richtingsgevoeligheid zonnepanelen

[achtbaanfreak]

Hallo,
Ik heb een vraag met betrekking tot de richtingsgevoeligheid/invalshoek gevoeligheid van zonnepanelen. Zetten zonnepanelen minder energie van het licht om als het licht in een hoek op het paneel valt?
Stel je neemt een zonnepaneel. Als je deze in een hoek van 45 graden zet (deze hoek is vergeleken met de ideale situatie waarbij het zonnepaneel maximale (100%) vermogen levert) zal het effectieve oppervlakte tot een 0,5*wortel(2) (=cos(Pi/4)). Neemt dan ook het vermogen af met een 0,5*wortel(2) of met een grotere factor (dus in dit laatste geval is het paneel richtingsgevoelig).
Of anders gezien. Als bv 100% van het licht wordt omgezet als het met een hoek van 90 graden op het paneel valt. Zet het paneel ook 100% van het licht om dat met een hoek van 45 graden(of een andere hoek die niet gelijk aan 90 graden is) komt binnen zetten, of zet het paneel minder dan 100% van het licht om (en is dus richtingsgevoelig/invalshoek gevoelig)?

Gr

[timberleek]

hij zet niet zozeer minder licht om, hij krijgt gewoon minder licht.

Als je het paneel onder een hoek plaatst is het frontale oppervlak (tov de zon) kleiner.
dan zal minder licht het oppervlak raken. het deel dat het oppervlak raakt wordt meer uitgesmeerd over dit oppervlak

[Marcks]

De richtingsgevoeligheid is nogal wat gecompliceerder dan je beschrijft, maar het is denk ik niet zinvol om andere factoren dan de geprojecteerde oppervlakte mee te nemen. Niet al het invallende licht heeft dezelfde richting; naar buiten kijkend zie ik bomen, huizen, auto's, asfalt en een blauwe lucht in plaats van een pikzwarte ruimte met een witte vlek op het zuiden. Zelfs 'direct' zonlicht zal afhankelijk van de orientatie van het paneel meer of minder (diffuus) worden weerkaatst.

[memphis]

Goede installaties laten de panelen ook mee draaien met de positie van de zon dus er is wel degelijk sprake van meer efficiëntie als het zonlicht er recht op valt.

[Sprite_tm]

Lijkt mij een beter onderwerp voor Duurzame Energie en Domotica; schopje die kant op dus

[migjes]

simpel.

deze panelen staan vol zuid.
http://antonboonstra.nl/energie/

verschillende panelen in oost en west richting.
http://morpheus.flitspaal.nl/

kun je makkelijk zelf je conclusie trekken.

[achtbaanfreak]

Ja, maar zoals ik al aangeef snap ik dat het effectieve/frontale oppervlakte richting de zon afneemt. Ik vraag me echter af of er nog meer effecten zijn dien een rol gaan spelen.
@Marcks: het is voor mij wel degelijk van belang om andere factoren die door de hoek bepaald worden mee te nemen en uit je reactie lijkt dat je hier wel wat van weet. Dus zou je me hier meer over kunnen vertellen?

[hansdegit]

http://www.siderea.nl/art...shoek1/hellingshoek1.html

Op deze site kan je meer vinden over ideale orientatie, verwachte opbrengst etc.

[migjes]

theoretisch is het antwoord nee.
de hoek van de zon bepaalt het vermogen.
praktijk is wat grilliger.
in de ochtend moet de zon door een langer deel van de atmosfeer en zal dus minder krachtig zijn.
in de buurt zijn van een groot spiegelend oppervlak(zee of meer) kan wat meer opleveren als er bewolking is.

de temperatuur van de panelen is ook een factor.(noct)
hoe hoger de temperatuur hoe minder opbrengst.

kijk eens naar het programma sunnydesing van sma.
en lees natuurlijk siderea.
en http://www.polderpv.nl/ vertelt ook een hoop.

normaal worden de vermogens van panelen getest bij 25C met 1000 W/m2 met 1,5 wind.
Nederlandse condities zijn iets anders voor het gemak kun je rekenen met 800 W/m2.

