Aurinkopaneelit 18V 16A ~300W;   -tuottoa vai tappiota 500 euron investoinnille ??

Päivitys ja yhteenveto 28.12.2015:
Tuottoa vuosina 2013-2,15 tuli yhteensä 509kWh, vuoden keskiarvoksi saadaan noin 170kWh.
Joten 300W paneeleilla tuli vuosituotoksi noin 20 Euroa!
-tappion puolelle sulanut säädin ja 100Ah akku.



Tarkoituksena on selvittää miten paljon saadaan käytettyä auringosta saatavaa sähköenergiaa jatkuvaan käyttöön. 12 Voltin kokoonpanossa on kuormituksena vanha kannettava tietokone lisänäytöllä, WLAN-reititin, koodilukot ja jatkuvasti päällä olevat Led-kulkuvalot. Laitteet kuluttavat yhteensä 12 Voltilla 4A eli 48 Wattia ympäri vuorokauden, kesät - talvet.

Katolla on 3kpl 100W aurinkopaneeleja. Aurinkoisena päivänä jännite noussee yli 12 Voltin, jolloin tehon tarve verkosta loppuu, ja akku alkaa lataantua paneeleilla 13,7 Voltin jännitteeseen.

Valtakunnanverkosta kulutettu teho mitattiin kilowattituntimittarilla ja verkkovirtalähteen tehohäviö oli huhtikuulle asti 20W, joten kokonaiskulutukseksi verkkovirrasta muodostui 68W. Laskuissa kulutus lasketttiin verkkovirrasta säätyneellä kulutuksella, joten mittaustulos oli hieman liian postitiivinen alkuvuodesta aurinkopaneelin eduksi.



Havaintoja:

Koska paneelien maksimivirta on 5,5A ja jännite 18V, valmistaja myy paneelit tietysti (5,5Ax18v) 100W paneelina. Akkukäytössä on latausjännite 13-14Voltin välillä, jolloin paneelitehoksi jää noin (13,5Vx5,5A) 70 Wattia, jolloin kolmesta paneelista saadaan käytännössä vain 200W PWM säätimellä. MaxPowerPointTracking eli MPPT-säädin toimittaisi akkuun enemmän virtaa, mutta hinta onkin sitten jo toinen verrattuna kympin PWM säätimeen.

Mittaustulokset:

2013


Kuukausi Mittausaika h Lasken-
nallinen
Kulutus kWh
1)   kWh
Verkosta
Auringosta kWh Tuotto vs. kapasiteetti 300W Paneelin toteutunut teho W/h Investoinnin tuotto
Tammikuu
627,3
42,7
42,1
0,6
0,3%
0,9
- 499,94
Helmikuu
670,7
45,6
43,9
1,7
0,8%
2,5
- 499,77
Maaliskuu
696
47,3
28,2
19,1
9,2%
27,5
- 497,86


Huhtikuun alusta akkukapasiteettia on nostettu 160:stä 200 Ampeerituntiin, koska maaliskuussakaan hyvästä auringonpasteesta huolimatta ei ilman verkkovirtaa yön yli selvitty.

Asennettu myös kilowattituntimittarit tasajänniteille paneelista tulevaan ja verkkolaitteelta tuleviin kaapeleihin, jolloin mittaustulokset tarkentuivat, kun verkkolaitteen tehonhäviöt jäi pois.

16V 7,7A IBM hakkurivirtalähde muutettu myös 12 Volttiseksi, jolloin 16V IBM perässä olleen lineaariregulaattorin 16 Watin lämpöhäviö jäi pois.

Kuukausi Mittausaika
h
Lasken-
nallinen
Kulutus kWh
1)   kWh
230VAC
Verkosta
2)   kWh
Verkosta
3)   kWh
Auringosta
Tuotto vs. kapasiteetti 300W Paneelin toteutunut teho W/h Investoinnin tuotto
Huhtikuu
715
37,75
20,5
18,09
30,14
14%
42,1
-494,85
Toukokuu
798,5
42,2
13,8
11,8
29,6
12,4%
37,1
-491,89
Kesäkuu
696
36,7
13
11
26,03
12,5%
37,4
-489,27
Heinäkuu
660
33
12,95
11
24,55
12,4%
37,2
-486,82
Elokuu
820
41
17,8
15,38
27,57
11,2%
33,6
-484,07
Syyskuu
694
34,7
21,9
19,38
16,7
8%
24,1
-482,40
Lokakuu
812
40,6
35,2
31,3
11
4,5%
13,5
-481,30
Marraskuu
699
35
40
34
11
1%
2,9
-481,10
Joulukuu
740
37
44
37
0,67
0,3%
0,9
-481,03





