18V Constant Voltage Load - Vakiojännitekuorma aurinkopaneeliin

Aurinkopaneelille pitäisi kuorma vaihdella auringonvalon mukaan, jolloin saadaan paneelia kuormitettua ominaisjännitteellä niin, että paneelista saadaan maksimiteho.
Jos 100W paneelin vastuskuorma on mitoitettu täyden auringon säteilyn mukaan,esim 3.3 Ohm, romahtaa jännite tällä kuormalla heti jos on taivaalla vähänkin utua.
Esim. 100W paneelin maksimiteho on ilmoitettu 18.2V 5.5A
Erilaisia vastuksia ja jokin relehässäkkä niitä kytkemään niitä olisi yksi, mutta se on liian monimutkainen ja siksi huono ratkaisu.

Tuli mieleen, että jos teen kokeeksi kasasta diodeja sarjakytkennän niin, että kynnysjännite olisi 12Voltin paneelille 18 Volttia.
100kpl 10A diodeja maksaa EBay:ssä13EUR...

Testausta

Tinattu 10A Diodit sarjaan.

Näppituntumalta nämä Ebayn 10A diodit ovat 3A Diodeja; -sormi palaa jo 4A virralla, mutta käy hyvin testaukseen, kun vesi niitä jäähdyttää. Diodien päälle suihkutettu kaksi kerrosta maalia, jolloin vältetään sähkökemialliset reaktiot testin ajaksi.



Kastelukannuun laitettu 4 litraa 23 asteista vettä, jonne diodit upotettiin. Aurinkopaneeleilta tulevat kaapelit kytkettiin V-A-W-kWh mittareille, jolloin tehoa ja jännitettä voi seurailla samanaikaisesti auringon paisteen vaihdellessa.

Testitulokset ja yhteenveto

4-litran vesimäärä lämpeni 43 asteeseen. Tehoa meni diodeille 0,19kWh 2-tunnin aikana, jolloin aurinko välillä paistoi, välillä ei. Diodien kynnysjännite hieman vaihtelee (-2mV/C) lämpötilan mukaan.

Jännite ja tehovaihtelut 2-tunnin aikana:
Jännite V Teho W
14 0
15 0,4
16 2,1
17 6,4
18 70
18,5 142
18,6 160


Aurinko olisi saanut paistaa kirkaammin, jolloin olisi päässyt kuormittamaan koko 300W paneeliteholla. Sähköttömään mökkikäyttöön diodella tehty vakiojännitekuorma on toimiva idea. Ainoa mitä vielä täytyy kehittää on diodien asennus esimerkisi kupariputken sisään, jolloin sähkökemialliset reaktiot vedessä saadaan poistettua.