Zobacz temat - Panele fotowoltaicze. Mity i fakty.

Klub miłośników turystyki kamperowej - CamperTeam

Nadwozia kempingowe i zabudowy - Panele fotowoltaicze. Mity i fakty.

Sławek B - 2017-04-10, 17:20
Temat postu: Panele fotowoltaicze. Mity i fakty.

Panele fotowoltaiczne. Fakty i mity.

Do napisanie tego artykułu skłoniły mnie „prawdy objawione” pojawiające się w różnych miejscach w internecie.
Dotyczy to zarówno różnych for internetowych, również tych aspirujących do for fachowych jak i niestety informacji przekazywanych przez niektóre firmy zajmujące się zawodowo sprzedażą urządzeń fotowoltaicznych.
Poświęciłem również trochę czasu na przejrzenie for internetowych anglojęzycznych. Niestety, równie często i tu zdarza się pisanie wierutnych bzdur ubranych w „pseudo naukowe” teorie.

Panel fotowoltaiczny w odróżnieniu od akumulatora, i klasycznych zasilaczy jest źródłem prądowym a nie napięciowym. Brak wiedzy dotyczących źródeł prądowych prowadzi do wielu nieporozumień i niestety do wypisywanie na różnych forach internetowych wierutnych bzdur przyjmowanych niekiedy za pewniki.
Cd w artykule poniżej.

Tadeusz - 2017-04-10, 21:26

Sławku, z radością ogromną witam Ciebie po dłuższej przerwie na forum. Bardzo brakowało nam Twojego głosu rozsądku w niektórych sprawach i Twojej wiedzy, co potwierdzasz tym ciekawym materiałem.
Dziękujemy. :bukiet:

robba - 2017-04-10, 21:34

sorry, że nie do końca się zgodzę.
żródło prądowe charakteryzuje się tym, że ma rezystancję nieskończoność
i dla dowolnego odbiornika prąd jest zawsze taki sam.
Podważanie istnienia idealnego żródła napięciowego jest tak samo zasadne jak podważanie
idealnego żródła prądowego. Zgadzam się, żadne z nich nie może istnieć, a jedynie dla
określonych przedziałem warunków brzegowych.
W rzeczywistości ogniwo fotowoltaiczne jest elementem NIELINIOWYM!
Jest półprzewodnikiem.
Fakt że w głównym zakresie jego pracy, szczególnie tym najczęściej używanym
BLIŻEJ (!) mu do żródła prądowego aniżeli napięciowego, ale zważ że MPP (punkt mocy maksymalnej)
jest na załamaniu się charakterystyki, czyli tam gdzie daleko mu do napięciowego jak i prądowego.
A jeśli mielibyśmy po prostu do czynienia ze żródłem prądowym to podłączamy transformator o
bardzo dużej rezystancji (idealny oczywiście) i mamy energii w bród.
Zupełnie niepotrzebny byłby regulator MPPT.
Dla żródła prądowego im większą mamy rezystancję dołączoną tym większą uzyskujemy moc.
W przypadku ogniw FV zmniejszamy rezystancję obciążenia żeby zwiększyć moc.
Czyli zachowuje się też jak żródło napięciowe.

Ponadto ktoś może po opisie sądzić, że łączenie ogniw fotowoltaicznych w szereg
jest błędem. W sumie to prawda, bo jeśli słońce pada nam w nierównym stopniu na panele
to ogniwo najsłabsze w szeregu ograniczy nam prąd. Ale wynika to z nieidealnych warunków.
Zauważ że pojedyńcze ogniwo ma ( w zależności od wykonania) około 0,6V, więc koniecznością
jest łączenie ich w szereg, żeby uzyskać napięcie, które możemy w jakikolwiek sposób wykorzystać.
Ponadto ilość ogniw połączonych w szereg determinuje nam napięcie maksymalne, a
takiego ograniczenia w źródle prądowym nie ma.
Prawdą jest po prostu że jest to element nieliniowy, a charakterystyka wyrysowana w
Twoim wykładzie jest dość wymarzona, choć w pewnej części prawdziwa.
I zgodził bym się z Tobą, gdyby nie to, że punkt maksymalnej mocy mamy na załamaniu
tej charakterystyki, a nie na jej prostej linii. I w tym miejscu charakterystyka
nie jest cechą ani źródła prądowego, ani też napięciowego.
Twierdzenie że solar to źródło prądowe jest tak samo mocne jak za uznanie go źródłem napięciowym.
Choć rzeczywiście na laboratoriach w schemacie zastępczym rysowane jest jako źródło prądowe,
ale z rezystancjami i nie znaczy że należy solar traktować jako źródło prądowe.
Przede wszystkim jest to element NIELINIOWY!
Ani źródło prądowe ani też napięciowe.
Przynajmniej to moje spojrzenie na ten świat, którego tworzymy modele.
A jeśli się mylę to czekam na sprostowywanie.........

