4. Effekt
• Måling af energi (mere præcist - et udtryk for belastning)
• 100W el-pære
– Bruger 100W i mens den er tændt
• Kilowatt – kW
– 100W = 0,1kW
– 1000W = 1kW
• Effekt over tid
– Kilowatt timer – kW/h
– 100W i 1 time = 0,1 kW/h
– 100W i 10 timer = 1kW/h
• El - Effekt
– Betegnes - Effekt (P) = Spænding (U) x Strøm (I)
– Måles - Effekt (W) = Spænding (V) x Strøm (A)
– f.eks. 240W = 240V x 1A
5. Solindstråling
• Samlede mængde
stråling som kommer fra
solen.
• Måles som watt pr. m²
(Watt/m²)
• Solarkonstanten målt
uden for atmosfæren =
1.367 W/m²
• DK = 900-1000 W/m²
6. • 1.800
solskinstimer pr.
år i DK
• 1.000 kWh/m²
pr. år på
vandrette flader.
• 1.150 kWh/m²
pr. år på flader
med 45°
hældning og
vendt mod syd.
7. • Daglig solindstråling i Danmark
• Målt i kW/h pr. m²
6
5
4
3
2
1
0
Jan Feb Marts April Maj Juni Juli Aug Sep Okt Nov Dec
10. Netto afregning
• Overskydende el-produktion lånes ud til elnettet – måleren løber
baglæns
• Underskud af el-produktion. El hentes tilbage fra elnettet.
• Op til 6 kWp solcelleanlæg for private.
• Skoler og institutioner – 100 m² = 1 husstand.
• Ca. 2 kr. pr. kW/h
• Ikke større end selvforsyning. Overskudsproduktion = 60 øre pr. kW/h
13. PV modul – himin HG-185S
- Monokrystalinsk solcellepanel
- 185Wp (Watt peak)
- Modul effektivitet = 14,5%
- 158 x 81 cm
- 5 års garanti
- 80% effektivitet efter 20 år
- Mindre effektiv med højere temperatur
- 72 celler i serie af 0,5V = 36V
- 5A
14.
15. Temperatur
• Højere temperatur = mindre effekt
• Lavere temperatur = mere effektivt
• Effekt beregnet ved 25ºC celletemperatur
• Temperatur koefficient
• FC monokrystalinsk = - 0,47% / ºC
• FC tyndfilm = - 0,39% / ºC
• Eks. FC monokystalinsk
• Modul 185 Wp
• 45ºC celletemperatur
• Reduktion i % = 20 x 0,47% = 9,4%
• Reduktion i effekt = 185Wp – 9,4% = 167,6Wp
16. Inverter
• Laver solcellestrøm (DC) om
til netstrøm (230V AC)
• Synkronisere spænding og
frekvens med elnettet.
• Effektivitet 90% – 95%
• MPPT, Maximum power point
tracker
• Inverter input 200 til 600V DC
• Ofte input for flere strenge
17. Hvor stort ?
• Anlæg måles oftes i kWp
• DK - 1 kWp i gode forhold op til 900 kWh pr. år
• Gennemsnit husstand i DK ca. 3.500 kWh pr. år.
• Selvforsyning med elektricitet ca. 4kWp anlæg
• Ikke større end selvforsyning – netto afregning
• Overproduktion betales dårligt.
• Wattpeak
• 1kWp = 1kiloWattpeak = 1000Wattpeak
• international specifikation.
• solindstråling på 1000W/m2
• celletemperatur på 25°
20. Parametre
• Solcelle teknologi
• Solcelle placering
• Anlægspris
• Elpriser
• Politik
21. Referanceanlæg - bygselv
• 4kWp – monokrystalinsk
• 3600 kW/h årligt - 40° taghældning mod syd
• 90.000,- inkl. elektriker.
• Byg selv
• 0,5% mindre produktion pr. år.
22. El-priser
• De sidste 35år steget med ca. 7% i
gennemsnit pr. år.
• International Energy Agency og den
danske energistyrelsen regner med 6% om
året.
• I de følgende beregninger bruger vi 5%
stigning om året.
23. Politik
• Nettoafregning
• Tilskud
– Energiselskaber set fra 5.000,- til 15.000,-
• Energiramme
– Ny opførsel / renovering (25% ombygning)
– Produceret El fratrækkes med en faktor 2,5
25. EL-produktion i kr. pr. år.
30000
25000
20000
15000
Produktion pr. år i kr.
