Aurinkosähkö tietäjiä?

[uteiN_H]

Alkuperäinen kirjoittaja JiiPee

Tässä on pari intterwebistä lainattua kuvaa selventämään, mitä tarkoitan paneelin ohitusdiodin merkityksellä. Esimerkkikuvissa on yksittäisiä kennoja, eli siksi jännite on kuviin merkitty 0.5 volttia. Sama periaate toimii myös kokonaisten paneelien kanssa, joissa on näitä erillisiä kennoja N kappaletta sarjassa.

Jos sarjaan kytketyistä yksi paneeli on varjossa, niin ilman ohitusdiodeja käy kuten kuvailit, eli pötköstä saa sen heikoimman paneelin tuoton, koska se varjossa oleva paneeli toimii virran jarruna siellä välissä.



Kun laitetaan ohitusdiodit paneelien kytkentärasioihin, niin silloin koko paneeliston tuotto ei tällaisessa tilanteessa ole sen heikoimman paneelin mukainen, vaan niiden paisteessa olevien:



Kaikkien paneelien ollessa paisteessa eivät ne diodit osallistu toimintaan mitenkään, vaan virta menee paneelien kautta:



Omissa paneeleissa on diodt laitettu jo tehtaalla. Itse asiassa niissä paneelin pinta-ala on jaettu kahteen samankokoiseen lohkoon ja lohkot on kytketty sarjaan. Kummankin lohkon yli on ohitusdiodi (eli on kaksi diodia jokaisen kytkentärasiassa). Puun rungon tai lipputangon varjo ei siis välttämättä vie kuin puolet paneelin tehosta, jos varjo mahtuu paneelin vasempaan tai oikeaan puoliskoon. Koko paneelin varjostaminen vie sen paneelin tuoton kokonaan.

Syy siihen, miksi laitoin paneelit sarjaan on pitkähkö ja hankalassa paikassa kulkeva johtojen reitti säätimelle ja hieman liian ohuet johdot. Tehohäviö siirtojohdossa on nyt vain yhdeksäsosa (1/9) siihen verrattuna, jos paneelit olisi rinnakkain. Oli helpompi kytkeä paneelit sarjaan kuin alkaa ottamaan paikkoja auki paksumman kaapelin laittamiseksi.

Ilmeisesesti mun paneeleissa ei ole noita diodeja.
Sen johdosta rinnan. Diodien lisäyksen jälkeen saan asennettua
kolme pötköö......
Ja paikkaansa kelpaavat tarvikeliikkeen rittävän tehokkaat.
Eli täytyy periaatteessa kestää pötkön teho-1 paneeli.

[JiiPee]

Sarjaan kytkettäessä paneelit kannattaisi olla samanlaiset nimelliseltä virta-arvoiltaan. Jos siellä ketjussa on joku pienempi/heikompi paneeli, rajoittaa se koko ketjun maksimivirran.

Parasta siis kytkeä sarjaan vain saman virta-arvon paneeleita. Erilaiset paneelien nimellisjännitteet eivät sarjaan kytkettäessä vaikuta kuin koko paneeliston kokonaisjännitteeseen, kunhan paneelien nimellisvirrat suht samaa luokkaa.

Sarjaan kytkettäessä pitää huomioida säätimen kestämä maksimi tulojännite. Paneelien avoimen piirin jännitteet (Uoc tai VOc, voltage open circuit) pitää laskea yhteen ja summa pitää olla vähemmän kuin säätimen sallima maksimi. Kovin tarkalle sen kanssa ei kannata mennä, vaan jättää hieman marginaalia.

Jos haluaa kytkeä yhteen eri virta-arvon paneeleita, kannattaa ne laittaa rinnankytkentään. Silloin paneelien jännitetasot pitäisi olla samaa luokkaa, koska muuten koko paketin jännitetaso asettuu alimman nimellisjännitteen paneelin mukaiseksi.

http://solarpanelsvenue.com/mixing-solar-panels/

[tekniikkamies]

Alkuperäinen kirjoittaja JiiPee

Jos haluaa kytkeä yhteen eri virta-arvon paneeleita, kannattaa ne laittaa rinnankytkentään. Silloin paneelien jännitetasot pitäisi olla samaa luokkaa, koska muuten koko paketin jännitetaso asettuu alimman nimellisjännitteen paneelin mukaiseksi.

http://solarpanelsvenue.com/mixing-solar-panels/

Olen tuuminut jos autossa kerran nyt on yksi yksikidepaneeli katolla ja se latailee vähän miten sattuu, mutta latailee kuitenkin, niin koska siinä on jossain 45 asteen kulmassa tuulenohjaimen tapainen, siihen pystyisi laittamaan vaikka jonkun hitech paneelin ja tarvittaessa ajamaan auton niin, että se kohta on aurinkon suuntaan.