Jeszcze chciałbym zwrócić uwagę na zdanie:
"Otóż powyżej prądu obciążenia 50A nasze źródło napięciowe zaczyna się zachowywać jak… źródło prądowe.
Prąd płynący w obwodzie nie specjalnie zależy od wielkości obciążenia."
Tylko wg mnie jest to już praktycznie prąd zwarcia, więc trudno mówić o
dowolnej zmianie rezystancji, jeśli dotyczy to strasznie małego zakresu rezystancji
bliskich zeru....

Sławek B - 2017-04-10, 22:50

robba napisał/a:

sorry, że nie do końca się zgodzę.
żródło prądowe charakteryzuje się tym, że ma rezystancję nieskończoność
i dla dowolnego odbiornika prąd jest zawsze taki sam.

Tak właśnie napisałem i narysowałem.

Podważanie istnienia idealnego żródła napięciowego jest tak samo zasadne jak podważanie
idealnego żródła prądowego. Zgadzam się, żadne z nich nie może istnieć, a jedynie dla
określonych przedziałem warunków brzegowych.

Tu też nie ma między nami różnicy zdań. Dokładnie to jest jest napisane w artykule.

W rzeczywistości ogniwo fotowoltaiczne jest elementem NIELINIOWYM!
Jest półprzewodnikiem.

Tu też się zgadzamy. Nieliniowość przecież wynika z załączonej charakterystyki.

Fakt że w głównym zakresie jego pracy, szczególnie tym najczęściej używanym
BLIŻEJ (!) mu do żródła prądowego aniżeli napięciowego, ale zważ że MPP (punkt mocy maksymalnej)
jest na załamaniu się charakterystyki, czyli tam gdzie daleko mu do napięciowego jak i prądowego.

Tu raczej bym powiedział że tak samo mu blisko do źródła prądowego jak i napięciowego. Ale tylko semantyka.

A jeśli mielibyśmy po prostu do czynienia ze żródłem prądowym to podłączamy transformator o
bardzo dużej rezystancji (idealny oczywiście) i mamy energii w bród.
Zupełnie niepotrzebny byłby regulator MPPT.

No, nie bardzo. Jeszcze nie wymyślono transformatora dla prądu stałego. Chyba, że... MPPT. To jest taki właśnie "transformator" tylko o podniesionej inteligencji bo potrafi zmieniać swój punkt pracy.

Dla żródła prądowego im większą mamy rezystancję dołączoną tym większą uzyskujemy moc.
W przypadku ogniw FV zmniejszamy rezystancję obciążenia żeby zwiększyć moc.
Czyli zachowuje się też jak żródło napięciowe.
Czyżby???

Ponadto ktoś może po opisie sądzić, że łączenie ogniw fotowoltaicznych w szereg
jest błędem.

Piszę o łączeniu paneli a nie ogniw! Nie piszę że jest błędem tylko, że nie zawsze ma sens. A to znaczy w niektórych przypadkach ma sens a w innych sensu nie ma. Kiedy jest takie łączenie zasadne a kiedy nie wyjaśniają, jak sądzę końcowe przykłady.

W sumie to prawda, bo jeśli słońce pada nam w nierównym stopniu na panele
to ogniwo najsłabsze w szeregu ograniczy nam prąd. Ale wynika to z nieidealnych warunków.
Zauważ że pojedyńcze ogniwo ma ( w zależności od wykonania) około 0,6V, więc koniecznością
jest łączenie ich w szereg, żeby uzyskać napięcie, które możemy w jakikolwiek sposób wykorzystać.
Ponadto ilość ogniw połączonych w szereg determinuje nam napięcie maksymalne, a
takiego ograniczenia w źródle prądowym nie ma.
Prawdą jest po prostu że jest to element nieliniowy, a charakterystyka wyrysowana w
Twoim wykładzie jest dość wymarzona, choć w pewnej części prawdziwa.

