Aurinkoenergiasta ja -kennoista

 

Mittasin juuri 15 W aurinkokennon kennon ulkona tavallisena kuurosateisena kesäpäivänä. Tarvitsen tietoa aurinkokennon suuntaamiseksi ja tehon määritykseksi latausjärjestelmään.

MITTAUS

Paras ilmansuunta oli 195 astetta, kallistus 45 astetta vaakatasosta. Ulostulo  18 V 47 mA = 0,85 W. (Virta Imax on mitattu Vout= 0 V. Jännite Uout kun I=0. )
Eli saatu  5,7 % ilmoitetusta huipputehosta. Sunwind 15 W Kennon koko on 410×350 mm = 0,2435 m2. HInta oli 39 eur Motonetissa.

OLOSUHDE
Nyt on 10.7.2015 klo 14 Suomen aikaa keskellä kesää. Ilma on pilvinen ja kuurosateinen.

(Tuuli 3 m/s, Havaintoaika: 10.7. 14.10, Ilmanpaine: 1000.9 hPa , Kastepiste: +13°, Suht. kosteus: 95%)

LASKELMA

Suomen sähkön kulutus on nyt 8 562 MW.http://www.fingrid.fi/fi/sahkomarkkinat/voimajarjestelman-tila/Sivut/default.aspx

Laskennallinen tehotiheys on teho/ala= 3,5W/m2.

LASKELMA NYT
Tarvittaisiin 2 446 285 714 m2= 2446 km2 pinta-alaa aurinkokennoja kattamaan sähkönkulutus.
1000 m2 omakotitalon tontteja tarvittaisiin 2 446 285 kpl.
Helsingin pinta-ala on 214 km2. Uudenmaan läänin pinta-ala on 9 898 km2. Suomen pinta-ala on 338 434,73 km2. Lähde wikipedia.
Tarvittaisiin kesäisin 11 Helsingin kokoista aluetta aurinkokennoja tai 1/4 Uudenmaanläänistä.

Jos joka talossa olisi 25 m2 aurinkokennoja, tarvittaisiin energian pientuotannossa 97,8 miljoonaa omakotitaloa Suomeen.

Huomio : Kesällä aurinko on 180 astetta etelässä klo 13 kesäajan takia. Aurinko liikkuu 15 astetta tunnissa länteen eli plussaanpäin.

 

SIMULOINTI TALVI

Talvella joulukuussa aurinko tehoon käyristä katsottuna noin 1/100. Tällöin yllä olevat luvut täytyy kertoa 100:lla. Tarvittaisiin 244 600 km2 aurinkokennoja tai 245 miljoonaa omakotitalotonttia tai 9700 miljoonaa omakotitaloa aurinkopanelein. Tarvittaisiin 1100 Helsingin kokoista aluetta , 25 Uudenmaanläänia tai 0,72 Suomen pinta-alaa aurinkokennoja. *( Lisäys: tässä toleranssi on iso teoreettisessa laskennassa *)

* Lisäys : Tämä talvi-laskenta on yksinkertaistettu. Asia pitäisi mitata . Asiaan vaikuttaa monet muuttuvat asiat mm. valon luonne. Kyseessä on valosähköinen ilmiö ja kvantit ja aallonpituus. Pelkästään ratakäyristä laskettua auringon intensiteettiä ei voi käyttää mm. valon siroamisen takia ilmakehässä ja pilvisyyden takia.  Myös lunta kertyy paneleihin. Kommenteissa on käytännössä huomattu valon tulevan ihan eri kulmasta keskitalvella. Myös kennon tuotto pimeässä alenee rasistanssin takia eikä sähköä saa ’ulos’ panelista häviön takia. Tuotto romahtaa talveksi, myös koetaloraporteissa.

 

JOHTOPÄÄTÖS

-Aurinkosähkökonsepti, jota mediassa hehkutetaan , ei ole laskettu läpi järjen kanssa.

-Aurinkokennoille löytyy erikoistarkoituksia mihin ne sopivat, kun ei ole muuta sähköä saatavissa. Esim mobiilit ratkaisut ja hankalasti sähköistettavat.

-Laskelmiin vaikuttaa normaali kesäinen pilvisyys, mitä on jatkunut päiviä.  Suorassa auringossa teho olisi suurempi. Kenno oli suunnattu. Suuntaamaton kenno talon katon lappeella ei anna näin hyvää tulosta.

-Toki on teoriassa mahdollista tuottaa  aurinkosähköllä kaikki Suomen sähkö aurinkokennoilla, jos sivuutetaan todellisuus, kuten raha, pinta-ala jne. Tällöin kaikkien pitäisi muuttaa kaupunkeihin ja muu maa kennottaa. Asuttaisiin kennostoliitossa.

LISÄÄ
Aurinkon säteilystä, tehosta, nousukulmasta eri vuoden aikoina ja muusta löytyy netistä tietoa.
Kiinteän kennojen paras tuotto saadaan noin 180 astesta, kallistus horisontista n 30-60 astetta.
Keskitalvella aurinko nousee Helsingissäkin aika vähän horisontista ja teho on vähäinen.
Lähteitä on toisessa blogissani http://kanerva.eu/fi/?p=814

//***  LISÄYS :
Kysymys: Kauanko 1 kW laite, esim. hella  toimisi akusta ja kauanko sen lataus kestäisi ?
Vastaus:1kW laite toimii 105 Ah isosta täyteenvaratusta akusta invertterillä 62 min minuuttia= 1 h.
Veisi 19 päivää ladata akku. Esim. 10 päivän välein voisi keittää perunat.

( 105 Ahx0,7×12/1000Wx0,95x60min/h). Lataus vie sitten kokeen pilvisenä päivänä isolla 90 W kennolla (1mx0,65m) JOS paistaisi koko ajan kuin klo 13 pilvisenä testihetken heinäkuun päivänä : 105 Ah*(1/0,9) *0,6 / (90W*0,057/12V)=190,1 h. Oletetaan että latausta olisi 10 h. Veisi 19 päivää ladata akku. Akkua purettiin 70 %. Latauksen sh=90%. invertterin sh=95%. Jaksoon saattaisi tulla pari aurinkoistakin hetkeä ja pari päivää pelastuisi.

One comment

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *