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@foelix Das Video hatte ich vor ein paar Tagen gefunden und wenn man in die Kommentare guckt, ist das mit der Verschattung schon anderen aufgefallen.
Die Kommentare hab ich nicht gelesen. Es gibt aber noch mehr Unplausibilitäten. Dem Titel:“Get 4X The Power From Your Solar Panels! - TI Sunday“ kann er mit dem Aufbau auch unmöglich gerecht werden. Dazu bräuchte man nämlich die 4-Fache Einstrahlfläche. Und die müsste dann auch noch so gestaltet sein, dass alles was die Fläche passiert auch zum Panel umgelenkt wird. Über den Daumen hat er aber nur etwa die doppelte Einstrahlfläche. Selbst wenn er die Spiegel voll aufklappen würde wäre es nur die Dreifache. Dann würde aber nichts mehr auf das Panel reflektiert.
Im Prinzip hat er ja den Aufbau den wir hier schon hatten. Nur hat er im Aufbau 2 „Ohren“
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Das L4 müsste er so weit vergrößern, bis es auf jeder Seite 1.5 mal die Länge des Solarpanels hat. Dann hätte man 3 mal die Fläche des Panels zusätzlich. Und damit könnte man dann auch auf die 4-fache Leistung kommen.
Man kann noch versuchen einmal nachzurechnen wie groß die Ohren sein müssten, um auf die vierfache Leistung des Panels zu kommen. Das geht sowohl über Variante 1 wie auch über Variante 2. Ganz gute Möglichkeit zu überprüfen ob die Formeln auch stimmen. Es muss ja in beiden Fällen das Gleiche raus kommen.
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Hat zum Glück gestimmt. Bei dem Aufbau im Video kommt man im besten Fall auf etwa die doppelte Leistung des Panels. Auf die 4-fache kommt man nie. Selbst mit 4 Ohren in der Größe käme man nur auf die 3-fache Leistung des Panels.
https://filehorst.de/d/ezthjuyB
[EDIT] in der Spalte Phi hat eine Formel gefehlt. Die Anzeige war aber nur in der Spalte war falsch.
Allerdings ist die Fläche wahrscheinlich nicht gleichmäßig ausgeleuchtet, was zu unkalkulierbaren verschattungseffekten führen könnte. Mal gespannt was dann tatsächlich rauskommt, wenn die Sonne mal scheint.
Inzwischen bin ich nach einem sonnigen Tag und weiteren Überlegungen leider wieder deutlich skeptischer, dass es viel bringen wird. Die Morgensituation kurz bevor die Module in der Sonne sind und wenn schon die komplette Folie in der Sonne steht, ist wirklich ziemlich ideal. Die Sonne steht dann genau gegenüber von der Folie, also so wie in Deinen Berechnungen implizit angenommen, und wegen dem eher 10 Gradwinkel wird das ganze Carportdach recht gleichmäßig ausgeleuchtet.
Wäre die Folie ein perfekter Spiegel, würde dieser Spiegel in der Situation die Sonne genau auf die Module spiegeln ohne "Schattenwurf", kein Stück wäre unterbeleuchtet. Den Rest des Tages sind die Module leider überhaupt nicht gleichmäßig angestrahlt durch die Folie.
Ich habe als weitere Überlegung das Gedankenspiel gemacht, wie viel die gleiche Fläche als Solarzaun bringen würde. Von der Fläche her wären das etwa 6 Module zu 400 Watt (auf dem Carport habe ich 18 zu 405 Watt), Kostenpunkt 900 Euro bei angenommenen 150 Euro pro Maysun Modul, deutlich mehr als 36 Euro. Nur: die 6 Module bringen etwas auf beiden Seiten und das auch bei diffusem Licht. Wir haben auch kein Verschattungsproblem und es ist nicht so, dass ein Teil des Lichts gar nicht genutzt wird, weil es neben den Carport reflektiert wird, sobald die Sonne nicht mehr genau gegenüber der Folie steht. Wenn ich grob durch 2 teile (bifacialer Effekt) und wieder durch 2 (die Hälfte des Ertrags im Winter kommt durch diffuses Licht und die Folie bringt da gar nichts) brauche ich schon nur noch 1,5 Module, um den gleichen Mehrertrag zu erreichen. Ich fürchte, dass die Verschattungseffekte und das verlorene, weil nicht auf Module gespiegelte Licht, das nochmal deutlich reduzieren, vielleicht auf so wenig, dass es nur noch ein halbes Modul im Solarzaun ist, was ich effektiv mit der Folie ersetzen kann. Das wären dann nur noch 75 Euro an Modulkosten gegenüber der 36 Euro Folie, die ich aber auch noch immer abhängen muss, wenn zu viel Wind weht. Wobei: nur ein halbes Modul für 75 Euro kann ich nicht kaufen, wenn kaufe ich gleich 10 und dann noch einen zusätzlichen Wechselrichter und Batterien und dann sind es doch schnell mehrere Tausend Euro.
