Γιώργο (GeorgeVita) πραγματικά ΕΓΡΑΨΕΣ !!!!!!
Printable View
Γιώργο (GeorgeVita) πραγματικά ΕΓΡΑΨΕΣ !!!!!!
Καταρχάς Γιώργο συγχαρητήρια και μπράβο για το τοσο αναλυτικο topic.
Ισως δεν κατάλαβα καλα την σημειωση και να κανω λαθος,αλλα μηπως θελεις να πεις ανυψωση 100-120 μοιρες -γωνια ακτινοβολιας κοιτωντας τον νοτο ? ,γιατι προς νοτο κοιτανε ολα τα πανελ,και με κλιση 100-120 μοιρες περιπου.
Ευχαριστώ Κώστα και Δημήτρη!
Δημήτρη θεωρείς πιο ακριβές το παρακάτω;
Για να μήν έχω αμβλείες γωνίες που μπερδεύουν.Παράθεση:
Σημείωση
Τα ηλιακά/φωτοβολταϊκά συστήματα τοποθετούνται με κλίση κάθετη προς τις ακτίνες του ήλιου.
Το κεκλιμένο επίπεδό τους είναι σε ανύψωση 90 μοίρες - γωνία ακτινοβολίας σε σχέση με τον Βόρειο ορίζοντα, η πλευρά που δέχεται την ακτινοβολία βλέπει το Νότο.
G
... ή να ήταν όλα με reference το 0=Νότος, μιας και 'βλέπουν' προς το Νότο.
G
Πότε είναι το 'πραγματικό μεσημέρι' στον τόπο μας;
Η πολιτική ώρα κάθε τόπου συνήθως υπολογίζεται σε απόκλιση ακέραιων ωρών από την ώρα UTC (παλαιότερα GMT).
Η Ελλάδα έχει ώρα UTC+2 το χειμώνα και UTC+3 το καλοκαίρι.
Το πραγματικό μεσημέρι (ήλιος στην μισή διαδρομή του στον ουρανό) είναι σε ώρα ανάλογη με το γεωγραφικό μήκος (μεσημβρινός) του τόπου που βρισκόμαστε.
Οι 360 μεσημβρινοί αντιστοιχούν σε 24 ώρες, άρα κάθε ώρα αντιστοιχεί σε 15 μοίρες και κάθε 5-λεπτο σε 1.25 μοίρες. Η Αθήνα βρίσκεται σε γεωγραφικό μήκος 23.71 μοιρών άρα η πραγματική διαφορά ώρας από τη UTC είναι:
23.71/15 = 1,581 =1 ώρα και 34.86 λεπτά (0.581x60) και όχι 2 ώρες (διαφορά περίπου 25 λεπτά)
συμπέρασμα: το πραγματικό μεσημέρι στην Αθήνα είναι 12:25 χειμερινή ή 13:25 θερινή ώρα
Στον χάρτη φαίνονται οι ζώνες για το 'πραγματικό μεσημέρι' με ακρίβεια +/-5 λεπτά σε χειμερινή ώρα:
http://acomelectronics.com/GeorgeVit...ous/timeGR.jpg
Το εαρινό ηλιοστάσιο είναι ήδη πολύ κοντά (22 Ιουνίου). Ο ήλιος βρίσκεται κοντά στο υψηλότερο σημείο του στον ουρανό το πραγματικό μεσημέρι, δηλαδή την ώρα 13:25 στην Αθήνα ο ήλιος βρίσκεται σε 75 μοίρες ανύψωση από το νότιο ορίζοντα. Καλή ευκαιρία για μετρήσεις 'μέγιστης απόδοσης' (μικρότερη απόσταση ηλιακών ακτίνων στην ατμόσφαιρα, καλή ηλιοφάνεια και διάχυση φωτός).
Πως μεταβάλλεται η απόδοση του φωτοβολταϊκού
λόγω λανθασμένης κατεύθυνσης προς τον ήλιο;
Σε συνέχεια της αρχικής καταχώρησης αυτού του θέματος (τελευταίο σχέδιο πρακτικής εφαρμογής), πήρα το μικρό πολυκρυσταλλικό φωτοβολταϊκό (επιφάνεια 56x93mm, περίπου 400mW), τοποθέτησα ωμικό φορτίο 31Ω (2x αντιστάσεις 62Ω παράλληλα) και μέτρησα την αποδιδόμενη ισχύ σε ωμικό φορτίο (V^2/R) για διάφορες γωνίες πρόσπτωσης των ηλιακών ακτίνων.
Το φωτοβολταϊκό τοποθετήθηκε με ανύψωση 15 μοίρες από το βόρειο ορίζοντα έτσι ώστε να βλέπει κάθετα τον ήλιο που βρίσκεται σε ανύψωση 75 μοίρες από το νότιο ορίζοντα (βλέπε τελευταίο σχέδιο στο 1o post). Η κάθετη θέση με τις ακτίνες του ήλιου είναι η γωνία 0 μοίρες. Για την δοκιμή κλίσης, γυρίζω το φωτοβολταϊκό προς την ανατολή με αποτέλεσμα την λανθασμένη γωνία -ΧΧ από την απόλυτα κάθετη στις ηλιακές ακτίνες.
