Hallo, ganz kurze Frage: Wie ist in etwa der Stromverlauf einer Solarzelle über den Tag hinweg? Kann ich das in PSpice mit einer Sinusquelle simulieren? Oder lieber Rechteck mit schrägen Rampen? Ich habe im Netz nur dies finden können. So ganz überzeugt bin ich nicht. https://www.researchgate.net/figure/Battery-Voltage-versus-Time-for-November-8_fig10_237813023 Im Anhang ist eine Sinusquelle zu sehen, die über 12h (43200 Sekunden) 0V – 18V – 0V durchläuft. Worauf ich hinauswill: Ich möchte demnächst hier einen anderen Thread eröffnen und möchte mich aber erst vorbereiten und die Amperestunden, die ich bekommen kann, abschätzen.
Bartosz B. schrieb: > Kann ich das in PSpice mit einer Sinusquelle simulieren? Kommt auf den Breitengrad und die Jahreszeit an. Zumindest in Deutschland ist es nachts dunkel, d.h. der Ertrag ist über viele Stunden gleich Null.
Lichtstärke und Einfallswikel wird vermutlich eine große Auswirkung haben. Temperatur der Zellen auch, könnte man eventuell aktuell noch vernachlässigen.
Wolfgang schrieb: > Bartosz B. schrieb: >> Kann ich das in PSpice mit einer Sinusquelle simulieren? > > Kommt auf den Breitengrad und die Jahreszeit an. Zumindest in > Deutschland ist es nachts dunkel, d.h. der Ertrag ist über viele Stunden > gleich Null. Jup, Deklination habe ich mir angesehen. Das Diagramm im Bild zeigt die maximale Höhe für den Breitengrad ϕ = 53,8° über ein Jahr.
Base64 U. schrieb: > Lichtstärke und Einfallswikel wird vermutlich eine große Auswirkung > haben. > > Temperatur der Zellen auch, könnte man eventuell aktuell noch > vernachlässigen. Ja, Zellen geben im Winter eine höhere Spannung ab als im Sommer.
Wolfgang schrieb: > Kommt auf den Breitengrad und die Jahreszeit an. ... Zellausrichtung nicht vergessen. Im PVGIS vom JRC kannst du nach Anklicken des Standortes in der Karte stündliche Werte aus dem Zeitraum 2005...2016 abrufen und damit Solarzellen modellieren. (Hourly Data auswählen) https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/#MR
Wolfgang schrieb: > Im PVGIS vom JRC kannst du nach Anklicken des Standortes in der Karte > stündliche Werte aus dem Zeitraum 2005...2016 abrufen und damit > Solarzellen modellieren. (Hourly Data auswählen) > https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/#MR Das ist super, danke dir. Anbei mal 2 Tage im Juni.
Bartosz B. schrieb: > Anbei mal 2 Tage im Juni. Und was erkennt man daran an den beiden Diagrammen? Einen höchst komischen Einbruch immer zur selben Zeit, und was schließt man daraus? Bartosz B. schrieb: > Worauf ich hinauswill: Ich möchte demnächst hier einen anderen Thread > eröffnen und möchte mich aber erst vorbereiten und die Amperestunden, > die ich bekommen kann, abschätzen. grau ist alle Theorie, u. die auf´m Papier und im PC v.a. ganz dolle ...
Bartosz B. schrieb: > ganz kurze Frage: Wie ist in etwa der Stromverlauf einer Solarzelle über > den Tag hinweg? Log die Daten, dann weißt Du es.
Da die Einbrüche zur selben Zeit stattfinden, tippe ich auf einen Baum, der einen Schatten auf die Zelle wirft. In den Diagramm ist die Leistung in mW auf der y-Achse und die Zeit auf der x-Achse. Was deutlich wird, ist, dass die Leistung innerhalb von 1 h komplett auf 0 geht (tatsächlich 0W ! Ich habe immer gedacht, nachts gibt es ein bisschen Streustrahlung. Aber ist für den Photoeffekt zu wenig ne...). Wie würdet ihr den Anstieg von 04:11 Uhr bis 10:11 Uhr deuten? Ist ja kein reiner Anstieg? Wahrscheinlich Wolken... Ich werde morgen noch mehr auswerten. Für die PSpice-Simu werde ich dann eine Rechteck-Quelle mit schrägen Rampen in Kombination mit etwas Sinus-Noise hernehmen.
Bartosz B. schrieb: > Anbei mal 2 Tage im Juni. Wo kommen die Daten her, hast Du die selber aufgenommen? Ist das die Leistung direkt an den Solarzellen, oder steckt da noch Elektronik dahinter? > Baum, der einen Schatten auf die Zelle wirft. So gegen 14 Uhr, das ist plausibel. So ganz trauen würde ich den Diagrammen nicht, denn wie kommt eine negative Leistung gegen 19 Uhr zustande. Wenn Du an die Daten kommst, wäre eine Mittelung über ein paar Tage interessant.
Bartosz B. schrieb: > Wie würdet ihr den Anstieg von 04:11 Uhr bis 10:11 Uhr deuten? Auch das ist etwas merkwürdig, denn im Juni sollte es um 10 Uhr schon heller sein. Anstieg sollte etwa sein wie Abfall, klarer Tag vorausgesetzt.
