Сравнительный тест солнечных батарей.
Для теста была взята поликристаллическая солнечная батарея Exmork 100 ватт и монокристаллическая гибкая солнечная панель такой же мощности.
Сначала сравним их размеры и массу.
Традиционная поликристаллическая солнечная панель весит 7,9 кг, тогда как монокристаллическая на гибкой основе всего 1,7 кг.
Легкий вес, это неоспоримое преимущество для использования панели на автотранспорте, катерах и яхтах, в походных условиях на охоте и рыбалке.
Размер традиционной панели 1040×670×30 мм, гибкой 1060×540×3 мм.
Меньший размер монокристалличекой обусловлен тем, что там всего 32 солнечных элемента, когда как в поликристаллической 36 элементов.
Гибкая оказалась компактнее, что опять делает ее предпочтительнее в условиях мобильной эксплуатации.
Основой для поликристаллической панели служит рамка из алюминиевого профиля и текстурированное закаленное стекло, которое при желании все же можно разбить.
Гибкая базируется на листе тонкого пластика и сверху покрыта прозрачной пленкой, сами элементы так же гибкие и что бы повредить эту панель, нужно постараться.
Опять же гибкая предпочтительна при мобильном использовании.
Насчет цены все очень не однозначно.
И конечно же нужно сравнить мощностные характеристики этих панелей.
Нагрузка не подключалась, замеры проводились в режиме короткого замыкания.
Тестирование в пасмурную погоду.
10 октября, 16.00, Москва.
Небо плотно затянуто тучами, моросит мелкий снег.
Панели уложены горизонтально.
Небо над солнечными батареями.
Погода прямо скажем совершенно не для солнечных панелей, я бы сказал, что уже темнело, но тем не менее.
Прошу прощения за неважного качества фотографии, было холодно и не все показатели смог запечатлеть.
А реальные показатели в режиме КЗ таковы:
Поли ― 0,37А / 20,8V = 7,67W.
Гибкая моно ― 0,38А / 17,3V = 6,574W.
В данной ситуации явное преимущество у обычной поликристаллической солнечной панели.
Иными словами, при плохой погоде поликристалл вырабатывает больше энергии.
Теперь жду солнечного дня для дальнейшего тестирования!
Итак, 12 октября, 15:30, два часа до заката.
Вроде бы поймал стабильное солнце.
Панели расположены примерно перпендикулярно солнечному потоку, наиболее оптимальное условие.
Понятно, что солнце низкое, осеннее и на максимальную отдачу панелей рассчитывать не приходится.
Поликристалл показывает 22,6 Вольт
Монокристалл 20,9 Вольт
Итого поликристаллическая солнечная батарея в данных условиях дала 100,1 Ватт,
Получается, что обычная поликристаллическая панель снова выдает немного больше.
Не думаю, что при работе с нагрузкой соотношение изменится.
Гибкая панель дает чуть меньше энергии, она дороже традиционной, но она в несколько раз легче, процентов на 20 меньше и не так подвержена механическим воздействиям. Ее можно смело рекомендовать в качестве мобильного источника энергии для походов, рыбалки, охоты, водного транспорта, автомобильного и т.д.
Поликристаллическая солнечная батарея тяжелая, ее можно разбить, она больше гибкой, но она сильно дешевле!
Ее можно рекомендовать для стационарного использования в частных домах, на дачах, для установки на балконе в городе.
Кроме того, стоимость такой панели можно снизить собрав ее самостоятельно из набора солнечных элементов.
Источник
Измеряем «солнце». ВАХ солнечных панелей своими руками
Я провожу бесплатные обследования солнечных станций, в результате чего в меня летят тапки мне делают замечания, что для предъявления гарантийных претензий нужно измерять именно падение мощности солнечной панели, к которой в основном и привязана гарантия. Так я пришел к необходимости обзавестись собственным прибором по снятию ВАХ ( IV Curve ) солнечной панели. Как сделать его самому за
100$, и что это даёт — далее
Вступление
К сожалению, тестирование солнечных панелей даже профессиональным прибором, не является достаточным условием для производителя. Для полноценного юридического статуса и возможности вести диалог на равных с производителями солнечных панелей, нужно пройти сертификацию TÜV SÜD. Ни одной сертифицированной лаборатории в Украине нет. Я писал в головной офис TÜV SÜD, но наверно что то пошло не так.
Итого — выбросить >1К$ за красивую игрушку (без сертификации) смысла не было, алгоритм построения ВАХ расписан детально, отчего бы не построить свой велосипед прибор?
Но пока я читал про алгоритмы, то набрёл на IV Swinger 2, где сделали уже мопед создание которого расписано пошагово и очень чётко. При этом создатель инструкции очень толковый и общительный человек, за что ему отдельное спасибо.