Στο τέλος τοποθέτησα το φωτοβολταϊκό κάθετα στις ακτίνες του ήλιου και με βοήθεια καθρέπτη έστρεψα επιπλέον ακτίνες επάνω του, αυξάνοντας την συνολική επιφάνεια πρόσπτωσης.Κώδικας:ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΑΠΟΔΙΔΟΜΕΝΗΣ ΤΑΣΗΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟΥ
ΣΕ ΩΜΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ 31Ω ΜΕ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΚΛΙΣΕΙΣ
ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ-ΩΡΑ ΓΩΝΙΑ ΤΑΣΗ ΙΣΧΥΣ ΑΠΟΔΟΣΗ
15/6/10 13:35 0 3.55V 406mW 100%
-15 3.52V 400mW 98%
-30 3.44V 382mW 94%
-45 3.27V 345mW 85%
με καθρέπτη 0 3.92V 496mW 122%
Αποτέλεσμα: απόδοση 122%
Σημειώστε ότι οι παραπάνω μετρήσεις είναι σε σχεδόν μέγιστη (για την μολυσμένη Αθήνα) ηλιοφάνεια. Για τυχόν συμπεράσματα χρειάζονται επιπλέον μετρήσεις σε άλλες συνθήκες (ημέρες, ώρες, καιρός). Επίσης η πιθανή άνοδος θερμοκρασίας π.χ. λόγω χρήσης καθρέπτη το καλοκαίρι μπορεί να μειώσει την πραγματική απόδοση.
Προσπάθησα να εξηγήσω τις παραπάνω μετρήσεις με δεδομένα ότι:
α. το φωτοβολταϊκό αποδίδει ένα ποσοστό ισχύος λόγω διάχυσης της ηλιακής ακτινοβολίας στην ατμόσφαιρα (έχουμε παραγόμενη ισχύ ακόμη και σε συννεφιά)
β. η απόδοση μεταβάλλεται σε σχέση με το συνημίτονο της γωνίας απόκλισης από το απόλυτα κάθετο στην πρόσπτωση των ηλιακών ακτίνων
Συγκρίνοντας τις μετρήσεις με διάφορα ποσοστά ισχύος που προέρχονται από διάχυση ή κάθετης ακτινοβολίας (με μειωμένη ισχύ λόγω 'λάθους γωνίας πρόσπτωσης'), συμπέρανα ότι το 40% της ισχύος ήρθε από τη διάχυση και το 60% από την απευθείας ακτινοβολία (χρειάζεται επαλήθευση με περισσότερες μετρήσεις).
Για να προσεγγίσω την 'πειραματική απόδειξη' των παραπάνω μετρήσεων, τοποθέτησα το φωτοβολταϊκό σε κάθετη θέση με τις ηλιακές ακτίνες στις 11:20 και 13:25 μετρώντας τη μέγιστη ισχύ. Μετά τοποθέτησα αρκετά ψηλά (περίπου 2m) μια παραλληλόγραμμη πλακέτα για σκιά μόνο στο φωτοβολταϊκό. Αφαίρεσα έτσι την απευθείας ακτινοβολία και την διαθλώμενη από την ίδια κατεύθυνση. Το αποτέλεσμα ήταν απόδοση 15-19%.Κώδικας:Συσχέτιση μετρήσεων με συνημίτονο γωνίας πρόσπτωσης ηλιακών ακτίνων
ΓΩΝΙΑ ΤΑΣΗ ΙΣΧΥΣ ΑΠΟΔΟΣΗ συν(φ) Θ.Α.συν(φ)
0 3.55V 406mW 100% 1.000 406mW
-15 3.52V 400mW 98% 0.966 392mW
-30 3.44V 382mW 94% 0.866 352mW
-45 3.27V 345mW 85% 0.707 287mW
Θ.Α.συν(φ) = θεωρητική απόδοση λόγω λανθασμένης γωνίας
Φιλικά και με κάθε επιφύλαξη για λάθη,Κώδικας:ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ-ΩΡΑ ΓΩΝΙΑ ΤΑΣΗ ΙΣΧΥΣ ΑΠΟΔΟΣΗ
16/6/10 11:20 0 3.50V 395mW 100%
με σκίαση 0 1.50V 73mW 19%
16/6/10 13:25 0 3.60V 418mW 100%
με σκίαση 0 1.38V 61mW 15%
Γιώργος
Γεια σου Γιώργο,
είναι πολύ ενθαρρυντικό ότι η πτώση ισχύος δεν ακολουθεί απόλυτα το νόμο του συνημιτόνου της απόκλισης. Αυτό στην πράξη μπορεί να σημαίνει για μας ότι ίσως έχουμε καλή απόδοση και με τρακερ ενός άξονα.
Αυτό μας διευκολύνει κατασκευαστικά και ρίχνει το κόστος, χωρίς μεγάλους περιορισμούς στο κέρδος ενέργειας!