Silloin on suurempi todennäköisyys, että jompi kumpi tai molemmat latailee ja ajatuksena, että diodi estää virtaa menemästä väärään suuntaan.

Tähän astiset kokemukset on kattopaneelilla, että auton asento aurinkoon ja erilaisiin varjoihin nähden vaihtelee tosi paljon ja jos lataamisvarmuutta parantaa, alkaa olemaan jo hyvä systeemi.

[sisua45]

Multa löytyy reilu kasa vanhoja, mutta ei nyt aivan ikäloppuja, porakoneen akkuja. Kuorien sisältä löytyy Sub C-kokoisia akkuja. Tarkoitus on purkaa kuoret, ja etsiä joukosta ehjät akut. Molempia löytyy, NiCd ja NiMH akkuja.

Ajatuksena olisi tehdä näistä akuista grillikotaan 12 voltin sähköjärjestelmä. Siitä saisi virtaa valaistukseen, viihde-elektroniikkaan, latauspistokkeisiin, jne.

Mutta nyt tarvisin tietoa:

Jos otetaan 10 kpl 1.2V nimellisjänniitteellä olevia akkuja, ja kytketään ne sarjaan, niin tuloksena on 12V. Näinhän se on niissä porakoneen akkujen kuorien sisälläkin. Kyseinen paketti ei ole kovin tehokas, akusta riippuen noin 2 Ah. Voiko tälläisiä 10 kpl paketteja kytkeä rinnan useampia? Esim 2x10 kpl, tai 3x10 kpl?

Entäs voiko/kannattaako NiCd ja NiMh akkuja mennä sekoittamaan samaa kytkentään?

Sitten jos ja kun saan koottua hienon 12V paketin, niin sitä täytyisi joskus ladatakin.. Ebayssa on halpoja aurinkopaneeleita ja niihin 7 euron säätimiä. Säätimissä lukee kuitenkin, että käy vain lyijy-happo akkuihin, ei geeli, eikä NiCd, NiMh tai Li-ion akkuihin. Miten tuota akkupakettia lataa halvalla aurinkopaneelilla?

[tekniikkamies]

Alkuperäinen kirjoittaja sisua45

Multa löytyy reilu kasa vanhoja, mutta ei nyt aivan ikäloppuja, porakoneen akkuja. Kuorien sisältä löytyy Sub C-kokoisia akkuja. Tarkoitus on purkaa kuoret, ja etsiä joukosta ehjät akut. Molempia löytyy, NiCd ja NiMH akkuja.

Itsellä on ollut sellainen idea, että aurinkosähkö lataussäätimeen voi yhdistää 12 volttia korkeamman jännitteen akkuja kuin ne olisivat aurinkopaneeli ja ladata tällä vaikka ajoneuvossa mukana olevaa lyijyakustoa silloin kun aurinkolatausta ei ole. Lataussäädin on Victronin MPPT säädin.

Silloin ei tarvi askarrella kovin paljon. Itsellä sellaisia akkuja on esim. sähköpyörän akut. Niitä on paljon kätevämpi kuljettaa ladattavaksi kuin lyijyakkuja.

Tässä meikäläisen ideassa on kyse siitä, että kovin massiiviset aurinkopaneelit ajoneuvossa on hankalat eikä ne auto kaikissa tilanteissa ja näin riittää kohtuullinen paneelisto. Kesällä on ollut testissa jätteestä löydetty oliko 55 watin yksikidepaneeli, jolla hankin kokemuksia minkälainen paneelisto oikeasti olisi fiksu.

Testattavana on ollut lähipäivinä Bilteman pieni jääkaappi, joka ei ole kompressorimallia, mielellään systeemi saisi olla sellainen, että tämänmoista voi pari päivää käyttää ja virran ei tarvi tulla paneeleista, vaan ne on hidas automaattilaturi nostamassa jännitteen oikealle tasolle.

[JiiPee]

NiCd- ja NiMH-akkujen lataaminen poikkeaa aika paljon lyijyakkujen lataamisesta. Mitään näistä kolmesta tyypistä ei kannata kytkeä paneeliin suoraan, vaan akkutyypille sopivan säätimen kautta. Lyijyakuille on oma säätimensä ja noille porakoneakuille omansa; ei voi ladata vääränlaisella säätimellä/laturilla.