Oh verdammt, man sollte den richtigen Diagrammtyp auswählen 😬 Nicht interpolieren, liebes Excel. Da war ich vorhin zu schnell. Anbei 3 Diagramme (21.6., 22.6., 23.6.) mit geraden Linien Ich habe auf der Website meinen Wohnort ausgewählt, Slope auf 60° (ich hoffe das ist der richtige Winkel und nicht der Gegenwinkel) und Azimuth auf 180° gestellt, und dann eine csv-Datei heruntergeladen. Habe aus dieser Datum und Leistung extrahiert und die beiden in eine .xlsx geschrieben und geplottet. Mehr kann ich nicht sagen, ob noch Elektronik dahintersteckt. https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/#MR An den 3 Diagramm sieht man, dass die morgendlichen Anstiege alle unterschiedlich sind. „Nur“ stündliche Messwerte... Auch wenn ich froh bin, dass es diese Seite gibt.
Und cui bono bzw. haste noch was vor damit oder wars das?
Mohandes H. schrieb: > denn wie kommt eine negative Leistung gegen 19 Uhr > zustande. Da werden die Zellen wieder aufgeladen.....
Wenn man sich näher in solare Energiesysteme einarbeiten will, gibt es vom Volker Quaschning interessante, gut lesbare Bücher. Ich hab von dem "Regenerative Energiesysteme" und "Photovoltaik". Da sind z.B. auch beispielhafte Bestrahlungs-/Ertragskurven drin (feste PV-Installationen, nachgeführte PV-Installationen, Verlauf übers Jahr etc.).
Bartosz B. schrieb: > Anbei mal 2 Tage im Juni. Wie zur Hölle denke ich, als ich die Diagramme so ansehe, schafft man es eigentlich, einen Tag grafisch in 5 gleiche Zeitabschnitte aufzuteilen? Weiß der Softie, der das verbrochen hat, nichts davon, dass für Uhrzeiten die Teiler 4 und 6 viel leserlichere Darstellungen ermöglichen?
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Beitrag #6831819 wurde von einem Moderator gelöscht.
Lothar M. schrieb: > Weiß der Softie, der das verbrochen hat Bei den vielen praktischen automatischen Optimierungen stellt sich Excel an manchen anderen Stellen unfassbar dumm an. LibeOffice aber auch.
Ich stimme dir zu, Lothar. Stefan sagt's richtig. Excel stellt sich manchmal dumm an und man muss Arbeit reinstecken. @Rückfrage: Ja, ich möchte mit PSpice eine Solarladeregelung bauen. Dazu mache ich die Tage einen neuen Thread auf.
Bartosz B. schrieb: > Da die Einbrüche zur selben Zeit stattfinden, tippe ich auf einen Baum, > der einen Schatten auf die Zelle wirft. Nein, die Daten im PVGIS sind qualitätskontrollierte Sonnendaten und haben nichts mit örtlichem Bewuchs zu tun. Bartosz B. schrieb: > Ich habe auf der Website meinen Wohnort ausgewählt, Slope auf 60° (ich > hoffe das ist der richtige Winkel und nicht der Gegenwinkel) und Azimuth > auf 180° gestellt Azimuth 180° ist Ausrichtung nach Norden, -90° ist Ost, +90° ist West. Eine Inklination von 60° bedeutet steil stehende Zelle. Mit deinen Aufstellungsdaten scheint die Sonne mittags fast parallel zum Panel. Dazu kommt der diffuse Lichteinfall.
Bartosz B. schrieb: > An den 3 Diagramm sieht man, dass die morgendlichen Anstiege > alle unterschiedlich sind. Aber sie beginnen zumindest zur gleichen Zeit, wenns auch an den ersten beiden Tagen morgens unterschiedlich bewölkt zu sein scheint, denn der Anstieg in der Früh müßte bei klarem Himmel sonst genauso steil sein wie der Abfall abends. Aber der Einschnitt am Nachmittag wird jetzt endgültig mysteriös, der tritt am dritten Tag nämlich um 'ne Stunde später auf als an den beiden andern Tagen, kann somit auch kein Schatten sein.
Wolfgang schrieb: > qualitätskontrollierte Sonnendaten und haben nichts mit örtlichem > Bewuchs zu tun. Und wie erklärt sich dann der regelmäßige nachmittägliche Einbruch, jeden Tag ca. 1/2 Std. versetzt?
Für mich sieht das gepostete Diagramm nach einer Ost/West Anlage aus, deshalb mittags wenig. Oder eben dementsprechend Bewölkung. Ein Hindernis wie ein Baum erklärt keine kurzen Einbrüche, da er über eine ganze Weile über das Modulfeld wandert. Eine Sonnenfinsternis wäre auch eine Erklärung, das hatte ich mal am 20.03.2015, das Ergebnis eines Wechselrichters siehe Anhang. Rote Kurve Sofi, blaue Kurve Vergleichskurve vom Tag davor. Die Anlage hat 22° Dachneigung und liegt ungefähr auf der Höhe von Heilbronn. Hatte mit dem Gedanken gespielt bei den Mondgrundstückseigentümern Schadensersatz einzufordern ;-) Weitere Daten sind von einem März- und einem Juni-Tag von einer anderen Anlage in Nürnberg. 8,1 kWp Generatorleistung. Bei Interesse kann ich auch Rohdaten als .csv mit Stringspannungen, -strömen und Leistungen liefern. Leider keine Temperaturen. Man sieht sehr sehr deutlich, dass durch die Hitze im Sommer die Leistung ganz deutlich sinkt und der Ertrag durch mehr Sonnenstunden nicht oder gerade so ausgeglichen werden kann. Diese Anlage hat 54° Dachneigung, leider zu viel, aber so ist das Dach halt und dadurch hat man zusätzlich durch den Effekt der Kälte im Frühling und Winter noch zusätzlich Mehrertrag durch den steileren Winkel bei flacherem Sonnenstand.
