Waar blijft energie van een overgedimensioneerde omvormer?

[bucovaina89]

Wat ik me af vroeg,

Je hebt een omvormer van 5kW met 10kWp aan panelen. Het is een koude winderige dag met volop zon, laat ons zeggen dan de panelen theoretisch 9.5kW geven, de omvormer geeft uiteraard maar 5kW AC vermogen.

Maar waar is de overige 4.5kW gebleven?

[teacher]

Die verdwijnt als (extra) hitte bij de panelen.

Edit: stukje mbt belgische situatie: http://www.enerpedia.be/n...hte-van-de-omvormer-2183/

[ Voor 74% gewijzigd door teacher op 17-07-2022 12:15 ]

[Invisible_man]

Ik denk dat er één van twee dingen gebeurt. Of de omvormer schakelt de DC kring uit omdat de spanning te hoog is (elk paneel in serie verhoogt de ingangsspanning) en/of omdat de stroom die er gaat lopen te hoog wordt. Of de omvormer regelt de stroom die er kan lopen met zijn MPPT regeling zo dat er niet meer dan het maximale vermogen uit komt (P=U*I, limiteer de I en de P zal ook lager uitvallen bij de zelfde U). De energie van de zon die op het paneel dan komt en niet omgezet zal worden naar elektriciteit zal dan inderdaad warmte worden.

[naftebakje]

Als je geen stroom trekt uit een belicht zonnepaneel, loopt de spanning op naar een maximale waarde. Trek keer maximaal stroom uit (harde kortsluiting) valt de spanning helemaal in. In beide gevallen levert het zonnepaneel geen energie.
De MPPT zal het maximale vermogen zoeken, om een interne condensator in de omvormer op te laden (waaruit dan weer wisselstroom wordt gemaakt).
Trek je nu minder stroom (naar het net) dan geleverd wordt (door de zonnepanelen) op die interne condensator, dan loopt de spanning op en kan de MPPT geen stroom meer uit de panelen halen en loopt spanning van de panelen op.

Er zal dus vanzelf een evenwicht behaald worden, omvormer gaat niet kapot.

En die energie? Je zonnepanelen zullen niet meer leveren dan je omvormer kan verwerken, ze zullen ietsje warmer worden.

[migjes]

bucovaina89 schreef op zondag 17 juli 2022 @ 11:41:
Wat ik me af vroeg,

Je hebt een omvormer van 5kW met 10kWp aan panelen. Het is een koude winderige dag met volop zon, laat ons zeggen dan de panelen theoretisch 9.5kW geven, de omvormer geeft uiteraard maar 5kW AC vermogen.

Maar waar is de overige 4.5kW gebleven?

oke dan moet je snappen hoe je omvormer werkt.

in de ochtend dan meet hij de Voc (voltage open clem, dus zonder dat er maar iets uit het paneel word gehaald).
is die onder de max van wat hij aan kan, dan start hij verder en gaat hij meer een meer Ampp uit het systeem trekken.

dan pakken we er een IV-vurve van een paneel er bij.
(niet elk merk geeft deze grafiek, maar zoek en je vind wel iets.
ik gebruik even de blauwe lijn met dus 1000W/m2 als voorbeeld.)

in de ochtend trekt hij dus 0Ampp en zie je in de grafiek dat het paneel dan +/-38V geeft, dit is dus Voc. (helemaal rechts en beneden)
38Voc met 0Ampp = 0W,
dan gaat de mpp meer en meer Ampp trekken, laten we zeggen 2,5Ampp.
dan leveren de paneel een 37Vmpp met 2,5Ampp = 87W,
dan gaat de mpp meer en meer Ampp trekken, laten we zeggen 5Ampp.
dan leveren de paneel een 35Vmpp met 5Ampp = 175W.
dus 2x zoveel Ampp trekken, is dus geen x2 zoveel W.

maar de situatie is zo perfect dat er toch een 1000w/m2 op het paneel valt ja dan kan het paneel ook 8Ampp leveren alleen dan zakt de Vmpp naar 30Vmpp en dan levert het paneel zijn geadverteerde 240W of Wp .