2014

Maaliskuun auringossa regulaattorin liittimestä suli ruuviliitin. Hankittu uusi 20A 12V/24V MPPT Solar Laderegler Solarregler Regulator 49,80 EUR. Mainospuheesta huolimatta ei kyseessä ollut oikea MPPT säädin, mutta kuitenkin paremmilla liittimillä ja LCD näytöllä.

Kuukausi Mittausaika
h
Lasken-
nallinen
Kulutus kWh
1)   kWh
230VAC
Verkosta
2)   kWh
Verkosta
3)   kWh
Auringosta
Tuotto vs. kapasiteetti 300W Paneelin toteutunut teho W/h Investoinnin tuotto
Tammikuu
744
42,7
43
37
0,6
0,3%
0,8
-481,03
Helmikuu
657
45,6
37,55
31,68
1,6
0,8%
2,4
-480,97
Maaliskuu
712
47,3
30,27
25,5
10,75
5%
15,1
-529,54
Huhtikuu
763,45
38,17
24,95
20,72
18,81
8,2%
24,6
-527,65
Toukokuu
710,2
42,2
17,27
14,05
22,72
10,7%
32
-525,38
Kesäkuu
669
36,7
14,32
11,58
21,44
10,7%
32
-523,24
Heinäkuu
839
33
14,55
12,23
30,95
12,3%
36,9
-520,14
Elokuu
673
41
15,75
12,75
20
9,9%
29,7
-487,31
Syyskuu
704
34,7
18,49
15
19,74
9,3%
28
-485,34
Lokakuu
804,3
40,6
34,6
28,73
9,11
3,8%
11,3
-484,43
Marraskuu
693,8
34,6
38
31
0,94
0,5%
1,4
-484,24
Joulukuu
816
40,8
44,4
37,1
0,61
0,2%
0,7
-484,27




Aurinkopaneelin tuotto vs. kapasiteetti %

tuotto vs. kapasiteetti


  • Aurinkopaneelin kapasiteetti on käyttötunnit x paneeliteho.
  • Esim. 300W paneelien kapasiteetti kuukaudessa on 0.3kW x 720h = 216 kWh.
  • Koko kuukauden tuotto vs.kapasiteetti pitäisi asettua kesäkuukaisina 10-20% väliin kiinteillä paneeleilla.

  • Jos joku kehuu yli 20% tuottoa kapasiteetille kuukaudessa, mittaustulosta kannattaa mielestäni kyseenalaistaa.
  • Akkukäytössä 100W paneelista ei kannattaisi puhua, 5 Amperia olisi käytännöllinen käsite ja totuus...
  • Parasta säästöä on tullut muuttamalla lineaarivirtalähteen tilalle hakkurivirtalähde. Yli 10kWh säästö kuukaudessa.

    Vertailevaa Dataa saa SAMK sivuilta.

    Tässä kaaviossa vertailtu Satakunnan ammattikorkeakoulun 3,8kW järjestelmän tuottoa järjestelmän kapasiteettiin kuukausitasolla.
    Oma järjestelmä hukkaa energiaa akuston latauksessa / purussa verrattuna invertteri käyttöön





    2015

    Tarkoitus vielä selvittää mittaamalla paljonko energiaa menee akkuun ja paljonko sieltä saadaan ulos kuukausittain. Sitä varten hankittu 2kpl kWh mittareita lisää. KWh mittauksen suunnat eri mittareille saadaan ohjattua releen avulla, jonka saa pitovirran säätimeltä aina kun aurinkopaneeli alkaa tuottaa latausvirtaa yli 12.0 Voltin varavoiman, joka on kuluttavan laitteiston minimijännite. Myös akun minimijännite pidetään 12 Voltissa syväpurun välttämiseksi.