Mit Baum sieht man schon deutliche Einschränkungen der Leistung über eine ganze Weile und dabei war das nur ein sehr schmaler Baum, der auch nicht die ganze Höhe des Modulfeldes hatte. Glücklicherweise konnte ich mich mit dem Nachbarn einigen dass er zugestimmt hat den Baum zu entfernen, weil er eh schief stand und alle umliegenden Gebäude gefährdet hatte.
Mohandes H. schrieb: > Und wie erklärt sich dann der regelmäßige nachmittägliche Einbruch, > jeden Tag ca. 1/2 Std. versetzt? Mit der Ausrichtung der Solarzellen. Die Sonne scheint am frühen Nachmittag fast parallel zum Panel. (Az180°=Nord)
Mohandes H. schrieb: > Wolfgang schrieb: >> qualitätskontrollierte Sonnendaten und haben nichts mit örtlichem >> Bewuchs zu tun. > > Und wie erklärt sich dann der regelmäßige nachmittägliche Einbruch, > jeden Tag ca. 1/2 Std. versetzt? Ganz einfach, der Mars steht doch zu dieser Zeit immer zwischen Erde und Sonne. Das müsste bei mC-net eigentlich jeder Vielschreiber wissen... :-)
p.s. Das Usermanual zu dem PVGIS sagt: "Azimuth (orientation) of PV modules: The azimuth, or orientation, is the angle of the PV modules relative to the direction due South. - 90° is East, 0° is South and 90° is West." https://ec.europa.eu/jrc/en/PVGIS/docs/usermanual Um den Ertrag für Panels auszurechnen, die nach Süd orientiert sind, muss daher ein Azimuth von 0° eingegeben werden.
@StephanS Danke dir für die Infos. ^^ @Wolfgang: Das habe ich gestern in der Schnelle übersehen. Anbei Diagramme von denselben 3 Tagen (21.6., 22.6., 23.6. 2016) mit Azimuth = 0° und Inklination = 45°, Standort Lübeck. Trotzdem noch Einbrüche... Die Abschnitte in Excel gingen nicht enger, sonst wären die Labels auf der x-Achse nicht mehr lesbar. Würden sich überlappen
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Bartosz B. schrieb: > Trotzdem noch Einbrüche... Dann guck dir beispielsweise mal den 2016-06-04 oder 2016-06-06 an. Da war blauer Himmel (Lat: 53,866°N, Lon: 10,685°E)
Da ist eine Mutation der Loriotschen Steinlaus am Werk: Die Stromlaus, wenn sie Hunger hat...
was habt Ihr hier für merkwürdige Diagramme?
Soll das heißen es gibt jetzt schon eine Online-Simu für PV-Anlagen bzgl. Ertragswerten nach Standort und Ausrichtung sowie Panel-Stellung, aber nur in die Vergangenheit? Lassen sich da auch noch spez. Module einpflegen und so variable WR-Typen dazu auswählen? Und was bringt das dann eigentlich, der Solarteur bekommt dann eine Datei wonach er seinen Aufbau auszuführen hat?
@ Heinz, soll ich dir deines übersetzen?
was habt Ihr hier für merkwürdige Diagramme? Niemand schrieb: > @ Heinz, soll ich dir deines übersetzen? sehr gerne, bin gespannt :-)
OK Folgendes: Ich nutze nun eine Sinusquelle (V1) in Kombination mit einer Rechteckquelle (V2). Außerdem nutze ich noch eine dritte Quelle für kleine Störungen (z.B. Gewitterblitz, jemand flackert zufällig mit einer Taschenlampe auf die Zelle). Die Quellen V1 und V2 sind zeitlich abgestimmt. Eine Frage zum Schluss: Hat jemand eine Idee, wie ich die Spannungen zu den falschen Zeiten (siehe rote Schraffur) wegbekomme? Ich habe schon mit Dioden und time-controlled switches probiert, aber da gibt's es dann komische Artefakte.
Na mit time multiplizieren in Abhängigkeit von if=...<gewünschte Zeitabschnitte> Taschenlampe, hab sehr gelacht. Bitte mach einfach mal ein paar echte Messungen. Die Kurve ist streng mathematisch ohne Wolkengeschichte. Was soll das denn insgesamt werden? Ein Statistikmodul für die Auslegung von Backupspeichern über lange Zeiträume? Übrigens ist die Summe der solaren Einstrahlung über Jahre gesehen erstaunlich konstant, egal wie der Sommer so war. Ist irgendwie ja auch logisch, denn wenn hier keine Wolken sind, sind sie sozusagen gerade eben woanders.
