Солнечные батареи. Тепло без посредников

Ессно, я же не знаю, какую панель вы приобрели.

Но я вам подскажу один секрет. Все панели собраны из элементов, имеющих очень-очень похожие характеристики. Поэтому зная семейство ВАХ любой СП можно достаточно точно трансформировать ее в ВАХ вашей неизвестно-какой панели. Для этого надо замерить ток кз и напряжение хх вашей панели при ярком солнечном свете, после чего можно транформировать известное семейство ВАХ в ВАХ вашей панели, отмасштабировав оси тока и напряжения.

Там есть небольшие нюансы, связанные с постоянно идущими изменениями технологии изготовления, температурой, плохо определенной освещенностью, и пр, но они малосущественны. ВАХ с точностью порядка 10-20% вы получите и без их учета.

 

Так я же об этом и говорю !
Rвн. растет с уменьшением освещенности, причем довольно сильно - в десятки раз.
СБ весьма необычна с точки зрения электротехники, так как например от 0 до напряжения ТММ ток от СБ изменяется мало (около 8%), но довольно резко падает после ТММ.
И более того, эквивалентная схема кремниевого элемента изложенная в интернете в дипломных работах студентов имеет ошибку, которую они постоянно тиражируют из работы в работу.

 

Опять не верно.
Приблизительно определить можно, но для инженерного подхода такое способ нежелателен, так как
ВАХ элементов зависят от качества исполнения этих элементов, поэтому и наклон ВАХ, и напряжение в точке макс. мощности, и напряжение ХХ, и ток кз у них различаются.

 

Ее ВАХ нелинейна, она и источник тока, и источник напряжения, в зависимости от нагрузки. Она является неплохим источником напряжения при малых токах нагрузки, и хорошим генератором тока при малых напряжениях на нагрузке.

Ну ваши измерения чем лучше? Вы же не сделали измерительную установку, обеспечивающую равномерное освещение СП световым потоком извесной удельной мощности. Или сделали? Да и просто величину светового потока замеряли или нет? Судя по вашему "когда СБ стоит на солнце и находится в тени", вы меряли "на глазок".

Величина светового потока - это основная неизвестная. На фоне этого остальные погрешности малы.

Но если световой поток на ярком солнце еще можно как-то оценить (вычислить), то ваше "в тени" - это вообще никуда не годится. Семейство отмасштабированных графиков будет гораздо точнее.

Вот в этом и состоит секрет. Качество исполнения этих элементов зависит от используемой технологии. А технология на всех китайских заводах, выпускающих ширпотребовские СП, примерно одинакова. Поэтому характеристики элементов, из которых собрана СП, отличаются очень мало.

 

Да, согласен, близкий к идеальному источник тока и напряжения в одном флаконе, а между идеальностями болтается переходная ВАХ, где-то на которой болтается точка макс мощности, угол касательной к ВАХ в которой определяется формулой:
dP=d (UI)=IdU+UdI=0 => dU/dI=-U/I

 

Однако внутреннее сопротивление СП в этой точке не играет никакой роли и просто притянуто сюда "за уши" @Николай 1. Наверное, ему проще мыслить в этих терминах, хотя они никакого практического смысла не имеют.

Можно довольно уверенно сказать, как он мерял то, что он называет "внутренним сопротивлением СП":
- нагружал СП на контроллер с MPPT
- измерял ток и напряжение при разных освещенностях, в надежде, что контроллер держит MPPT
- делил измеренное напряжение на измеренный ток и считал полученное значение "внутренним сопротивлением СП"

Поскольку наверняка измерения он делал при одной температуре воздуха, то напряжение во всех точках было более-менее одинаковое. Выходной ток СП практически пропорционален освещенности. Поэтому полученные им "результаты" - это пустой звук, они несут ноль информации: его "внутреннее сопротивление СП в точке MPPT" просто обратно пропорционально освещенности СП. Можно было вообще не париться с этими бессмысленными дилетантскими "измерениями"

 

Спасибо за развернутый ответ, появилась некоторая ясность. Использование связки СП - инвертор - тэн 220в на ваш взгляд имеет смысл?

 

Там будет сложнее: СБ + контроллер заряда + АКБ + инвертор и только потом ТЭН.
В этой цепочки много потерь, поэтому общий кпд такой системы будет около 60-50%.
Инвертор который работал бы напрямую от СБ мне неизвестен.

 

Никуда от АКБ не деться

 

immersun u npo4ue- cyboinverter
uckamb no "heater" etc

 

Не всё так плохо. АкБ не участвуют в передаче энергии. Они нужны только чтоб МРРТ- контроллер мог работать (преобразовывать от СП высокое U в низкое на ТЭНе).

 

Есть устройство на которое я уже давал ссылку, называется "солнечный ТЭН", работает напрямую от СБ.
Принцип его действия в основном мне понятен, но конструктив довольно неудобный, так как его надо встраивать в большой бойлер, который не всегда нужен.
И конечно цена... вообще жесть.
Сейчас я закончил разработку более простого и дешевого устройства для нагрева воды в бойлере работающего напрямую от СБ.
В принципе всё готово, осталось только всё надежно и красиво смонтировать.

 

Несколько страниц назад я приводил оценочный расчет такой системы:
- повышающий DC-DC преобразователь (можно купить готовый у китайцев)
- обычный ТЭН на 220 В в качестве его нагрузки

Однако преобразователь должен быть переделан: он должен стабилизировать не выходное, а входное напряжение. Такая переделкак сводится к выпаиванию одного резистора и запаиванию другого резистора. В идеале напряжение стабилизации должен задавать контроллер MPPT, но на практике вполне достаточно будет добавить термокомпенсирующую цепь, которая отслеживает температуру СП и меняет напряжение стабилизации.

И никакой аккумулятор не нужен.

 

Ток в точке хх измерить, конечно, можно: берете амперметр, один конец подключаете к измеряемому устройству, второй остается висеть в воздухе (поскольку режим холостого хода, сопротивление нагрузки бесконечно велико). Результат измерения предсказать нетрудно, ток равен нулю.
Напряжение при кз измерить тоже можно,. Просто подключаете вольтметр к закорачивающему проводу и меряете. Если напряжение не равно нулю, тогда берете провод потолще.

 

@Николай 1,
По ходу обсуждения я приводил пример, когда СП нагружен на аккумулятор, имеющий напряжение, близкое к напряжению MPPT. Вполне очевидно, что СП при этом всегда будет отдавать практически максимально возможную мощность. Как этот факт соотносится с вашим утверждением, что "Из теории (и практики) известно, что для получения в нагрузке максимальной мощности сопротивление нагрузки должно быть равно внутреннему сопротивлению источника энергии." Единственный вариант сделать это утверждение верным - этио вычислять внутреннее сопротивление СП и аккумулятора именно так, как я предложил в заданном вопросе: если при напряжении 12В течет ток 1 А - значит, "внутреннее сопротивление равно 12 Ом". Если вы можете представить иное объяснение, с удовольствием выслушаю.