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

[hrun-morjov.livejournal.com]

Относительно хозяйства, сколько примерно получилось дней автономных за год?
---
вы графики потребления посмотрите у него, похоже, что он в доме не живет

[aterentiev.livejournal.com]

а как можно по этим графикам (кстати, нормальные графики) опознать, живет он там или нет?
как пример, могу привести свой дом: 3 человека, общее годовое потребление электричества 2100-2200 квтч
я в нем живу? да, и неплохо живу, круглый год, всей семьей...

[truzhenik-sela.livejournal.com]

2200/365=6,03 квтч в день, маловато как-то.)

[aterentiev.livejournal.com]

1. Для освещения почти всюду светодиоды, в паре старых редко используемых мест еще есть сберегайки
2. Постоянные потребители: холодильник, интернет-рутер + модем + свич, парочка устройств в ждущем режиме, типа микроволновки, контроллеры автоматизации (еще несколько ватт, в максимуме будет 35, сейчас 3-4), контроллер котла отопления (хз сколько он потребляет)
2. Есть еще один - 15-ваттный фильтр аквариума, но сейчас работает только фильтр, без освещения
3. Телевизор смотрим редко, он относительно новый и потребляет немного
4. Компы все - ноуты
5. Готовим на газу, потребление только при включенной вытяжке

3 человека: 2 взрослых и тинейджер

[skysheep80.livejournal.com]

“Постоянные потребители: холодильник, интернет-рутер + модем + свич, парочка устройств в ждущем режиме, типа микроволновки, контроллеры автоматизации (еще несколько ватт, в максимуме будет 35, сейчас 3-4), контроллер котла отопления (хз сколько он потребляет)”

У нас эти вещи потребляют почти 400 -500 ватт.

[truzhenik-sela.livejournal.com]

Только холодильник потребляет около 200 вт в час. Стираете руками в проруби? Пылесосом пользуетесь, посудомойкой? Как насчет кондея? Короче не верю.)
Для сравнения https://engineering-ru.livejournal.com/558526.html

[aterentiev.livejournal.com]

Я про "постоянных потребителей" писал!!!
Само собой, стиралка работает раз в пару дней, посудомойка раз в сутки, пылесос раз в неделю. Кондея нет.

[hrun-morjov.livejournal.com]

а как можно по этим графикам (кстати, нормальные графики) опознать, живет он там или нет?
---
ну вот берем 12-19 января, что вы там видите? Я вижу что дома никого не было до 19 января 20:20 и потребления не было совсем.

Очень маленькое потребление в течении дня 400-600 ватт? у него там вообще ничего не включено?

[aterentiev.livejournal.com]

До сих пор не понимаю, чему потреблять нужно-то? Включил-выключил свет в туалете? Ну так это пара ватт. Пропылесосить? 10-минутный пик +700 ватт. Стиралки-посудомойки потребляют копейки, только во время нагрева воды толком. Утюг, да.

Графики у человека не настолько точные, чтобы увидеть все эти телодвижения. А долговременных мощных потребителей нет. Из них один холодильник остается, ему 600 ватт жаже как-то многовато в постоянку...

[hrun-morjov.livejournal.com]

овче живет в личном доме, там отопления-кондиционирование - вода исключительно электрическая - так что там должны быть весь серьезное потребление. И зарядки его тесли не видно :)

[skysheep.livejournal.com]

22 января на картинке сверху вида зарядка Теслы.

[hrun-morjov.livejournal.com]

с 0 часов до 5утра? 30кw залили? Один раз в месяц дома заряжаете?

[skysheep.livejournal.com]

Раз в 4-5 дней

[aterentiev.livejournal.com]

Я не спрашивал, давай спросим.
Топикстартер, у тебя отопление электрическое?

В современном мире отапливаться электричеством могут себе позволить либо люди с тепловым насосом, либо проживающие в России - сырьевом раю.

Во всем остальном мире отопление либо солярой, либо газом, либо древесиной (пеллеты), либо центральное. Исключение, как уже упомянул, тепловой насос - он, естественно, электрический.
Страны с климатом, при котором отопление не нужно, в расчет не берем.

[skysheep.livejournal.com]

У меня отопление электрическое. Но у меня сегодня 26 января температура +25, поэтому отопление редко нужно.

[skysheep80.livejournal.com]

Или компьютер был выключен который записывает потребление энергии.

[hrun-morjov.livejournal.com]

генерацию записывало, а вот потребление нет. Ага-ага..

[skysheep.livejournal.com]

Да, разные системы.