Характеристики этой модификации покрывают все современные панели, в отличии от старых версий профессиональных измерителей. Снятие ВАХ солнечной панели занимает не более пары секунд. Единственным минусом является слабая масштабируемость по напряжению, и одним махом измерить параметры всего стринга солнечных панелей им нельзя, только отдельного экземпляра. Но даже сняв параметры всего стринга, всё равно нужно найти ту самую панель, которая так повлияла на общий результат, а ведь это именно то, что мы уже умеем!
Сборка
Далее процесс простой, но растянутый во времени.
паяем и тестируем.
Инструкция настолько подробная, что аж скулы сводит сборка напоминала конструктор лего.
Беда пришла откуда не ждали.
Для более точной настройки, а мне очень хотелось утереть нос владельцам приборов за 1К получить максимальную точность, есть возможности дополнительной точной калибровки. Для этого нужен блок питания на 100 В, который у меня как раз применяется для электролюминесценции.
Самое обидное, что статью https://habr.com/ru/post/537612/ я читал буквально накануне, но пробежал как то “по диагонали”, подумав что это не про меня, спойлер — не угадал. Рекомендую прочитать её, это может быть и про Вас.
Итого накрылась материнка и свежесобранный прибор, которым я успел проверить только пару аккумуляторов. Все детали, кроме плат, я заказывал впритык, поэтому еще минус пару недель, на повторную доставку сгоревших компонентов.
Первые тесты
Желание провести первый реальный тест распирало, поэтому погодные условия не брались в расчёт.
Долгожданный первый результат. Вот так работает панель на 320 Вт зимой.
С наступлением солнечной погоды, был проведен ряд более полезных тестов, для проверки влияния того или иного типа повреждения и/или затенения на работу солнечной панели.
Снять параметры панели не успел, затенение отказывалось позировать.
Частичное “жёсткое” (обычно похожее дают расположенные вплотную дымоходы и прочие естественные преграды)
И наиболее часто встречающаяся в реальности тень — от проводов.
И да, это так подрос главный помощник из самой первой части, с КДПВ.
Основные проблемы, которые могут быть с солнечными панелями, и какой вид при этом должна принимать ВАХ я расписал в статье.
Натурные испытания
Опять потянулся длительный период ожидания хорошей погоды, и спустя лишь много лет пару недель я смог приступить к измерениям на своей солнечной станции.
Внимание! Высокое напряжение!
Все дальнейшие действия нужно выполнять при чётком соблюдении правил техники безопасности, во избежание встречи с праотцами 20 см дуги постоянного тока напряжением 800 В и током в 10 — 25 А.
Обесточиваем солнечную электростанцию, размыкаем стринги, проверяем. И только после этого переходим к следующему этапу.
ВАХ солнечной панели мощностью 280 Вт, эталон, не затенённый
Тень от оптоволокна
Тепловизор практически ничего не видит
ВАХ солнечной панели с тенью и без тени практически не отличается. Можно списать на разброс как в самих панелях, так и погрешность измерения.
Тень от проводов
Тепловизор сигнализирует о проблеме
ВАХ тоже сигнализирует о проблеме
К сожалению, стринг который у меня затеняется, отличается от остальных по к-ву панелей. Поэтому измерить точное влияние данного затенения на падение мощности всего стринга нельзя. Методом расчетов на коленке по аналогии с соседними стрингами, у меня вышло порядка 5% потерь. Инвертор умеет снимать ВАХ всего стринга, но для это нужна корпоративная лицензия, которую мне обещал представитель вендора еще с осени, в виде исключения, но как то пока не сложилось, увы.
Затенение на панелях, в моём случае, проходит после 11 часов дня, и проявляется только в осенне — весенний период.
А это я подловил выход солнца из-за долгой тучи. Панель уже успела остыть, и кратковременно показала чудеса.
Итоги
Я использовал метод сравнительного анализа, при котором снимались данные с соседних панелей. Для абсолютных значений, нужно приобрести термометр и люксметр, и впоследствии приводить результаты к STC. В плате и программе предусмотрено их подключение. Даже на визуально чистом небе, может появляться невидимая глазу дымка, которая влияет на конечный результат.
Прибор получился довольно компактный и точный. Повторяемость результатов у меня была с точностью до 1 Вт.
К основным минусам стоит отнести трудоемкость процесса снятия показаний — станцию нужно обесточить, получить доступ к проводам от конкретной панели, что довольно часто невозможно, без полного демонтажа.
Если у Вас есть сомнения в работе своей солнечной станции, этот или аналогичный прибор считаю крайне необходимым и востребованным. Опять же, местные поставщики, подтверждают гарантию и по не сертифицированным приборам.
Наработки и результаты обследования солнечных станций я начал выкладывать в своём блоге. Для желающих углубиться в тему — есть так же живой форум по домашним солнечным электростанциям, присоединяйтесь.