NiCd- ja NiMH-akkuja ladataan akun kapasiteetin mukaisella rajoitetulla vakiovirralla ja säädin/laturi seuraa akkupaketin napajännitteen muutosta. Muistaakseni näistä kumpikin käyttäytyy niin, että jännite lähtee huippuarvosta hieman laskemaan, kun akun lataaminen pitää lopettaa. Toinen keino päätellä akun täyttyminen on mitata akkupaketin lämpötilan kehitystä ja lopettaa lataaminen, kun lämpötila alkaa nousta nopeasti. Monet laturit käyttävät kumpaakin menetelmää ylilataamisen estämiseksi, varsinkin pikalaturin pitää seurata lämpötilaa. Se kolmas liitin akkupaketin nokassa on lämpöanturin johto.

Noita vanhan liiton porakoneakkuja voisi periaatteessa ladata budjettiratkaisulla niin, että hankkii eBay:sta kiinalaisen CV/CC-muuntimen, mihin säätää jännitteen muutaman voltin yli akkupaketin nimellisjännitteen (CV) ja laittaa virtarajoitukseen (CC) arvoksi kymmenesosan tai vähän alle akun kapasiteetista. Esimerkiksi 2Ah akkua voisi ladata max. 200mA virralla aika huoletta pidemmänkin aikaa ilman tarvetta katkaista lataamista automaattisesti. Alkuun kannattaa silti seurata akun lämpenemistä. Lataaminen on vaan kovin hidasta näin (14-16 tuntia tyhjästä täyteen). Tai sitten laittaa niin pienen paneelin, ettei sen maksimivirta ylitä sitä akun kapasiteetin kymmenesosaa (C/10).

Lyijyakku on parempi virran varasto paneelikäytössä, kun sitä voidaan yleensä ladata "täysillä", mitä paneelista lähtee. Jonkinlainen peukalosääntö lyijyakun lataamisen hyötysuhdeelle on noin 50%, eli puolet paneelin tuottamasta energiasta jää akkuun.

Lyijyakkuja ladataan paneelin säätimellä periaatteessa vakiojännitteellä, jota tosin ei saavuteta kuin vasta ensimmäisen latausjakson loppupuolella. Akku ottaa sen verran paljon virtaa alkuvaiheessa, että paneeli ja säädin eivät pysty sitä antamaan niin paljon, että sinne tavoitteena olevalle vakiojännitetasolle 14.4 volttia päästäisiin. Kun akku alkaa "täyttyä", nousee sen napajännite pikkuhiljaa tavoitetasolle. Säädin jää pitämään jännitetasoa 14.4 volttia. Tässä toisessa vaiheessa säädin jatkaa lataamista vakiojännitteellä jonkin tietyn ajan (muutaman tunnin) ja siirtyy sitten lopuksi kolmanteen vaiheeseen, kellutukseen. Kellutusjännite on yleensä 13.8 volttia, jolla akkua voi ylläpitää lataamisen jälkeen.

Jos NiCd- tai NiMH-akuston kytkee lyijyakun laturiin/säätimeen, niin todennäköisesti tulee liian suuresta latausvirrasta johtuva paukku tai ainakin akut kypsyvät ehkä jo ensimmäisellä latauskerralla. Kerran paukautin yhden NiCd-kennon, kun tuli ajaturvirhe laturin kytkennässä. Pamahtaa muuten aika kipakasti

En sekoittaisi NiCd- ja NiMH-akkuja samaan pakettiin, kun niiden kemiat ja käytös latauksen aikana poikkeavat toisistaan sen verran, että laturi saattaa ymmärtää tilanteen väärin; voi jättää lataamisen kesken tai ladata liikaa. Rinnakkain kytkisin vain saman kapasiteetin kennoja, koska muuten lataus- ja purkuvirrat eivät jakaudu tasan rinnakkain olevien kennoketjujen kesken. Suositus on, että NiCd- ja NiMH-kennot ladattaisiin sarjaan kytkettyinä, jotta sama vakiovirta menee jokaisesta kennosta läpi ja lataustapahtumaa voidaan seurata paremmin.

[sisua45]

Nyt tuli tyhjentävä vastaus, kiitos siitä. Tuota minä epäilinkin, etteivät kaikki visiot toimi. Mutta jos tekee "pattereista" 12V kennoja, ja lataa niitä normi porakoneen laturilla, niin toimii se niinkin.