Abdul K. schrieb: > Was soll das denn insgesamt werden? Ein Statistikmodul für die Auslegung > von Backupspeichern über lange Zeiträume? Hallo Abdul, ich möchte später eine Solarladeregelung entwerfen. Dafür brauche ich eine Kurve, die in etwa realistisch ist. Ich weiß, ich könnte einfach die Kurve einbrechen lassen, aber das kann ich immer noch. >mit time multiplizieren in Abhängigkeit von if=...<gewünschte >Zeitabschnitte> Muss ich mir angucken
Dafür bräuchts nur MPPT. Eigentlich reicht sogar nur Spannungsregelung bei ungefähr 2/3 U_Leerlauf des Moduls. Echtes MPPT bringt halt ein paar Prozentpunkte mehr.
Heinz R. schrieb: > was habt Ihr hier für merkwürdige Diagramme? > > Niemand schrieb: >> @ Heinz, soll ich dir deines übersetzen? > > sehr gerne, bin gespannt :-) die Module sind nach SSW ausgerichtet, und am 26.9 war schei_ Wetter und am 27.9 wurde es dann wieder besser, mal grob gesagt oder vermutet? @ TO Bartosz B. schrieb: > ich möchte später eine Solarladeregelung entwerfen. Dafür brauche ich eine > Kurve, die in etwa realistisch ist. sowas gibts schon lange fertig, und wenn kein Ertrag von oben runter kommt muß man bloß aufpassen dass nichts rückwärts in die Module wieder zurück fließt ...
Abdul K. schrieb: > Spannungsregelung bei ungefähr 2/3 U_Leerlauf des Moduls Mit Temperatur ändert sich der Arbeitspunkt der Zellen wesentlich. Fürs Camping super, aber fest installierte Module brauchen etwas mehr Aufwand.
Hi, Batteriekapazität am Bedarf ausrichten, mal mit einem Modul anfangen, aber den Laderegler so auslegen, dass man ein zweites montieren kann wenns nicht reicht. Module sind billig, daher kann man mehr nehemen, Batterien sind teuer. Mehr Module haben den Vorteil, dass bei schlechtem Wetter mehr kommt, auch wenn man bei Sonne dann nicht nutzbaren Überschuss hat. Das Problem ist: Der Ertrag hängt stark davon ab, wie die Module ausgerichtet sind, von der geografischen Breite, vom Wetter und von der Beschattung. Sinnvoll kann man das nur mit einem Kalkulator berechnen. Beispiel: https://www.solarserver.de/pv-anlage-online-berechnen/ Anbei ein Beispiel von meiner Anlage (5kWPk). Weil es ein Augusttag ist mit 35°C ist der Ertrag gar nicht so gut, nur 27kWh. Im Mai können es schon mal 35 sein, im November nur 17. Ich bin in Südbayern. In Norddeutschland sieht das um gute 20% schlechter aus.
Bartosz B. schrieb: > Anbei > Diagramme von denselben 3 Tagen (21.6., 22.6., 23.6. 2016) mit Azimuth = > 0° und Inklination = 45°, Standort Lübeck. Wie kann bei einer Anlage mit 1kW Peakleistung ein Y-Wert von 50000 rauskommen? Welche Spalte der csv-Datei trägst du auf (tatsächlich P)? Und bist du sicher, dass dein Excel den "englischen" Dezimalpunkt richtig interpretiert? Andernfalls kann der Einbruch einfach daher kommen, dass z.B. ein Messwert als 500.38W angegeben ist und der nächste als 500.3W (und du sie als 50038W und 5003W fehlinterpretierst) Ich hab mir die JRC-Daten mal für München angeschaut und mit den Einstrahlungsdaten von https://www.mingaweda.de/historie/index.php?t=22&m=5&j=16?z=29114339 verglichen. Zum Vergleich habe ich den 22.5.16 (klarer Tag) und 23.5.16 (stark bewölkt) gewählt. Um den Vergleich einfach zu halten habe ich die Inklination bei JRC auf 0° gesetzt (so wie auch der Sensor der Messtation von mingaweda liegt). Absolutwerte habe ich nicht nachgerechnet, aber der grundsätzliche Kurvenverlauf für die beiden Tage mit ganz unterschiedlichen Wetterbedingungen passt bei beiden Quellen gut zueinander.
Achim S. schrieb: > Ich hab mir die JRC-Daten mal für München angeschaut und mit den > Einstrahlungsdaten von > https://www.mingaweda.de/historie/index.php?t=22&m=5&j=16?z=29114339 > verglichen hier noch der Vollständigkeit halber eine qualitative Gegenüberstellung der Daten von JRC und mingaweda für die beiden genannten Tage. Bei Mingaweda zählt eigentlich nicht die orangene Kurve (UV-Index) sondern die daneben (Solarstrahl.), bei der ich nicht so recht weiß, wie ich die Farbe nennen soll. Für den qualitativen Vergleich spielt der Unterschied zwischen UV-Index und Solarstrahlung aber keine große Rolle.
Achim S. schrieb: > Wie kann bei einer Anlage mit 1kW Peakleistung ein Y-Wert von 50000 > rauskommen? Welche Spalte der csv-Datei trägst du auf (tatsächlich P)? Da ist mir ein Fehler unterlaufen. Ich habe letztens noch zu jemandem gesagt „Pass auf den englischen Punkt auf“. Der hatte dasselbe Problem. Wie es dazu kam: 1.) Ich habe die csv geöffnet, Excel schlug vor „Mach lieber ne xlsx draus, dann haste mehr Funktionen“. Habe ich dann gemacht. Nun hatte ich eine auf Deutsch eingestellte xlsx mit englischem Punkt. 2.) Ich habe mir ein VB.Net-Programm geschrieben, welches mir Datum und Leistung ausliest und in eine neue xlsx schreibt. Allerdings ohne
1 | Dim successful As Boolean = Single.TryParse(Parts_of_a_Line(2), Globalization.NumberStyles.Any, Eng, Value) |
mit
1 | Private ReadOnly Eng As New System.Globalization.CultureInfo("en-GB") |
und
1 | Value As Single |
. Tja, das passiert mir nicht nochmal. Ist nun behoben, siehe Bild
Welche Funktion hast du nun benutzt? Irgendwo sah ich mal ein Schülerprojekt, wo sie diese herleiteten. Mir fällt das mittlerweile schwer. Schulzeit ist zu lange her... Da könnte man ja dann eine komplette Spice-Quelle für ein ganzes Jahr machen. Zusätzlich dann eine Wetter-Rauschquelle zur Maskierung. Mir wegen auch mit Taschenlampen-Events und Sonnenfinsternis sowie Mondphasen 🤣 --- Natürlich ist eine Solarzelle temperaturabhängig. Dann muß man aber auch ein komplettes thermisches Modell implementieren. Das war mir zu viel Aufwand. Als Zwischenlösung könnte man die Temperatur als Parameter einspeisen.
@Abdul Ich habe noch keine Funktion mit if-Statements drin, um V1 nur in bestimmten Zeitspannen einzuschalten. Kannst du mir sagen, wo ich das finde? Ich nutze PSpice for Ti 2020. Lg Bartosz Vom Smartphone gesendet
Arno Nym schrieb: > Anbei ein Beispiel von meiner Anlage (5kWPk). Weil es ein Augusttag ist > mit 35°C ist der Ertrag gar nicht so gut, nur 27kWh. Im Mai können es > schon mal 35 sein, im November nur 17. Definitiv nicht repräsentativ. Möglicherweise ist die Anlage total KAPOTT!
Du kannst ein Deutschland übers Jahr gemittelt von 800 bis 1200kWh Ertrag bei 1kW Peak installierte Leistung rechnen. Bei nicht Süden und 30 Grad Neigung gibt es Tabellen. Die Autonomiezeit, also die Zeit ohne ausreichenden Sonne ist viel Schwieriger und hängt davon ab wie wichtig die Versorgung ist. Im Zweifel Akku und Panel massiv überdimensonieren.
Mein Tagesverlauf: 600 Watt Solarpanel als Balkonanlage, feststehen auf einem 45°-Dach, genau Richtung Süden. Einspeisung über einen DC-> AC-Wandler (230V) direkt in die Steckdose über ein FritzDect 200 zur "Verbrauchsmessung", angezeigt wird die eingespeiste Energie. Tag: 14.8.2021, ein fast wolkenloser Tag. Die Messwerte ergeben sich aus 15 Minuten Intervallen mit jeweils knapp 150 Wh. 4 x 140Wh = 560Wh ist dann er Ertrag einer Stunde. Tagesertrag: 4,27kWh
Joe schrieb: > Mein Tagesverlauf Dafür habe ich mal ein einfaches SPICE-Modell generiert. Sollte eigentlich auch mit PSPICE laufen, da es keine Spezialfunktionen benutzt. Ich habe von TI-PSPICE leider keine Ahnung und mache alles mit LTspice. Die Netzliste habe ich daher zusätzlich ausgegeben. Da sein Stromzähler nachhinkt durch die Integration von 15min, habe ich den Verlauf etwas vorgezogen. Wie man sieht, kommt ein Sinus ziemlich gut hin. Und von MESZ auf MEZ korrigiert, aber trotzdem liegt das Maximum nicht auf 12h. Da ist die Anlage vielleicht doch nicht nach exakt Süden ausgerichtet? Temperatureffekt?
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Stephan S. schrieb: > Leider keine Temperaturen. Man sieht sehr sehr deutlich, wie die Zellen bei der SoFi abgekühlt sind und dann kurzzeitig (und innerhalb einiger Stunden durch die erneute Erwärmung verschwindend) doch etwas höhere Leistung geliefert haben... Also doch wenigstens Rückschlüsse auf den Temperatur- Einfluß drin.
Vielen Dank für die Diagramme! Ich habe einen Weg gefunden, wie ich eine **benutzerdefinierte** Quelle nutzen kann. Man schreibe sich ein Programm, welches die gewünschte Kurve mit englischer Notation über die Zeit in eine Textdatei schreibt. In Pspice entnimmt man nun eine VPWL_FILE und lässt diese auf die Textdatei zeigen. Ich habe nun also eine benutzerdefinierte Sinusquelle (weil damit sie nicht zu den falschen Zeiten (nachts) feuert) und eine Rechteckquelle. Das sieht so aus wie im Bild. Ich werde morgen auch die dritte Quelle (etwas Noise) selbst erstellen. Ich kann gerne das Programm hochladen.
