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

[wazawai-n2.livejournal.com]

А нахрена он нужен на орбите?

[akitos.livejournal.com]

для начала просто отработать технологию. Думаете станции на луне будут питаться от солнечных батарей или гидроэлектростанций?

[elrond1-2eleven.livejournal.com]

С Луны он по крайней мере не навернётся обратно на Землю.

[akitos.livejournal.com]

с нормальной орбиты тоже, по крайней мере не ближайшие лет тысячу. Да и можно придумать как его вынести еще дальше. Это все мелочи.

[elrond1-2eleven.livejournal.com]

Ну тогда встаёт вопрос "нахрена попу гармонь, когда есть колокола?". На далёких орбитах что от него питать-то?

[akitos.livejournal.com]

например космодром.

[elrond1-2eleven.livejournal.com]

Опять - для чего? Смысел этих расходов какой?

[akitos.livejournal.com]

вы собираетесь еще тысячу лет жестянки с глубины гравитационного колодца подкидывать на петардах?

[elrond1-2eleven.livejournal.com]

Гм. А откуда жестянки возьмутся на орбите? Из солнечного ветра?

[akitos.livejournal.com]

С луны, с астероидов. Одно дело создавать корабль для старта из космоса, и другое для старта с земли. И если мы хотим лететь куда то дальше луны, то создавать корабли надо в космосе для космоса.

[elrond1-2eleven.livejournal.com]

Ну, за всех не распишусь, но я вроде никуда лететь не хочу. Да и косвенные обстоятельства говорят, что всё-таки и остальные не хотят.

P.S. Астероиды, кстати, дальше не только Луны, но даже и Марса, так что до них ещё лететь и лететь, прежде чем разрабатывать. Не говоря уже о трудностях переботки чего бы то ни было в таких бедных в химическом отношении условиях, как астероиды.

[akitos.livejournal.com]

а я например хочу, не говорите за всех.

[elrond1-2eleven.livejournal.com]

А результаты вашего хотения где посмотреть?

[akitos.livejournal.com]

результаты чего?

[elrond1-2eleven.livejournal.com]

Вашего хотения.

[avotara.livejournal.com]

Учитывая то что на луне нет атмосферы инсоляция там будет просто замечательной так что турбогенератор на солнечных коллекторах самое оно и панели как доп источник

[akitos.livejournal.com]

не разделяю ваш оптимизм. Вы случайно не замечали там такие маааленькие и большие кратеры?
а ведь новые панельки привезти с завода не так то и просто. А если начнем фантазировать про обработку полезных ископаемых, то сильно сомневаюсь, что добытчики будут готовы начать работу без гарантийного питания электричеством.

[avotara.livejournal.com]

Поэтому я и говорю о солнечном коллекторе как основном источнике
Атмосферы нет, т.е. вакуум уже обеспечен, остается кинуть окрашенные в черный цвет стальные трубы с толщиной стенки достаточной чтоб не пробил мелкий мусор и коллектор готов. Крупный падает нечасто, шанс попадения в коллектор мизерный. Большое число кратеров связано с отсутствием атмосферы не только в плане что нечему задерживать но и в плане что нечему заровнять т.е. кратер может сохранятся миллиарды лет.

[akitos.livejournal.com]

посмотрим.
Реактор влезает даже в существующие космические корабли, а для нормального коллектора надо дофига труб туда отправить.
Думаю отправят реактор, попробуют капнуть чего-нибудь и быть может простую сталелетейку наладят. Вот тогда процесс пойдет. Не все же с Матушки возить.

[wazawai-n2.livejournal.com]

Ну и чем вам плохи СБ на Луне?

[akitos.livejournal.com]

Реактор это один запуск ракеты. Солнечные батареи это куча железа, бетона и прочее. Луна не мкс, там легкие конструкции не получится использовать.