[ Voor 13% gewijzigd door migjes op 13-02-2012 08:47 ]

[RemcoDelft]

achtbaanfreak schreef op zondag 12 februari 2012 @ 23:43:
Ja, maar zoals ik al aangeef snap ik dat het effectieve/frontale oppervlakte richting de zon afneemt. Ik vraag me echter af of er nog meer effecten zijn dien een rol gaan spelen.

Het effect zal verwaarloosbaar zijn t.o.v. het effect van de verminderde stralingsinval.

[mkleinman]

Misschien dat dit iets opheldert? Onderstaande is een instralingsdiagram van mijn grote set zonnepanelen op het oosten tegen de nok aan gemonteerd ( 45 graden hellingshoek op 83 graden ).



Voornamelijk de blauwe lijn en de rode lijn zijn interessant. De blauw lijn is de hoek van de zon t.o.v. de panelen. Loodrecht ( 90 graden ) is ideaal. Des te vlakker de hoek des te meer licht zal door het glas worden weerkaatst.

De rode lijn is de actuele instraling op het paneel t.o.v. het tijdstip en de zon. Des te hoger is meer instraling = meer opbrengst per Wp. Neem je de oppervlakte van dit vlak die het rode deel maakt dan heb je ook meteen je maximaal theoretische opbrengst zonder schaduw.

Als je dit nu vergelijkt met deze:



Dit is mijn afdakje boven de voordeur onder een hoek van 36 graden en op nagenoeg pal zuid ( 187 graden ).

In de winter is nu heel duidelijk te merken dat de hoek met het paneel beter is, de instraling is veel hoger, en de oppervlakte onder de rode lijn is ook groter = dus meer opbrengst.

Het is jammer dat al mijn sets meer/minder last hebben van schaduw, hierdoor is het lastiger vergelijken wat voor opbrengst bij een theoretische opbrengst hoort.

[achtbaanfreak]

RemcoDelft schreef op maandag 13 februari 2012 @ 08:46:
[...]

Het effect zal verwaarloosbaar zijn t.o.v. het effect van de verminderde stralingsinval.

Om wat voor percentages gaat dit? Minder dan 10%? minder dan 1%? En wordt de opbrengst door deze effecten hoger of lager?

mkleinman schreef op maandag 13 februari 2012 @ 11:36:
...
Des te vlakker de hoek des te meer licht zal door het glas worden weerkaatst.
...

Is dit effect groot of valt dit mee? Of valt dit effect redelijk te verhelpen door een goeie textuur op je glasplaat aan te brengen? Ik heb namelijk verder geen last van bomen, schaduwen of de atmosfeer.

[migjes]

wat ben je eigenlijk van plan?
waarom wil je dit weten?

[Anoniem: 238103]

er valt niets van te zeggen want de lokatie bepaald dat.
mijn pal west systeem deed 1000,56kWh/kWp in 2011, bemeten met plugwise
meer dan een zuid systeem op een andere plek in nederland.

de verondertelde opbrengst is 80% van een zuid systeem klopt niet, tenzij de hoek groter is dan 36 graden,
een kleinere hoek op oost of west maakt het verschil al marginaal en de kust regio maakt er vrijwel 100% gemiddeld van.

[Anoniem: 334569]

Anoniem: 238103 schreef op woensdag 15 februari 2012 @ 19:26:
een kleinere hoek op oost of west maakt het verschil al marginaal en de kust regio maakt er vrijwel 100% gemiddeld van.

Grappig, dit had ik ook beredeneerd. Daarom heb ik mijn plan aangepast voor mijn 5 bij te plaatsen paneeltjes van het schuine dak (ad 31 graden hh, en soms een klein tikje schaduw van een pijpje) naar de dakkapel die ervoor staat. Hier komt een 15 graden opstelling te staan die op oost + 18 graden zuid komt te staan.

Met een kleine hellingshoek kunnen de panelen meer van de middag meepakken.
Geen kust hier, maar gelukkig 0% schaduw op deze manier. Laten we het beste ervan hopen. Voorlopig ga ik uit van 800kWh/kWp. We zullen zien.

Ik doe mijn zonnebril alvast op.

[achtbaanfreak]

migjes schreef op woensdag 15 februari 2012 @ 12:32:
wat ben je eigenlijk van plan?
waarom wil je dit weten?