Ich werde es aber trotzdem mal weiter beobachten, zumindest lerne ich etwas dazu und in anderen Konfigurationen lässt sich die ungleichmäßig Beleuchtung der Module vielleicht eher vermeiden (ich könnte die Folie später vor den Solarzaun legen und damit Schnee simulieren), und wer weiß, vielleicht ist ja auch beim Carport im Februar/März der Effekt doch deutlicher, als ich gerade zu befürchten beginne.
Mit Panels anstatt Spiegeln ist man wahrscheinlich immer besser dran, wenn es um die Ausbeute geht. Mich interessiert die Sache aber, weil die Lösung preisgünstiger ist und bestimmt auch noch Nischenlösungen ermöglicht, die mit Panels schlecht realisierbar sind.
Ich denke, mit einer kleineren Lösung kann man sich besser in das Thema einarbeiten und einmal schauen, was geht und was nicht geht. Ich habe noch ein paar kleine Solarzellen gefunden die ich mir einmal aus China kommen ließ. Hat damals 1€ das Stück gekostet. Eine Spiegelkachel habe ich auch noch aufgetrieben. Ich habe jetzt ein Panel mit verstellbarem Spiegel und eines ohne Spiegel für die Referenzmessung.
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[img] https://ibb.co/Pmt8jpq [/img]
Heute morgen hat die Sonne ab und zu etwas geschienen. Ein paar Versuche haben gezeigt, dass die Werte in den Tabellen plausibel sind. Der Spiegel macht anscheinend auch keine merkbaren Reflektionsverluste. Sobald wieder Sonne da ist, werde ich mit den beiden Panels einmal eine Aufzeichnung über einen ganzen Tag starten.
@foelix So kontrolliert in klein ran gehen ist eine gute Idee. Heute waren die 18 Module bereift und ich war mittags kurz zu Hause. Von den 18 Modulen war bei 4 der Reif weg. Das waren Module in der ersten Reihe vor der Folie. Mittags steht die Sonne nicht genau gegenüber der Folie, sondern etwa 45 Grad gedreht, dafür natürlich höher. War für mich schonmal ein klares Indiz, wie deutlich die ungleichmäßige Reflektion werden kann.
Bei Deinem Solartisch müsste man das mit moderatem Aufwand umgehen können. Wenn der Tisch ein Modul umfasst, welches 1 Meter breit und 1,7 Meter lang ist, würde ein Spiegel von einem Meter Höhe auch bei 45 Grad Sonnenstand noch die volle ein Meter Breite des Tisches anleuchten. Steht der Tisch, so dass der Spiegel mittags genau gegenüber der Sonne ist, würde man mit je einem Meter Überstand, auch bei Sonne aus Südwest oder Südost noch das ganze Modul treffen. Ein Spiegel von 2,7 Meter Breite und 1 Meter Höhe ist machbar.
Bei mir müsste die Folie aber 6 Meter hoch und 20 Meter breit sein, um auf ähnliche Weise praktisch den ganzen Tag alle Module auszuleuchten, und das ist leider überhaupt nicht praktikabel.
Was ich auch noch am überlegen bin: Wenn ich es nur schaffe eine Modulreihe auszuleuchten (etwas in die Breite gehen mit Überstand geht noch, Höhe nicht, wenigstens nicht beim freistehenden Carport, ist mir Windlast und Nachbarn viel zu heikel, da höher als 1,25 Meter zu gehen):
Wieviel bringt dann ein split in zwei Strings, also statt 18 Module auf einen MPPT Eingang des Wechselrichters, 6 Module zu 12 Module? Hat das auch Nachteile, wenn die Nennspannung des Wechselrichters 600 Volt ist? Sprich geht durch den Split der Wirkungsgrad des Wechselrichters runter? Und wie schlecht ist denn der Verschattungseffekt, wenn man nicht splittet? Bringen sechs doppelbesonnte Module gar keinen Mehrertrag, wenn sie mit 12 einfach besonnten Modulen in Reihe geschaltet sind? Statt 100% Mehrertrag nur 20%?, 50%?