1 | Imports Microsoft.VisualBasic.ControlChars |
2 | Imports Microsoft.WindowsAPICodePack.Dialogs |
3 | |
4 | Public NotInheritable Class FormMain |
5 | Private ReadOnly Eng As New System.Globalization.CultureInfo("en-GB") |
6 | 'Private ReadOnly Deu As New System.Globalization.CultureInfo("de-DE") |
7 | |
8 | Private Sub ButtonStart_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles ButtonStart.Click |
9 | Dim Path As String = "" |
10 | Using SFD As New CommonSaveFileDialog |
11 | SFD.Title = "Ordner, in dem die Textdatei gespeichert werden soll, auswählen" |
12 | SFD.Filters.Add(New CommonFileDialogFilter("Textdateien", ".txt")) |
13 | Dim di As New IO.DirectoryInfo(Application.StartupPath) |
14 | If di.Parent.Name = "bin" Then |
15 | di = di.Parent.Parent.Parent ' AnyCPU |
16 | ElseIf di.Parent.Parent.Name = "bin" Then |
17 | di = di.Parent.Parent.Parent.Parent ' x64, x86 |
18 | End If |
19 | If System.IO.Directory.Exists(di.FullName) Then |
20 | SFD.InitialDirectory = di.FullName |
21 | Else |
22 | SFD.InitialDirectory = Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop) |
23 | End If |
24 | If SFD.ShowDialog() = CommonFileDialogResult.Ok Then |
25 | Path = SFD.FileName & ".txt" |
26 | Else |
27 | Return |
28 | End If |
29 | End Using |
30 | |
31 | ButtonStart.BackColor = Color.FromArgb(255, 255, 0) |
32 | Application.DoEvents() |
33 | |
34 | Using textfile As System.IO.StreamWriter = My.Computer.FileSystem.OpenTextFileWriter(Path, False, System.Text.Encoding.UTF8) |
35 | |
36 | For t As UInt32 = 0UI To 86400UI Step 1UI |
37 | If t < 14400UI OrElse (t > 69060UI AndAlso t <= 86400UI) Then |
38 | textfile.WriteLine(t.ToString(Eng).PadLeft(10, "0"c) & Tab & 0.0.ToString(Eng)) |
39 | Else |
40 | Dim Value As Double = 4.0 * Math.Sin(2 * Math.PI * 1.0 / 54660.0 * t + 177.0 * Math.PI / 180.0) + 4.0 |
41 | textfile.WriteLine(t.ToString(Eng).PadLeft(10, "0"c) & Tab & Value.ToString(Eng)) |
42 | End If |
43 | Next |
44 | textfile.Close() |
45 | End Using |
46 | |
47 | ButtonStart.BackColor = Color.FromArgb(0, 255, 0) |
48 | End Sub |
49 | End Class |
–––––––––––––––––––––––––––– Gut, dann habe ich das. Danke an euch alle. In den nächsten Tagen eröffne ich einen Thread zum Thema „Solarladeregler“, damit – wie von „Niemand“ erwähnt – kein Strom zurück in die Module fließt. Etc.
Abdul K. schrieb: > aber trotzdem liegt das > Maximum nicht auf 12h. Da ist die Anlage vielleicht doch nicht nach > exakt Süden ausgerichtet? Temperatureffekt? Zeitverschiebung / Sonnenhöchststand um 12 Uhr ?? Ja und Nein. In Greenwich steht die Sonne um 12 Uhr im Süden*. (*Gemäß Zeitgleichung sind bis 15 Minuten Abweichung möglich, wird hier nicht weiter erörtert.) Aber in Mitteleuropa (MEZ) ist es dann 13 Uhr. Bei Sommerzeit (MESZ) ist es dann 14 Uhr. Dann wohne ich bei 7,5° östlicher Länge, das verursacht eine weitere Verschiebung um 30 Minuten auf 13.30 Uhr. Dann steht bei mir die Sonne genau im Süden*
Ich habe vor einiger Zeit mal eine Simulation in PASCAL geschrieben, um die Leistung meiner Balkonanlage abzuschätzen. Dabei wurden eine Simulation unter Verwendung trigonometrischer Funktionen unter Berücksichtigung aller astronomischen Winkel für den Fall einer kreisförmigen Erdumlaufbahn verwendet. Das Programm ist nicht universell. Zeitgleichung, Zeitverschiebungen und geogr. Länge wurden nicht berücksichtigt, also 12 Uhr = Sonnenhöchststand. Die Abweichung des Ertrages gegenüber einer Online-Version liegt unter 0,5%. program Sonnenstand; var tag, monat, Jahr, tag2, Azimut, Elevation: real; Breite, Laenge, Elevation_max, JD0, JD1, JD_Alter, Umlauf: real; Elevation_mitte, W_peak, Solar_neigung, Solar_ausrichtung: real; Solar_winkel, W_aktuell, W_tag, W_monat, W_Jahr: real; i, j, k, std: word; function JD(var dy, mo, ja: real): real; // Berechnung des JD var A, B, C, D, M2, J2: real; begin M2 := mo; J2 := ja; if (mo = 1) or (mo = 2) then begin mo := mo + 12; Ja := ja - 1; end; A := int(Ja / 100); B := 2 - A + int(A / 4); C := int(365.25 * Ja); D := int(30.6001 * (Mo + 1)); mo := m2; Ja := J2; JD := B + C + D + dy + 1720994.5; end; begin writeln('Sonnenstand'); Breite := 50.0; //Grad Laenge := 7.5; //Grad ost W_peak := 600; //Spitzenleistung des Panels Solar_neigung := 40; //Aufstellwinklel des Panels