Een satelliet bouwen. We zijn aan de Universiteit Twente bezig in het eerste stadium van het bouwen van den cube-sat. Hoeken met de horizon maken me dus echt niks uit. Het enige wat ik vraag is of een zonnepanneel een "openingshoek" heeft oid. Net als dat een fotodiode/fototransistor ook niet/nauwelijks licht kan opvangen wat in een hoek van 85% binnen komt zetten (0% is in dit geval wanneer je licht van voren, loodrecht, op de fotodiode/fototransistor licht schijnt) (zie ook figuur 2 uit deze datasheet: http://www.ee.buffalo.edu/courses/elab/QSD123.pdf)

[zonnigtype]

achtbaanfreak schreef op donderdag 16 februari 2012 @ 14:33:
[...]


Een satelliet bouwen. We zijn aan de Universiteit Twente bezig in het eerste stadium van het bouwen van den cube-sat. Hoeken met de horizon maken me dus echt niks uit.

Sjeemigdepeemig.

Dan ga je dat toch vragen bij de echte experts in zonnepanelen voor satellieten bouw, zitten hier bij mij op fiets afstand:

http://www.dutchspace.nl/

Die zullen dat varkentje vele jaren geleden al hebben gewassen, lijkt me...

[achtbaanfreak]

Ja, natuurlijk komt dat nog wel. Maar ik ben nu bezig een globaal idee te krijgen hoeveel energie er beschikbaar zal zijn. Hiervoor heb ik heb ik niet heel veel tijd. Veel te weinig om allerlei bedrijven hiervoor te benaderen. Het gaat om een grove schatting, niet om een precies energiebudget. Vandaar dat ik verwachtte dat er hier ook wel mensen waren die me even snel antwoord konden geven.

[migjes]

achtbaanfreak schreef op donderdag 16 februari 2012 @ 14:33:
[...]


Een satelliet bouwen. We zijn aan de Universiteit Twente bezig in het eerste stadium van het bouwen van den cube-sat. Hoeken met de horizon maken me dus echt niks uit. Het enige wat ik vraag is of een zonnepanneel een "openingshoek" heeft oid. Net als dat een fotodiode/fototransistor ook niet/nauwelijks licht kan opvangen wat in een hoek van 85% binnen komt zetten (0% is in dit geval wanneer je licht van voren, loodrecht, op de fotodiode/fototransistor licht schijnt) (zie ook figuur 2 uit deze datasheet: http://www.ee.buffalo.edu/courses/elab/QSD123.pdf)

Sjeemigdepeemig.

dat is een hele andere tak van de sport.
geen idee en kan je allen dit vertellen.

op aarde merken we niet veel van schuin in vallend licht.
der is een eerdere grens waar je tegen aanloopt.
minimale start spanning van de omvormer.
maar de meeste systemen doen ook al wat met diffuse licht.
maar dat zul je niet hebben daar boven.

(trouwens je hebt daar geen atmosfeer die licht uit filtert.
dus als het zon vangt zal i veel kunnen omzetten.)

[ Voor 5% gewijzigd door migjes op 16-02-2012 15:52 ]

[zonnigtype]

achtbaanfreak schreef op donderdag 16 februari 2012 @ 15:46:
Veel te weinig om allerlei bedrijven hiervoor te benaderen.

Je zult wel moeten. Hier op deze Aarde hebben we te maken met een hoge component strooilicht, daar zijn systemen ook helemaal op ingericht. Bovendien zijn er ook al diverse panelen met relief glas die juist van het strooilicht extra naar binnen zouden harken (althans, dat is de insteek, of het in de praktijk ook echt zo goed werkt als beloofd, is een tweede). Ook met de oppervlakte structuur van de cellen en met reflectie dempende laagjes wordt nog steeds flink ge-experimenteerd, dus het ene paneel is het andere niet. En dat is dan ons aardse spul, waar jij weinig mee te schaften zult hebben.

In space is het totally different koek, met de snoeiharde directe instraling daar, en totaal andere module/coating/reflectiedemping/sealing voorwaarden onder extreme omgevings-condities (ook thermisch!). Je zult het echt aan de specialisten daar moeten vragen (Leiden, die maken hele sjieke panelen voor die satellieten, vraag niet voor welke prijs).

Maar dat laat onverlet dat op dit forum wel vreemdere knakkers met onverwachte kennis zijn opgedoken, dus wie weet...

... iemand?