Heute hat sich die Bewölkung in Grenzen gehalten. Die durchgängig vorhandenen Schleierwolken haben allerdings noch für einen störenden diffusen Lichtanteil gesorgt. Bei klarem Himmel haben ein paar Einzelmessungen einen deutlich höheren Unterschied in den Kurven gezeigt. Aber die Wetterlage ist schon ganz gut für eine erste Aufzeichnung zum Verhalten über einen ganzen Tag. Den Spiegel habe ich so weit abgeklebt, dass die Spiegelfläche den Abmessengen der Solarpanele (11cm x 12cm) entspricht. Aufgestellt wurde das Ganze vor einem schwarzen Hintergrund. Der Spiegel schaut nach Süden und steht in einem Winkel von 71° auf dem Solarpanel. Die Solarzellen liegen waagerecht. Gemessen wurde der Kurzschlussstrom. Der ist in etwa proportional zu Leistungsabgabe bzw. zur Einstrahlungsleistung.
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Die blaue Kurve gehört zu dem Panel mit Spiegel. Die weiße Kurve gehört zu dem Panel ohne Spiegel.
Kurz nach 12 Uhr habe ich den Spiegel um etwa 1° weiter nach oben gekippt . Auf dem Panel mit dem Spiegel ist dadurch eine Abschattung der Zusatzstrahlung von etwa 1cm Breite verschwunden. Dadurch sind einige Engpässe in den Strings eliminiert worden, was sich in der Kurve ziemlich deutlich bemerkbar gemacht hat. Unterm Strich bringt der Spiegel immer was, wenn Sonne da ist. Je klarer der Himmel, destso größer der Abstand zwischen den Kurven. Ohne Sonne habe ich zwei identische Kurven bekommen.
Bis zum frühen Nachmittag war es heute relativ klar. Das hat dann eine ziemlich glatte Kurve ergeben.
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Ein Artikel zum Thema. Die Folie wird bei bifacialen Modulen eingesetzt und auf den Boden gelegt. So werde ich nach derzeitigem Überlegungsstand auch vorgehen. Ich bringe die Folie trotzdem jetzt noch einmal an und vergleiche dann zwei (fast) komplett wolkenfreie Tage, einmal ohne Folie (heute) und einmal mit (morgen).
Gestern 14,4 kWh, heute mit Folie 15,0 kWh.
9:10 Steigerung von 230 auf 300 Watt
9:40 Steigerung von 1240 auf 1540 Watt
10:30 Steigerung von 2070 auf 2240 Watt
12:00 Steigerung von 2870 auf 2950 Watt
16:30 Verringerung von 300 auf 280 Watt
Nicht ganz unerwartet das Ganze. Nur morgens wird das Licht gleichmäßig reflektiert und eine ordentliche Ertragssteigerung erzielt. Danach gibt es wohl Verschattungseffekte, weil die Module nicht mehr gleichmäßig bestrahlt werden.
Über den Tag als Ganzes sind nur 0,6 kWh Mehrertrag bei raumgekommen. In Anbetracht der Windlastprobleme bei der Wäscheleinen Lösung ist das eindeutig zu wenig im Verhältnis zum Aufwand fürs Auf- und wieder Abhängen.
Ich lege die Folie stattdessen lieber vor den (noch zu bauenden) Solar-Zaun auf den Boden. Da kann die liegen bleiben und dürfte auch bei bedecktem Himmel etwas Mehrertrag liefern.
Gestern und heute waren ähnlich minimal bewölkt. Durchziehende Wolken gab es keine. Nur etwas weißlichen Dauerschleier mit ähnlicher Intensität heute und gestern. Das könnte die 20 Watt Unterschied am Nachmittag erklären. Eine perfektes wissenschaftliches Experiment bezüglich Vergleichbarkeit der Bedingungen war es nicht, für meine Bewertung aber ausreichend.
Die Folie liegt jetzt tatsächlich vor dem Zaun, da hält sie auch noch das Unkraut runter. Auf der Gartenseite mähe ich den Rasen. Auf der Heckenseite wäre das lästig und bringt wenig. Das Stück zwischen Zaun und Hecke sieht man weder vom Garten noch vom Bürgersteig.
Zufällig gerade einen Artikel zum Thema gesehen
bifaciale Module, Freifläche, Griechenland und etwa 6% extra Ertrag durch auf dem Boden liegende Folie. Soll etwa anderthalb Jahre Amortisationszeit haben.