Jeżeli mówisz o charakterystyce panela, to test rzeczywista charakterystyka rzeczywistego panela

I zgodził bym się z Tobą, gdyby nie to, że punkt maksymalnej mocy mamy na załamaniu
tej charakterystyki, a nie na jej prostej linii.

Zgadza się mamy na załamaniu i tak jest narysowane

I w tym miejscu charakterystyka
nie jest cechą ani źródła prądowego, ani też napięciowego.
Twierdzenie że solar to źródło prądowe jest tak samo mocne jak za uznanie go źródłem napięciowym.

W obszarze swojej pracy jest źródłem prądowym. To też jest wyraźnie zaznaczone.

Choć rzeczywiście na laboratoriach w schemacie zastępczym rysowane jest jako źródło prądowe,
ale z rezystancjami i nie znaczy że należy solar traktować jako źródło prądowe.
Przede wszystkim jest to element NIELINIOWY!

Ano właśnie: Jest źródłem prądowym, bo zakres pracy panela dla narysowanej charakterystyki jest w przedziale 0-20V. W tym zakresie można przyjąć, że prąd oddawany przez panel jest const.
Nie rozumiem dlaczego podkreślasz, że jest to element nieliniowy. Przecież wynika to z charakterystyki. Nigdzie nie pisałem, że jest to element liniowy.

Ani źródło prądowe ani też napięciowe.

W elektronice nie występuje pojęcie " ani prądowe ani napięciowe". W zależności o punktu pracy dla rzeczywistych obiektów przyjmuje się albo jeden albo drugi model.
W zakresie pracy 0-20 V - panel jest źródłem prądowym -patrz charakterystyka. W zakresie 20-25 V lepszym przybliżeniem będzie źródło napięciowe.

Przynajmniej to moje spojrzenie na ten świat, którego tworzymy modele.
A jeśli się mylę to czekam na sprostowywanie.........

Sławek B - 2017-04-10, 22:58

robba napisał/a:

Jeszcze chciałbym zwrócić uwagę na zdanie:
"Otóż powyżej prądu obciążenia 50A nasze źródło napięciowe zaczyna się zachowywać jak… źródło prądowe.
Prąd płynący w obwodzie nie specjalnie zależy od wielkości obciążenia."
Tylko wg mnie jest to już praktycznie prąd zwarcia, więc trudno mówić o
dowolnej zmianie rezystancji, jeśli dotyczy to strasznie małego zakresu rezystancji
bliskich zeru....

Czy sugerujesz, że tym zakresie jest to nadal źródło napięciowe?

Sławek B - 2017-04-10, 23:07

Tadeusz napisał/a:

Dzięki za "dobre słowo". W dzisiejszej rzeczywistości musiałem znaleźć sobie temat w którym "czarne jest czarne a białe jest białe".
Jak wiesz zajmuję się elektroniką zawodowo. Obecnie kończę bardzo duży projekt kamperowy i powoli zaczynam pisać szereg artykułów, które ten projekt będą wspomagały pod względem merytorycznym.

robba - 2017-04-11, 00:52

Sławek B napisał/a:

Fakt że w głównym zakresie jego pracy, szczególnie tym najczęściej używanym
BLIŻEJ (!) mu do żródła prądowego aniżeli napięciowego, ale zważ że MPP (punkt mocy maksymalnej)
jest na załamaniu się charakterystyki, czyli tam gdzie daleko mu do napięciowego jak i prądowego.
Tu raczej bym powiedział że tak samo mu blisko do źródła prądowego jak i napięciowego. Ale tylko semantyka.

i tu się zgadzamy.

Sławek B napisał/a:

A jeśli mielibyśmy po prostu do czynienia ze żródłem prądowym to podłączamy transformator o
bardzo dużej rezystancji (idealny oczywiście) i mamy energii w bród.
Zupełnie niepotrzebny byłby regulator MPPT.

No, nie bardzo. Jeszcze nie wymyślono transformatora dla prądu stałego. Chyba, że... MPPT. To jest taki właśnie "transformator" tylko o podniesionej inteligencji bo potrafi zmieniać swój punkt pracy.