Источник
Тест батарей для солнечной панели
Наконец то закончился четырехдневный тест 100 ваттных батарей, для себя тесты были полные и я получил всю информацию которая мне была нужна. тесты длились в 4 разных климотических режимах, туман , дождь, тучи, солнце.
В видео я рассказывал при каких обстоятельствах данные обнулялись, но показания во всех случаях были различимы в пользу основного претендента Solar Panel.
Solar Panel- эта аббревиатура означает солнечная батарея, по этой строчке можно искать солнечные батареи в заграничных интернет магазинах.
За двое суток при разной погоде при маленьком угле установки СБ были получены следующие данные
моно — 642 Ватта тест 48 часов
поли — 634 Ватта тест 48 часов
При солнечной погоде тест составил с 0:00 до 16:00
Во всех показаниях СБ были установлены на закат!
А теперь более подробно :
Из за чего выигрывает моно кристалл — моно кристалл имеет однородную кристаллическую решетку, которая имеет более правильные формы и структуру обеспечивая однородные связи что положительно влияет на передачу полученной мощности. Из за однородности связей частицы движутся быстрей к проводникам и даже слабые добираются до шин, тем самым увеличивается КПД пластин. Так же однородность влияет на крепость к расширениям ФЭ, а соответственно и к долговечности.
Поли кристалл имеет разную форму кристаллической решетки из-за неоднородности структуры, немного проигрывает по показателям, но неоднородность и дает свои преимущества. А именно из за разной структуры одного ФЭ, могут улавливаться лучше слабые частицы(рассеянный свет), но чем больше таких изменений в одном элементе тем эффект может быть двояким. А именно при переходе на стыке решеток от одной части к другой, частица может затормозится или ослабнуть. Если бы можно было это просто заснять в видео, все было наглядно и понятно.
Проще говоря при переходах от одной структуры к другой каналу по которым движутся частицы могут то сжиматься то расширятся, в отличии от моно кристалла. Эффект поли кристалла, заключается в том, что съём частиц происходит в близи к переходам решетки, где как на магистрали сталкиваются слабые и сильные частицы, что приводит к тому что слабая частица энергии получает часть энергии от более сильной. В некоторых случаях происходит совсем по другому, поэтому надо именно увидеть решетку у двух разных по структуре моно и поли чтобы сравнить и понять наглядно.
По рисунку 1, мы можем догадаться почему моно кристаллы меньше поли. К сожалению наглядной понятной схему кр решетки я не нашел а рисовать долго и нудно, надеюсь что поймете и так.
Долговечность моно по сравнению с поли, была построена тоже из за рисунка 1, из за разнородности, существует легенда, что поли служат меньше по сравнению с моно, в этом я полностью солидарен.
Все от того что я верю в легенды, жаль что в легенде не описывается какая герметизация СБ была на моно или поли, чтобы их сравнить. Но одно я знаю на верняка, батареи собираются в стерильных сухих помещениях, все из за того, что ФЭ боятся влаги, далее от перепадов температур могут появляются микро трещины. Не те микро которые вы видите на просвет, а те что разделяют как паутина части пазла элемент, и вот как раз из за этих микро трещин и проигрывают чаще поликристаллы. Из за разнородности структуры решетки, они быстрей начинают проседать по мощности.
Интересное решение придумал Китай, они заливают специальным компаундам элемент, который его как бы стягивает и не дает появится паутине, но при неправильной сборке или влажности, даже это покрытие не спасет.
Проще говоря сушите, паяйте собирайте герметизируйте, и все это в сухом помещении. Если панель, стекло лопнуло, можно уже быть на 99.9 % уверенным что эта панель умрет первая!
Насчет поли/моно смысла не вижу делать кому-то предпочтение, наоборот я бы порекомендовал это все дело использовать одновременно!
Так как поле работает лучше в пасмурную погоду рекомендую ставить восход / закат, а моно на 13 часов. И да прибудет с вами свет:)
С чем можно сравнить моно / поли — я бы сравнил их со старой и новой видео камерой! Вот смотрите старая камера громоздкая и снимает дольше с маленьким разрешением, а вот новая камера снимает меньше но с большим расширением. и там и там установлены матрицы, которые в корне отличаются количеством строк, пикселей.
Если брать моно кристалл то она будет относится к современной с высоким разрешение, в то время как поле к низкому разрешению.
Опять же если вдаваться в тонкости, у старой камеры лучше чувствительность по сравнению с новой.
Конечно можно это все проверить и наглядно я даже могу позволить себе такой опыт:) но не стану, опять же не охото возится. Можно изъять две матрицы и замерить полученное с них напряжение. Оно конечно будет не велико но разница будет явно заметна!
Ну а для тех кто просто хочет посмотреть что я наснимал вот видео:)
Источник