10000
5000
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
• År 2010 = 3600 kW/h x 2,0 kr. = kr. 7.200,-
• År 2040 = kr. 26.800,-
• Reduktion i El-produktion om året = 0,5%
27. Tilbagebetalingstid – lån 5%
kr. 100.000
kr. 90.000
kr. 80.000
kr. 70.000
kr. 60.000
kr. 50.000
Skyldig beløb
kr. 40.000
kr. 30.000
kr. 20.000
kr. 10.000
kr. 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
• Tilbagebetalingstid = 12,8 år
• Lån 5% pro anno
• Afdrag = normal betaling for el 3600 kW/h pr. år
29. Solcelleanlæg på Folkecenteret
Teknologi Monokrystalinsk Tyndfilm - CIS
(copper, indium, selenium)
Kapacitet 3,7kWp 3,84kWp
Udregnet årlig 3.281 kWh 3.405 kWh
produktion
Antal paneler 20 stk 48 stk
Solpanel type Himin HG185S Schüco SPV 80-TF 80 W
Solpanel effektivitet 14,5% 10,1%
Fabrikations land Kina Tyskland
Solcelleanlæg areal 25,6m² 38m²
Pris incl. moms. 90.000,- DKK 110.000,- DKK
30. Solcelleranlæg i går
Teknologi Monokrystalinsk Tyndfilm - CIS
(copper, indium, selenium)
Kapacitet 3,7kWp 3,84kWp
Installeret 9. Juli 2010 17. Juni 2010
Produktion indtil 6.maj 2011 2.387 kW/h 3.164 kW/h
Dage til et produktionsår 64 42
Produktion pr. dag. 16,1 kW/h
17,6 kW/h
gennemsnit maj/juni/juli
Estimeret årlig produktion 3.411 kW/h 3.911 kW/h
Udregnet årlig produktion 3.405 kW/h 3.281 kW/h
Overskud / underskud + 6 kW/h + 630 kW/h
Tyndfilm versus monokrystalinsk
• Fra den 19. juli 2010 til 6. maj 2011 – difference på 17,7%
• Udlignet med størrelsesforskel (3,7kWp / 3,84kWp) = 14,4%
41. Placering af solceller mod solen
• Placering af solceller i forhold til solen
• Horisontalt = Tilt = taghælding 0-90°
• Vertikalt = Azimut = verdens hjørner N – S - Ø – V
• Mest optimalt i DK
• Tilt = 38–40°
• Azimut = Syd
42. Tilt = breddegrad
• Teoretisk er optimal tilt = aktuel breddegrad, FC = 57°
• Optimeret for mere solenergi om sommeren.
• Optimal tilt i DK = 38-40°
43. Tyndfilm FC
• Beregninger på tyndfilm anlæg på Folkecenteret
• 3,84kWp
• Årlig produktion udregnet 3405kWh
• Tilt = 28°
• Azimut = SSØ = -20°(i forhold til syd) = 160°(i forhold til nord)
• 97% i forhold til optimal placering (3521kWh )
Tilt Azimut
Tilt vinkel i Total årlig Produktion i % i forhold Azimut vinkel Total årlig produktion Produktion i % i
grader produktion i kWh til optimal i kWh forhold til optimal
0 2767 79% East -90 2571 72%
10 3089 88% South-East -45 3270 92%
20 3323 94% South 0 3521 100%
30 3467 98% South- West 45 3243 93%
40 3521 100% West 90 2537 73%
50 3495 99%
60 3387 96%
70 3181 90%
80 2915 83%
90 2572 73%
45. Beregning af solcelleanlæg
• Folkecenteret har købt Dr. Valentien
• Frit program til udregning af solcelleanlæg
http://rredc.nrel.gov/solar/calculators/PVWATTS/version1/
46.
47. Montering af PV
• Montering på eksisterende tag
• Aluprofiler
• Integreret i tag (ny og gammelt)
• Integreret i vinduer.
• tyndfilm
49. Montering på eternit
• Montering af skruer i
eksisterende huller eller boring af
nye i toppen af bølgen
50. Montering på ståltag / trapez
• Montering med skruer direkte • Montering med skrue i lægte
i trapezplade / spær.
• Min tykkelse
• Stål 0,63mm
• Alu 0,8mm
51. Montering på tagpap
• Montering på tagpap
• Vigtigt ikke at bryde
membran, så huller ikke
ødelægger undertag.
http://dpwsolar.com
54. PV på flade tage
• I DK mest optimalt
med en hældning på 25
til 30 grader på flade
tage for at undgå skykke
på bagved læggende PV
55. Sun-tracker
• Følger solens bevægelse fra morgen til aften (1 akset)
med en effektforøgelse på op til 30%.