OK. pojechałem z transformatorem. skrót myślowy
podłaczamy przetwornicę która ma bardzo dużą rezystancję wejściową
i mamy potężne żródło energii. tak działałoby żródło prądowe.
To przyrównanie do żródła prądowego lub napięciowego
to tak jak piszesz, semantyka
zależy jak na to spojrzysz to można obalać lub potwierdzać

Sławek B napisał/a:

Dla żródła prądowego im większą mamy rezystancję dołączoną tym większą uzyskujemy moc.
W przypadku ogniw FV zmniejszamy rezystancję obciążenia żeby zwiększyć moc.
Czyli zachowuje się też jak żródło napięciowe.
Czyżby???

a dla żródła prądowego zmniejszając rezystancję zwiększalibyśmy moc?

Sławek B napisał/a:

Piszę o łączeniu paneli a nie ogniw! Nie piszę że jest błędem tylko, że nie zawsze ma sens. A to znaczy w niektórych przypadkach ma sens a w innych sensu nie ma. Kiedy jest takie łączenie zasadne a kiedy nie wyjaśniają, jak sądzę końcowe przykłady.

oczywiście, że przykłady wyja sniają, ale bez znaczenia na żródło użyte do wyliczenia
PS. w pierwszej wersji ściągniętego pdfa nie miałem tych przykładów

Sławek B napisał/a:

W obszarze swojej pracy jest źródłem prądowym. To też jest wyraźnie zaznaczone.

w obszarze jakiej pracy? Skoro MPPT będzie użyte to zgodziliśmy się że
to na załamaniu charakterystyki

Sławek B napisał/a:

Ani źródło prądowe ani też napięciowe.

W elektronice nie występuje pojęcie " ani prądowe ani napięciowe". W zależności od punktu pracy dla rzeczywistych obiektów przyjmuje się albo jeden albo drugi model.
W zakresie pracy 0-20 V - panel jest źródłem prądowym -patrz charakterystyka. W zakresie 20-25 V lepszym przybliżeniem będzie źródło napięciowe.

a jak będziemy na styku to jakiego modelu użyjemy?
Zakładam że większość z osób posiadających solary ma MPPT
pracujący na załamaniu charakterystyki

Ale myślę, że dla użytkownika solarów nie do końca mają sens te dywagacje.
Więcej mówią przykłady które podałeś, jeśli chodzi o połączenie solarów.
Jednak w Twoich przykładach jak dla mnie bardziej wynika to ze zwykłej
matematyki aniżeli z przyjętego modelu. Tu poradziłby sobie matematyk

Jeszcze jakbyś mógł mi wytłumaczyć co miałeś na myśli pisząc:
"Zdecydowanie nie jest wskazane wstawianie do kamperów posiadających elektrobloki starszej generacji akumulatorów żelowych. Akumulatory te posiadają inne napięcia niż akumulatory ołowiowe – rozruchowe i proces ładowania nigdy nie będzie optymalny przy połączeniu równoległym. Zawsze jeden z akumulatorów będzie „niedoładowany” albo „przeładowany” "
O ile zgadzam się z pierwszym zdaniem to ze względu na zbyt wysokie dla
akumulatorów żelowych napięcie.
Drugie zdanie odbieram że jeśli połącze dwa żelowe o takim samym napięciu
to albo jeden albo drugi w takim starym bloku będą niedoładowane.
Czy to błędne sformułowanie? czy miałeś coś innego na myśli?

robba - 2017-04-11, 01:11

Dobra, jeszcze inaczej.
Moc maksymalna jest na załamaniu charakterystyki.
I jak się nad tym zastanowić to dość dokładnie w miejscu,
gdzie charakterystyka nam zmienia model z napięciowego
na prądowy i odwrotnie.
Jesteśmy w punkcie mocy maksymalnej. Jak nam moc maleje to
spada nam napięcie a rośnie prąd.
W taki sposób że moc maleje, czyli napięcie spada nam znacznie, czyli
jesteśmy w modelu źródła prądowego (skrótowo)
Jak nam moc maleje,w drugą stronę to spada nam prąd znacznie, ale rośnie
napięcie, czyli przechodzimy w stronę modelu źródła napięciowego.
Śmiem twierdzić, że punkt MPP jest na styku charakterystyk.
Oczywiście pomiary trzebaby wykonać na jakimś konkretnym panelu z MPPT.
Chyba że już robiłeś takie pomiary to jak możesz to pochwal się wynikami.

PS. sorry za tą całą dyskusję, ale to tak trochę z przekory do "semantyki"

robba - 2017-04-11, 01:13

Sławek B napisał/a:

robba napisał/a:

Czy sugerujesz, że tym zakresie jest to nadal źródło napięciowe?

nie. sugeruje, że nie jest to idealne źródło prądowe, a jedynie zbliżony model