Solar_ausrichtung := 180; //180° = Süden //Julianisches Datum für Frühlingsbeginn 2020 als Referenz berechnen tag := 20 + 4.833 / 24; // 20.3.2020 + 04:49 von 24h Monat := 3; Jahr := 2020; JD0 := JD(Tag, monat, Jahr); writeln('Referenz: Frühjahrsbegin JD0:', JD0: 10: 3); writeln(' Tag Monat Jahr Julian Date Zeit seit Frühj. Elevation_max'); for I := 2021 to 2021 do //Jahr begin W_Jahr := 0; for J := 1 to 12 do //Monat begin W_Monat := 0; for K := 1 to 31 do //Tage begin w_tag := 0; //alten Tagesertrag löschen Tag := K; Monat := J; Jahr := I; Tag2 := tag + 0.5; // +1/2 Tag für 12h Mittag JD1 := JD(tag2, monat, jahr); //aktuelles JD berechnen Writeln(Tag: 3: 0, Monat: 7: 0, Jahr: 7: 0, ' ', JD1: 10: 3); JD_Alter := JD1 - JD0; Umlauf := 360 * JD_Alter / 365.25; Elevation_max := 90 - Breite + 23.5 * sin(pi * Umlauf / 180); Elevation_mitte := Elevation_max - 23.5; // max. tägliche Elevation im Jahresverlauf Writeln('JD= ', JD_Alter: 6: 3, ' ', Elevation_max: 6: 3); // readln; Writeln('Zeit Azimut Elevation'); for Std := 1 to 23 do //Stunden begin Azimut := Std * 15; // 15 Grad pro Stunde, 180°=Süden // Die Elevation muss um 12h ihr Maximum erreichen Elevation := Elevation_mitte + 23.5 * cos(Pi * (Azimut - 180) / 180); Solar_winkel := Elevation + Solar_neigung; W_aktuell := W_peak * sin(Pi * (Azimut - 90) / 180) * sin(Pi * Solar_winkel / 180); //aktuelle Solarleistung if w_aktuell < 0 then // nur positiven Ertrag summieren w_aktuell := 0; w_tag := w_tag + w_aktuell; writeln(std: 4, Azimut: 9: 2, Elevation: 9: 2, w_aktuell: 9: 2); end; //Stunden writeln('Tagesertrag:', W_tag: 5: 2); W_monat := W_monat + W_tag; W_tag := 0; end; //Tage writeln('Monatsertrag:', W_monat: 5: 2); readln; W_Jahr := W_Jahr + W_monat; W_monat := 0; end; writeln('Jahresertrag:', W_Jahr: 5: 2); readln; end; end.
Das hab ich gefunden: https://www.edu.tum.de/fileadmin/tuedz01/www/Sch%C3%BClerkonferenz/Seminararbeiten_2015/schneyer_stefan_photovoltaik.pdf Bernd
https://physik.cosmos-indirekt.de/Physik-Schule/Sonnenstand Ziemlich gute Erläuterung plus Formeln. Ist erstmal 'nur' der Sonnenstand aber da kann man sich leicht den Rest zusammenbasteln (zB. Excel).
Nachdem sich ja aus den Messdaten ein Halbsinus als vollkommen ausreichende Modellierung herausgestellt hat, erübrigt sich zumindest für mich eine weitere Vertiefung in endlose mathematische Modelle. Bei der Simulation kommt es auf Effizienz an! Es ist auch nicht so einfach mit dem Sonnenstand getan, denn mehr als die Hälfte der Energie kommt über Diffusstrahlung rein. Desweiteren ist eine sinnvolle Wettermodellierung auf täglicher Basis noch exotbitantbkomplexer. Markovketten sind da erst der Anfang. Also reale Meßwerte rulez! Wie sehen die Kurven zu anderen Jahreszeiten aus? Hatte man die für ein paar Jahre, sagen wir 5, erübrigt sich alle weitere Formelstemmerei.
Joe schrieb: > Dann wohne ich bei 7,5° östlicher Länge, das verursacht eine weitere > Verschiebung um 30 Minuten auf 13.30 Uhr. > > Dann steht bei mir die Sonne genau im Süden* Also ist Sonnenhöchststand bei 12,625h MEZ. Inkl. 7,5min Verzögerung aufgrund des Medianfilter in der fritzdose. Da paßt die Kurve auch genau. Wo wurde die Temperatur in der unteren Kurve gemessen?
Die Messwerte werden von FritzDect 200 erfasst.
Nachschlag: Simulation auf echte Sekunden umgestellt und Akku als Speicher für die Ertragsmessung. Im Beispiel über 3 Tage laufen lassen. Zeitskala auf Stunden umgerechnet. Weil oben die Frage war wie man negative Werte kappen kann, siehe B1 in der Schaltung. Tagesertrag stimmt mit dem von Joe genannten überein. Anzeige in J und kWh. Wenn ich mehr Input bekomme, kann man die Sim auch noch weiter treiben. Echten Akku einbauen, Wolken usw.
Rüdiger B. schrieb: > Du kannst ein Deutschland übers Jahr gemittelt von 800 bis 1200kWh > Ertrag bei 1kW Peak installierte Leistung rechnen. Kann ich nun zumindest für die Daten des Jahres 2016 bestätigen. Sehr praktische Faustformel!! Habe die Stundendaten 2016 in Spice reingefummelt. Anders ausgedrückt, darf ein Gerät bei 1kWpeak Solarleistung kontinuierlich übers Jahr 100W verbrauchen, wenn der Akku groß genug ist. 10% Akku-Eigenverlust mit eingerechnet. Wie groß muß der Akku aber sein, für den Winter? Und wie sahen andere Jahre aus? Da habe ich noch Arbeit...