• Nogen kan også følge med sommer og vinter (2 akset)
og så stiger effektforøgelsen med yderligere 6%
56. Belastning af tag
• Husk at få beregning af tag inden man går i gang med
installation af PV, er det vigtigt at få beregninger af
belastning af tag.
• Tyndfilm installation hos FC
• 48 moduler af 12,5kg = 600kg
• Aluprofiler + montering = 130kg
• I alt 730 kg
• Belastning pr. m² = 730kg / 38m² = 19,2kg/m²
59. 2 Strings
A – 1 of 10 series
Krystalinsk FC
A
B – 1 of 10 series
connected in parallel
B
Inverter
PC
To Grid Web-logger Display
60. 2 Strings
A – 3 of 6 series connected in parallel
B – 3 of 6 series connected in parallel
Tyndfilm FC
A
B
PC
Inverter Web-logger Display
To Grid
61. PV design
• Power / Watt = strøm (ampere) x spænding (volt)
•
•
• 36,5V x 5,05 = 184,3W
• Inverter indgang 200 til 600V DC i flere strenge.
• Mindre strøm = mindre effekttab i ledninger.
• Opdeling i strenge er mindre skyggefølsomt
62. Parallel forbindelse
Plus
U=36V
Minus
I=5A I=10A I=15A
• Spænding (U) forbliver den samme = 36V
• Den samlede strøm (I) bliver addition af strømmen i de 3
paneler = 3 x 5A = 15A
63. Seriel forbindelse
Plus Minus
I=5A U = 36V x 3 = 108V DC
• Den samlede spænding (U) bliver addition af spændingen i de
3 paneler U = 36V x 3 = 108V DC
• Strømmen (I) forbliver den samme = 5A
67. 2 Strings
A – 3 of 6 series connected in parallel
B – 3 of 6 series connected in parallel
Tyndfilm FC
I=1,95 A
A I=5,85 A
B
PC
Inverter Web-logger Display
U = 8 x 41V = 328V
To Grid
68. 2 Strings
A – 1 of 10 series
Krystalinsk FC
A
B – 1 of 10 series
I=5,05 A
connected in parallel
B
U = 10x36,5V = 365V
Inverter
PC
To Grid Web-logger Display
69. Solcelle kabler
• Jo tykkere kabel, jo mindre effekttab
• Tykkelse målt i kvadrat mm²
• 4mm² og 6mm² er de mest benyttede
• Specielle PV kabler er dobbelt isoleret op til 1000V
Beregning – PV krystalinsk FC
• 40 m kabel i en streng
• 5A i hver streng
• Modstand 4mm² = 4,75/1000 x 40 = 0,19 ohm
• Spændingsfald 4mm² = 5,05 x 0,19 = 0,95 V (0,26%)
• Spændingsfald 6mm² = 5,05 x 0,135 = 0,68 V (0,18%)
70. PV stik
MC4 MC3
• Mest udbredt i dag • Ses stadig på tyndfilm
• Sikkerhedslås • Ingen Sikkerhedslås
• Vandtæt • Vandtæt
• Specielværktøj • Specielværktøj
• Svær at samle
71. Performance Ratio
• Forhold mellem den teoretiske
og praktiske effekt som tilføres
elnettet.
• Normalt mellem 75 og 80 %
• Modul refleksion.
• Modul temperatur.
• Effekttab i kabler.
• Inverter
• Inverter installation
72. Hvad kan man gøre selv
• Hvis man kan bruge en
skruetrækker og en hammer, kan
man også montere aluprofiler på
sit tag.
• El-installation af solpaneler og
inverter skal altid ske i
samarbejde med en autoriseret
elektriker. Det er elektrikeren der
bestemmer hvor meget I selv må
udføre.
74. Suncil
• Hovedsæde i Toftlund.
• Distribueret MPPT.
• Levere 230V direkte fra hvert panel.
• Op til 30-40% mere energi.
http://homepower.com/
75. • 3. generations solceller i plast.
Risø
• Polymer-celler
• Fleksible.
• Kan trykkes på alm. trykkerimaskiner.
• Produktion af kvadratmeter på en time = et år siliciumsolceller.
• Levetid op til et år.
• 10 gange mindre effektive en siliciumsolcellen.
• Fra ing.dk - Skt. Hans Aften rullede de første 100 meter solceller af polymer gennem
trykkemaskinen hos printelektronikvirksomheden Mekoprint i Støvring i Nordjylland.