Στο θέμα της ώρας και της θέσης του ήλιου. Νομίζω πως θα διαφωνήσω μαζί σου.
Μιά χώρα που έχει UTC+3 το καλοκαίρι, όπως είναι η Ελλάδα αλλά και η γείτονας Τουρκία, έχει πραγματικό μεσημέρι στις 12:00 στις περιοχές της που έχουν γεωγραφικό μήκος 3*15μοίρες = E045.000000. Δηλαδή στα σύνορα με την Αρμενία. :blink:
Όσες περιοχές είναι δυτικότερα (προς το Αιγαίο) θα έχουν πραγματικό μεσημέρι αργότερα, αφού η γη γυρίζει προς τα ανατολικά. Στην Αθήνα θα είναι στις
( 45 - 23,71 ) / 15 = 1h25min
Για άλλες περιοχές δίνουμε το γεωγραφικό τους μήκος αντί για 23,71
Για χειμώνα δίνουμε 30 αντί για 45.
Έτσι βρίσκουμε την τοπική ώρα, κατά την οποία ο ήλιος βρίσκεται στο υψηλότερο σημείο του ,δηλαδή το πραγματικό μεσημέρι!
EDIT: Αντίθετα, αν έχουμε ένα ακριβές ρολόι και δούμε πότε ακριβώς ο ήλιος είναι στο υψηλότερο σημείο του, μπορούμε να βρούμε το γεωγραφικό μας μήκος, κάτι που έκαναν οι θαλασσοπόροι εκαντοντάδες χρόνια πριν. Λεπτομέρειες στο καταπληκτικό βιβλίο
"Longitude: The True Story of a Lone Genius Who Solved the Greatest Scientific Problem of His Time" του Dava Sobel!
Καλά κάνεις και διαφωνείς για να το διορθώσω!
Η 'απλοϊκή σκέψη' είναι ότι όταν στο Greenwich έχουν μεσημέρι 12:00 UTC εμείς το είχαμε 1 ώρα και 35 λεπτά νωρίτερα άρα την (UTC+2h)-1h35m=12:25
... και μετρώντας την γωνία των ακτίνων του ήλιου το μεσημέρι σε σχέση με την ημερομηνία βρίσκουμε το γεωγραφικό μας πλάτος!
Συμπέρασμα: και να χαλάσουν τα GPS εμείς θα βρούμε που είμαστε ...
Ευχαριστώ!
Γιώργος
Σημερινές μετρήσεις για την απόδοση ισχύος σε διάφορες κλίσεις και ώρες:
Φιλικά,Κώδικας:ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟΥ ΣΕ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΚΛΙΣΕΙΣ
ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ-ΩΡΑ ΓΩΝΙΑ ΑΝΨ ΤΑΣΗ ΙΣΧΥΣ ΑΠΟΔΟΣΗ
17/6/10 09:05 0 32 3.51V 397mW 100%
(ο ήλιος στις -13 45 3.48V 391mW 98%
32 μοίρες) -28 60 3.38V 369mW 93%
-43 75 3.22V 334mW 84%
-58 90 2.60V 218mW 55%
17/6/10 11:10 0 58 3.67V 434mW 100%
(ο ήλιος στις -13 45 3.62V 423mW 98%
58 μοίρες) -17 75 3.57V 411mW 95%
-28 30 3.51V 397mW 92%
-32 90 3.48V 391mW 90%
17/6/10 13:25 0 75 3.71V 444mW 100%
(ο ήλιος στις -15 90 3.66V 432mW 97%
75 μοίρες) -15 60 3.64V 427mW 96%
-30 45 3.53V 402mW 91%
-45 30 3.30V 351mW 79%
ΓΩΝΙΑ=απόκλιση από την κάθετη στις ηλιακές ακτίνες
ΑΝΨ=πραγματική ανύψωση από ορίζοντα
Γιώργος
Νομίζω αξίζει ένα post για το ερασιτεχνικό μου σύστημα μετρήσεων:
http://acomelectronics.com/GeorgeVit...solartest2.jpg
(κλικ στη φωτογραφία για μεγαλύτερη)
Σε φωτογραφικό τρίποδο στήριξα μια πλακέτα σαν επιφάνεια στήριξης για το φωτοβολταϊκό, το γωνιόμετρο και τον δείκτη καθετότητας (είναι πίσω από το γωνιόμετρο). Ο δείκτης καθετότητας είναι ένα μικρό σωληνάκι αλουμινίου τοποθετημένο κάθετα στην επιφάνεια στήριξης. Οταν δεν έχει σκιά έχουμε απόλυτα κάθετα τις ηλιακές ακτίνες στο φωτοβολταϊκό. Με την πυξίδα ελέγχουμε την πραγματική κατεύθυνση σε σχέση με τον ορίζοντα.
Η παραγόμενη ισχύς καταναλώνεται σε ωμικό φορτίο 31Ω (2x αντιστάσεις 62Ω). Το βολτόμετρο μετρά την τάση στα άκρα του φορτίου για υπολογισμό της ισχύος: P=V^2/R
Φιλικά,
Γιώργος