterentiev.livejournal.com]

Ну и в догонку про эффективность и ремонтопригодность. Какие проблемы могут появиться у куска крашенного в темный железа с приваренными где-то внутри трубками, по которым течет теплоноситель? :)

За последние годы столкнулся раз с тем, что система потеряла эффективность, пришлось перезалить жижу в трубки. Ну и электроника, было как-то, чудила. Но, вроде, успокоилась.

[akitos.livejournal.com]

> Ну и в догонку про эффективность и ремонтопригодность. Какие проблемы могут появиться у куска крашенного в темный железа с приваренными где-то внутри трубками, по которым течет теплоноситель

Я думал у вас коллекторы с селективным покрытием.

[aterentiev.livejournal.com]

прочитал сейчас цепочку, да, можно было бы так понять, сорри
я про них слышал, но сам не видел, эта технология пока что в широкие массы не ушла

я пришел в комменты в момент, когда была озвучена мысль "по хорошему, идею-то надо развивать дальше, убирая совсем не окупающие себя панели и оставляя только окрашенную в черный цвет поверхность водяного теплообменника", про которую я написал, что именно такая стоит у меня на крыше - "водяной теплообменник, окрашенный в темный цвет"

[Антон Черниговский (from livejournal.com)]

водогреев таких до фига. и на Кубе видел, и на Мальдивах, и в Псковской губернии)

[aterentiev.livejournal.com]

Вся Турция в таких, на домах десятками, прямо с бочкой рядом. А вот юг Европы как-то тупит, солнце совсем не использует.

[akitos.livejournal.com]

> Когда есть солнце, тепла нужно намного меньше.

современному человечеству при солнце нужно не тепло, а кондиционер, так что не выйдет сэкономить

[ermiak.livejournal.com]

Ну так абсорбционная машина изобретена задолго до нас.

[akitos.livejournal.com]

у вас уже установлена?

[ermiak.livejournal.com]

Не-а. В центре города ставить автономку - у меня ситуация не настолько безнадежна.

[akitos.livejournal.com]

Я даже в частных домах такого не видел, это скорее промышленное оборудование.

[ermiak.livejournal.com]

Братские китайцы уже делают. Но да, тэхника сравнительно новая.

[akitos.livejournal.com]

нового в ней ничего нет, прост сомнительно использование в частном секторе.

[zel-dol.livejournal.com]

Пропановые холодильники выпускались уже лет 20 назад, а это тоже абсорбционная тепловая машина.
В СССР - был еще Морозко.

[ermiak.livejournal.com]

Если тепла много, можно на тригенерацию пустить и генерировать холод. Насколько я слышал, теплоноситель в солнечном коллекторе может и закипеть - то есть на холод заведомо хватит.