aan gezien het geen lineaire lijn is maar een snel duikende lijn.
kan de omvormer dus zo de hoeveelheid W uit de panelen sturen.
(gaan ze niet kapot van is normaal bedrijf)
dit zie je gebeuren in je omvormer zodra je aftopt zie je de Vmpp iets omhoog schieten, en Ampp stijgt niet naar wat het zou moeten.

dan heb je de wet van behoud van energie.
de opbrengst die niet word afgevoerd in de vorm van elektra die word of weg gekaatst of moet omgezet worden in warmte (eigenlijk net zo als met dakpannen, die weerkaatsten of 100% of 100% omzetten in warmte of iets daar tussen in. en dus in het paneel en niet in je omvormer)
maar houd er wel rekening mee dat zonnepanelen geen 100% van de licht energie kunnen werken, dit is maar rond de +/-20% van het spectrum, de andere 80% word dus altijd al omgezet in warmte of moet weerkaatst worden, dus als je van die 20% maar 10% omzet in elektriciteit doe je dus 90% weerkaatsten of omzetten in warmte, dus die 10% die je mist die valt helemaal niet op word het paneeltje niet speciaal warm van.

(heb je niet verteld waar een omvormer wel kapot van gaat, maar dat valt een beetje buiten je vraag.
er is dus nog een grens(of 2 zelfs), niet zomaar Wp op je omvormer knallen. )

[PhilipsFan]

Wat een onzinantwoorden weer. Er wordt nergens energie omgezet in warmte. Als de omvormer op z'n maximale vermogen werkt, dan loopt er ook aan de DC kant minder stroom. De zonnepanelen zullen dus ook op een lager vermogen werken. Er wordt dus simpelweg minder energie opgewekt.

[PhilipsFan]

Invisible_man schreef op zondag 17 juli 2022 @ 11:54:
Ik denk dat er één van twee dingen gebeurt. Of de omvormer schakelt de DC kring uit omdat de spanning te hoog is (elk paneel in serie verhoogt de ingangsspanning) en/of omdat de stroom die er gaat lopen te hoog wordt. Of de omvormer regelt de stroom die er kan lopen met zijn MPPT regeling zo dat er niet meer dan het maximale vermogen uit komt (P=U*I, limiteer de I en de P zal ook lager uitvallen bij de zelfde U). De energie van de zon die op het paneel dan komt en niet omgezet zal worden naar elektriciteit zal dan inderdaad warmte worden.

Dat dus.

[Fr33z]

PhilipsFan schreef op dinsdag 19 juli 2022 @ 14:16:
Wat een onzinantwoorden weer. Er wordt nergens energie omgezet in warmte. Als de omvormer op z'n maximale vermogen werkt, dan loopt er ook aan de DC kant minder stroom. De zonnepanelen zullen dus ook op een lager vermogen werken. Er wordt dus simpelweg minder energie opgewekt.

juist ... Even toontje lager kan ook natuurlijk.....

De posters hierboven leggen het wel goed maar ook behoorlijk gedetailleerd uit. Is geen onzin maar wel wat veel info. Er wordt natuurlijk wel energie omgezet in warmte maar dan bij het paneel.

in simpele weergave kun je zeggen dat de omvormer regelt hoeveel stroom er uit de panelen naar de omvormer loopt. Wanneer je panelen in principe nog meer stroom kunnen leveren omdat je 10 kWp hebt liggen op een 5 kW omvormer dan is je omvormer de beperkende factor en loopt er inderdaad aan de DC-kant (dus de kring door de zonnepanelen) minder stroom dan maximaal mogelijk. Je panelen zullen wel iets warmer worden maar het effect daarvan is behoorlijk klein.

[The_Vice]

bucovaina89 schreef op zondag 17 juli 2022 @ 11:41:
..

Ònder-gedimensioneerd dan toch?

[killercow]

PhilipsFan schreef op dinsdag 19 juli 2022 @ 14:16:
Wat een onzinantwoorden weer. Er wordt nergens energie omgezet in warmte. Als de omvormer op z'n maximale vermogen werkt, dan loopt er ook aan de DC kant minder stroom. De zonnepanelen zullen dus ook op een lager vermogen werken. Er wordt dus simpelweg minder energie opgewekt.