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Arno Nym schrieb: > Anbei ein Beispiel von meiner Anlage Welcher Wechselrichter bekommt das so gut hin, den Akku zu laden bzw. aus dem Akku zu speisen ohne aus dem Akku gleich die Nachbarschaft mitzuvrrsirhen, und dann noch so anständige Diagramme zu liefern ?
Würde mich auch interessieren. Sieht ja nach exorbitanter Meßauflösung aus. --- Hier ein Probelauf mit einer 20W Dauerlast am Akku übers Jahr 2016 an einem 185Wpeak Solarmodul (45% Dachneige, nach Süden ausgerichtet und 50 Grad nördlicher Breite). Der Akku beginnt mit SOC=40% am 1.1.2016. Entsprechend 19kWh. Der Akku muß dabei 46kWh speichern können. Am Ende des Jahres ist man bei diesen Werten dann wieder bei 40%. Also echt mies, wenn ich mich nicht verrechnet habe. Bisserl Dauerleistung brauch einen Riesenakku, andernfalls muß man ziemlich viel Solarfläche vorhalten, um durch den Winter zu kommen. Und den Überschuß im Sommer kann man dann leider nicht nutzen. Vielleicht ist 2016 ein besonders ungünstiges Jahr. Werde noch weitere durchlaufen lassen. Akkuverluste habe ich mit 10% pro Jahr angesetzt.
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So, hier die Leistung bezogen auf 1kWpeak über 12 Jahre von 2005-2016. Der Durchschnittsertrag ist 1123kWh. Obige Faustformel bestätigt sich sehr gut. Außerdem kann ich meine kühne Behauptung, daß der Jahresertrag langjährig praktisch konstant ist, bestätigen. 12 Jahre sollten ja statistisch relevant sein. Mehr als 12J gab der EU-Server leider nicht her.
Und hier noch eine Sim über die 12 Jahre mit einer Dauerlast 20W bei einem Panel von 185Wpeak. Einmal mit einem 48kWh Akku und einmal mit einem Riesenakku. Damit ist das Thema soweit vollständig abgeschlossen und für mich eine langjährig schlummernde Frage beantwortet. Viel Spaß damit! Konvertierungstool für den EU-Server: Beitrag "Re: Datumspalten in CSV umrechnen"
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Kann ich da jetzt als Faustformel mitnehmen, das man für eine Dauer- bzw. Durchschnittsleistungen von x Watt einen Akku mit 3*x kWh und eine Zelle mit 10*x Wpeak brauche?
Du hast etwas aufgerundet, aber ansonsten ja.
Bartosz B. schrieb: > Ich habe einen Weg gefunden, wie ich eine **benutzerdefinierte** Quelle > nutzen kann. > Man schreibe sich ein Programm, welches die gewünschte Kurve mit > englischer Notation über die Zeit in eine Textdatei schreibt. In Pspice > entnimmt man nun eine VPWL_FILE und lässt diese auf die Textdatei > zeigen. Eine Solarzelle verhält sich aber nicht wie eine Spannungsquelle sondern eher wie eine Stromquelle. Du musst das ganz anders simulieren. Schau dir einfach mal die Strom/Spannungskennlinie eines Solarmoduls an. die Kennlinie wird im wesentlichen durch zwei Faktoren beinflusst - Die Umgebungstemperatur beinflusst die Leerlaufspannung (Schnittpunkt Spannungsachse bei Strom = 0), um so wärmer, um so niedriger wird diese, das können an einem Sommertag Mittags durchaus -15% sein. - Der Kurzschlusstrom ist ziemlich proportional zur Sonneneinstrahlung (Schnittpunkt Stromachse bei Spannung = 0) Simulation in Spice ist eher eine gesteuerte Stromquelle(Sonneneinstrahlung) plus so viele Dioden in Serie wie das Modul Zellen hat. Die Diode begrenzen dann die Spannung ( Im Prinzip ist eine Solarzelle nichts anderes als eine Siliziumdiode auf die man die Sonne scheinen lässt, die Sonne ist die parallele Stromquelle) Nach dem Prinzip kann man sich auch schön simulieren was bei Beschattung einer einzelnen Zelle passiert.
Die Diode parallel zur Stromquelle, damit ergibt sich dann auch Spannung proportional zum Logarithmus der Beleuchtungsstärke.
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Abdul K. schrieb: > Die Diode parallel zur Stromquelle, damit ergibt sich dann auch Spannung > proportional zum Logarithmus der Beleuchtungsstärke. Ja, so meinte ich das.
Simulation etwas überarbeitet: - Faktor 7 schneller durch Auslassung von Zeiten zwischen den Eingangssamples mittels tripdt. Hat bei mir die Geschwindigkeit von 350sec auf 50sec verbessert, WaveformViewer war an. Das Ergebnis ist zu 99% gleich zu PV_4. (Der EU-Solarserver liefert eh nur 1h Abständen Samples) - method gear voreingestellt, da sonst die Sim abundzu hängenbleibt (Ändert nichts groß an der Laufzeit) - Eigenverbrauch des Akkus aktiviert. War vorher ausgeschaltet. Das hat eine deutliche Änderung bei großen Akkukapazitäten zur Folge! Momentan auf 10%/Jahr eingestellt.
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