opbrengst zonnepaneel doorheen de dag

[Jan van de Velde]

achtergrond van de vraag:
al 11 jaar zonnepanelen op mijn ZO-dak.
rond een uur of 4 zomertijd kruipt de zon over de nok en daarna zakt de productie snel in.
ivm aanschaf elektrische auto wil ik meer zonnestroom. Nou zou ik mijn oude panelen kunnen vervangen en dan zou er een kwart meer piekvermogen op passen. Maar dan heb ik tegen relatief hoge kosten alleen maar meer van hetzelfde

Ik wil dus eigenlijk een set erbij leggen, maar dan op mijn NW-dak. Een groot deel van het jaar -behalve de diepste wintermaanden- verlengt dat de productiedag aanzienlijk. Ik vond zo een grafiekje van iemand van een dag midden april

en die heeft ook ongeveer wat ik ook van plan ben, zuidoost, dat groene deel, ongeveer anderhalf keer zoveel piekvermogen als noordwest (blauw)

Wat dat op jaarbasis opbrengt is zo uit honderden tabelletjes of grafiekjes op internet te halen. Maar salderen gaat ophouden, terugleverkosten zijn een (terechte denk ik) realiteit, dus een jaaropbrengst in kWh is een zinloos gegeven geworden. Een flink aantal dagen per jaar is de day-ahead prijs voor stroom op de middag zeer laag of negatief.

Interessant wordt een schatting van wat zo'n noord-west set kan doen gedurende een zonnige dag in februari , of een zonnige dag in september, en dat is een voor mij te ingewikkeld sommetje.


Wiskunde is niet mijn allersterkste punt. Ik kan uitrekenen wat ik mag verwachten bij een zekere dakhelling en een zekere zonshoogte als de zon loodrecht op mijn nok schijnt, of juist over mijn nok. In dat laatste geval, 4 uur 's middags op de langste dag, is dat 100 * sin(zonne-elevatie) * cos(dakhelling) = 100 * sin(52) * cos(31) ≈ 68% van de instraling (we verwaarlozen hier de diffuse straling even). Dat klopt wel ongeveer met mijn ervaring met mijn zuidoostset, dus dat zal wel kloppen. Maar op alle zonnestanden daartussenin loop ik vast.

Nou denk je, internet barst van de calculators, maar ik vond nog niks toepasselijks. Tot vandaag:
https://www.pveducation.org/pvcdrom/pro ... n-and-tilt
https://www.hpmuseum.org/forum/thread-3507.html
https://edspi31415.blogspot.com/2015/03 ... solar.html

Die berekent de invalshoek op basis van azimuth paneel, azimuth zon, helling paneel en hoogte zon.
gelukkig vind ik daar mijn sinus van de elevatie en de cosinus dakhelling in terug. Maar verder ook factoren die ik niet helemaal begrijp maar die waarschijnlijk verdwijnen (0 of 1 zullen zijn) bij rechte hoeken zoals in mijn sommetje hierboven.

Wat ik zoek te doen is die berekening te maken op een regel in een excelsheet. Uit een zonnestandcalculatortje zoals
https://www.bommeltje.nl/website/fotogr ... alculator/
haal ik dan wel gegevens voor verschillende tijdstippen van een dag.
Dan bouw ik een gecombineerde grafiek voor mijn twee paneelsets. Kost allemaal wel wat ellebogenstoom om steeds die zonnedata erin te krijgen, maar dat heb ik wel over voor 12 grafiekjes.

Om te beginnen, iemand met tips?

[Jan van de Velde]

zit al gelijk weer te sukkelen: dat programmaatje van die eddie rekent azimuth als 0 op het zuiden en dan tegen de klok in, , mijn zonnecalculatortje van bommeltje pakt 0 op het noorden en dan met de klok mee.

pourquoi?

[HansH]

Je moet denk ik starten met een normaalvector recht omhoog op jouw coordinaten op aarde (noem dat even de referentie R). ik denk dat je ten opzichte daarvan een normaalvector moet definieren loodrecht op je zonnepaneel (vector P) en dan ook de richtingsvector moet weten van de hoek die de zon heeft tov de referentie (vector Z). de cosinus van hoek tussen P en Z geeft dan de effectieve factor waarmee je de maximaal opvalende zonneenergie moet vermenigvuldigen.
in de bijlage heb ik een Excel sheet toegevoegd naar aanleiding van een nlt opdracht van iemand. Daar moesten ze de coordinaten berekenen van een plek in Nederland op basis van metingen van de hoek van de zon op een bepaald tijdstip. misschien heb je daar wat aan om de stand van de zon (vector Z) gedurende het jaar te bepalen.
dan is het daarna een kwestie van optellen van alle bijdragen van jouw panelen met vector P.

metingen_zon1

(17.94 KiB) 51 keer gedownload

en nog wat vragen en antwoorden van die opdracht:

vragen

(2.36 KiB) 44 keer gedownload

[HansH]

en nog even een opfriscursus:
https://www.hhofstede.nl/modules/hoekvectoren.htm

[Jan van de Velde]

Nog vóór de reactie van HansH hierboven was ik intussen zover om die formule van Eddie in een excelregel te krijgen.

Veel kolommen, ik hou ervan om tussenberekeningen te laten maken in plaats van alles al gecombineerd in één cel te knallen.
En het lukt daarmee om de uitkomst te krijgen die hoort bij het voorbeeld wat die Eddie geeft:

eddie2 1348 keer bekeken

dat is eigenlijk al een heel grote stap vooruit. Dit zou al prima kunnen werken, ware het niet dat mijn zonnestandcalculatortje heel anders rekent met die azimuth.

eerst maar eens een uurtje de tuin in, het is eventjes lekker hier.

[Jan van de Velde]

om een of andere reden die ik niet helemaal doorzie werkt die formule van Eddie ook voor de gewone azimuth-benadering.

Ik heb intussen de gegevens voor vandaag (voor het theoretische geval van een stralend blauwe lucht) in excel zitten en voor mijn zuidoostset én de toekomstige NW set doorgerekend. Wat daar uit komt ziet er alleszins logisch uit.

ZO 2700 Wp, NW 2500 Wp

en zo zit ik al tijden zo af en toe eens wat te prutsen en ineens heb ik wat ik wou