Nou nou, energie opgewekt, dat is sowieso al een rare.
De energie was er al, in de vorm van straling vanuit de zon. Een deel van die energie wordt door de panelen omzet in electronen (het waren fotonen), en worden welicht door de draden uit het paneel afgevoerd naar de omvormer.. De rest, is warmte, of weerkaatsing in het visuele spectrum.

[PhilipsFan]

killercow schreef op dinsdag 19 juli 2022 @ 14:27:
[...]


Nou nou, energie opgewekt, dat is sowieso al een rare.
De energie was er al, in de vorm van straling vanuit de zon. Een deel van die energie wordt door de panelen omzet in electronen (het waren fotonen), en worden welicht door de draden uit het paneel afgevoerd naar de omvormer.. De rest, is warmte, of weerkaatsing in het visuele spectrum.

Je hebt natuurlijk gelijk. De natuurkundige uitleg is, dat de panelen minder fotonen omzetten in elektronen als ze de elektronen niet kwijt kunnen bij de omvormer. Doordat de omvormer aan z'n max zit, lopen er minder elektronen door de draad dan maximaal zou kunnen. Minder ampere dus. Maar er wordt nergens energie 'omgezet' in warmte.

[Proton_]

Een paneel dat niet is aangesloten of waar om wat voor reden dan ook minder vermogen aan wordt onttrokken, is warmer dan een paneel dat op zijn MPP belast wordt.
Dat is dan ook te zien op een thermofoto:

[migjes]

PhilipsFan schreef op dinsdag 19 juli 2022 @ 14:38:
[...]

Je hebt natuurlijk gelijk. De natuurkundige uitleg is, dat de panelen minder fotonen omzetten in elektronen als ze de elektronen niet kwijt kunnen bij de omvormer. Doordat de omvormer aan z'n max zit, lopen er minder elektronen door de draad dan maximaal zou kunnen. Minder ampere dus. Maar er wordt nergens energie 'omgezet' in warmte.

als er geen panelen op het dak liggen doen de dakpannen 100% van de energie omzetten in warmte of in weerkaatsing (wet behoud energie ), voel nu maar eens aan je dakpannen bij deze hitte buiten .
met panelen word die 100% een beetje omgezet naar elektra.
met onder dimensionering een beetje er tussen in.

(maar in de praktijk, dit is gewoon haast niet te meten, en ja er gebeurd nog meer in het systeem, maar zover wil ik niet gaan, dan worden het heel erg kleine %tjes die er niet toe doen.
zie ook @Proton_ zijn termo foto maar dan nog, het is erg moeilijk te meten. )

[ Voor 4% gewijzigd door migjes op 19-07-2022 14:47 ]

[PhilipsFan]

Proton_ schreef op dinsdag 19 juli 2022 @ 14:40:
Een paneel dat niet is aangesloten of waar om wat voor reden dan ook minder vermogen aan wordt onttrokken, is warmer dan een paneel dat op zijn MPP belast wordt.
Dat is dan ook te zien op een thermofoto:
[Afbeelding]

Ah, dat is heel interessant. I stand corrected. Er wordt weliswaar geen elektriciteit 'omgezet', maar de extra fotonen die niet in elektronen worden omgezet, worden dus wel degelijk omgezet in warmte. Waardoor de panelen opwarmen. Cool om te zien!

[teacher]

@PhilipsFan er is zelfs een techniek ontwikkeld die sneeuw van panelen kan smelten door een beetje stroom door de panelen te sturen: https://www.pv-magazine.c...lar-panels-to-clear-snow/

Als de omvormer dus niet alle energie die de panelen opwekken afneemt, dan moet dat ergens heen (want, natuurwetten are gonna natuurwet). Dat wordt dus extra warmte. Ik schrijf extra: van de 1000W die er per vierkante meter op je panelen valt, wordt er zeg 250W omgezet in gelijkstroom. Die andere 750W.... een grootvgedeelte daar van warmt sowieso je panelen op. Zodra je omvormer aftopt, zullen de panelen wat extra warmte verstouwen, waardoor ze dus ook inefficiënter gaan werken en minder stroom produceren.