    Heinäkuussa olikin toinen 100Ah akku mennyt oikosulkuun, joten mittaukset siltä osin jäävät tähän akun hyötysuhteen osalta. Tappiota tietysti tuli reilu satanen lisää. Toinen ehjä akku meni Zetoriin ja Zetorista vanha 60Ah akku ja pariksi toinen vanha 55Ah akku vaihteeksi aurinkopaneelin jatkoksi. Latausjännite säädetty verkosta nyt 13,2Volttiin, joten akkuja ei rääkätä enää alle 50% kapasiteetin. Näin myös on jotain varavoimaa jos sähköt katkeavat näin pimeän aikaan.

    2015



    Mittaus-
    aika
    h
    Kokonais-
    kulutus kWh
    1)   kWh
    230VAC
    Verkosta
    2)   kWh
    Verkosta
    3)   kWh
    Auringosta
    Tuotto vs. kapasiteetti 300W Paneelin toteutunut teho W/h Akkuun
    lataus
    Akkusta
    purku
    Akun
    hyotys.%
    Tam
    744
    37,6
    43
    37
    0,6
    0,3%
    0,8
    Hel
    661,5
    30,73
    34
    28,1
    2,63
    1,3%
    4,0
    Maa
    724
    36,7
    27,8
    22,7
    13,9
    6,4%
    19,2
    Huh
    748
    41,5
    25,6
    21,3
    20,2
    9%
    27
    Tou
    712
    40,8
    17,4
    14,0
    26,8
    12,4%
    37,3
    13,8
    8,5
    61,6%
    Kes
    725
    40,85
    18,26
    14,91
    25,94
    11,9%
    35,8
    12,04
    8,2
    68,11%
    Hei
    767
    38,3
    26,7
    21,9
    26,4
    11,5%
    34,4
    Toinen
    akku
    oikosulussa
    Elo
    681
    34,4
    27,2
    24,4
    23,4
    11,3%
    33,8
    jatkossa
    100Ah
    akku
    Syys
    779,5
    38,9
    39,8
    33
    12,4
    5,3
    15,9
    Loka
    740,5
    37
    39,4
    32,6
    8,11
    3,7
    11
    Mar
    722
    36,1
    44,7
    36,9
    1,74
    0,8
    2,4
    Jou
    666
    33,3
    42
    35
    0,7
    0,4
    1,1






    2016


    Vuosi 2016 ajetaan vai 100Ah akuilla. Akun lataus/purkumittauksesta luovuttu.
    Elokuussa vain yksi 80W kokeilupaneeli eteläseinällä. 300W paneeleista ajetaan kaikki tehot 18V vakiojännitekuormaan, jolloin nähdään paljonko akkukäytössä jää energiaa auringosta saamatta.

    Mittaus-
    aika
    h
    Lask.
    kokonais-
    kulutus kWh
    1)   kWh
    230VAC
    Verkosta
    2)   kWh
    Verkosta
    3)   kWh
    Auringosta
    Tuotto vs. kapasiteetti 300W Paneelin toteutunut teho W/h
    Tam
    807
    40
    51
    42
    0,6
    0,3%
    0,8
    Hel
    684
    34
    40
    33
    1,5
    0,7%
    2,2
    Maa
    763
    38
    38
    31
    8,7
    3,8%
    11,4
    Huh
    745
    37
    33
    27
    12,7
    5,7%
    17
    Tou
    722
    36
    28
    24
    17
    7,9%
    23,8
    Kes
    706
    35
    17
    14
    25
    11,7%
    35,1
    Hei
    719
    36
    17
    14
    22
    10,4%
    31,3
    Elo
    776
    39
    x
    21,4
    11,8
    8,%
    24,2
    Syys
    732
    36
    x
    28
    13,8
    6,3%
    18,9
    Loka
    805
    40
    x
    32
    6
    2,5%
    7,5
    Mar
    712
    35
    x
    35
    1,1
    0,5%
    1,5
    Jou
    733
    36
    x
    36
    0,7
    0,3%
    1




    2017


    Vuosi 2017 alkoi 100Ah akulla, mutta vaihtui kesäkuussa käytettyyn 60Ah akkuun. Mittaustulokset vain vuosittain.


    Mittaus-
    aika
    h
    Lask.
    kokonais-
    kulutus kWh
    2)   kWh
    Verkosta
    3)   kWh
    Auringosta
    Tuotto vs. kapasit. 300W Paneelin toteutunut teho W/h
    2017
    8760
    438