sciencetalk

ik zou graag mijn collectoren mee laten draaien met de zon

heb ik daar net als mijn telescoop,een voetstuk voor nodig,dat meedraait met de aarde ?(als ik mijn positie bepaal; aan de hand van de datum en een vast punt(poolster)

weet iemand misschien wat daar voor de oplossing zou kunnen zijn?

1. het moet dus meedraaien met de aarde

2. 20 kilogram ook met tegen wind kunnen duwen

3. weersbestendig

4. automatisch

Je zou inderdaad met een parallactische opstelling, samen met een tilt as, wat tandwielen, electromotoren en wat electronica zoiets kunnen fabrieken. Het moois is dan een tracking systeem. Maar het zal aardig wat moeite en geld kosten om zoiets te bouwen. En je zal het geheel moeten onderhouden, en het gebruikt energie.

Vraag is of dit de moeite waard is.

Mogelijk haal je er - als de collectoren geheel vrij 'zicht' hebben tot aan Zonsopkomst en -ondergang - op een zonovergoten dag gemiddeld pakweg 25% meer rendement uit.


Bovenstaande grafiek geeft de rendementsvermindering van bij van de ideale opstelling afwijkende hoeken. De meeste winst valt te halen in de ochtend en namiddag, omdat dan de afwijking van een vaste opstelling groot wordt. Is er geen vrij zicht op de Zon in deze uren, dan is het de moeite beslist niet waard.

Hier de resultaten van een (erg eenvoudig) rendementstestje waar het verschil in opbrengst tussen een vaste en een roterende opstelling is gemeten:

Bij een simpele windmolen voor de 3e wereld lang geleden gelezen, zaten 2 turbines dwars op de grote energie- producerende . hierdoor was bij zijwind een turbine sterker dan de andere, waardoor de molen vanzelf op de wind draaide. Dit zelfde zou met 2 kleine zonnecellen kunnen dwars op de grote zonnecell.

Dit gekoppeld aan stelmotor zou de collector vanzelf naar de zon gericht houden.

Is geen uitgewerkt idee, maar mogelijk kun je er iets mee.

jadatis schreef: ↑ma 09 apr 2012, 22:47
Bij een simpele windmolen voor de 3e wereld lang geleden gelezen, zaten 2 turbines dwars op de grote energie- producerende . hierdoor was bij zijwind een turbine sterker dan de andere, waardoor de molen vanzelf op de wind draaide. Dit zelfde zou met 2 kleine zonnecellen kunnen dwars op de grote zonnecell.

Dit gekoppeld aan stelmotor zou de collector vanzelf naar de zon gericht houden.

Is geen uitgewerkt idee, maar mogelijk kun je er iets mee.

Dit principe wordt al bij sommige type zonvolgsystemen gebruikt, hoewel niet exact zoals jij beschrijft. Het hoofdpaneel wordt telkens een klein stukje uit zijn positie gebracht (links-rechts-boven-onder) en de opbrengst wordt gemeten. Blijkt een kleine uitwijking een hogere opbrengst met zich mee te brengen, dan wordt dat de nieuwe positie en begint het spel weer van voor af aan. Nadeel: de servomotoren vreten energie.

Een ander type volgsysteem gebruikt een voorgeprogrammeerd algoritme om de positie van de zon te bepalen.

In het algemeen: zonvolgsystemen zijn financieel niet aantrekkelijk. De bruto meeropbrengst (dus de servomotoren en elektronica nog niet verrekend) is slechts zo'n 15-30%.

Wanneer de stuurcellen aan de zijkant achter de zonnecollector worden geplaatst en mogelijk ook een paar boven en onder, zal de cel in de richting van de zon wel belicht worden en die aan tegenovergestelde kant in de schaduw van de hoofdzonnecel blijven. Zelfde voor boven en onder. Daar moet toch wel een elektronische schakeling voor te bedenken zijn, die de stelmotor rechts of linksom laat draaien.

Bij bewolking , waar de lichtrichting moeilijker te bepalen is kan dit sijsteem mogelijk in de war raken.

in de ochtend als de zon opkomt zal het dan even duren voor de instalatie weer terug gedraaid is, maar werkt wel dan.

In plaats van de positie van de zon te meten is het eenvoudiger de plaats van de zon te berekenen aan de hand van tijd and plaats op aarde: http://rredc.nrel.gov/solar/codesandalgorithms/spa/

Bij mijn eigen installatie is de berekende winst tussen ideale vaste opstelling (zuid met ideale inclinatie) en 90 graden "verkeerd" (oost met ideale inclinatie) slechts 20%. Wat mij betreft de complicaties van een bewegende opstelling voor 150m² panelen echt niet waard. Als het over één of slechts een paar panelen gaat dan is het misschien een leuke oefening.

Er zijn veel rekenmodellen op het net te vinden: modellen voor draaien over 1 as, en over 2 assen. Maar zoals al is gezegd maakt dit maximaal 25-30% uit als er direct zonlicht is, en dat is in Nederland slechts een klein deel van de tijd. Wanneer er alleen diffuus licht is is een veel vlakkere opstelling, bijna gericht naar het zenith, waarschijnlijk iets beter. Verder, zoals al eerder gezegd maakt richten het grootste verschil aan het begin en het einde van de dag, en dan is het zonlicht sowieso veel zwakker omdat de straling van de lagere zon een langere weg door de atmosfeer moet afleggen; de winst is dus een klein deel van zwak licht een klein deel van de tijd.

Nog een probleem is de schaduwwerking: voor een ideaal volgend systeem moet je ervoor zorgen dat de panelen onder geen enkele omstandigheid elkaar schaduw bezorgen. Daarvoor is veel ruimte nodig. En een bijzondere vergunning voor zonnestroom: alleen als je vlak op het dak monteert is er in Nederland binnen zekere grenzen geen bouwvergunning nodig.

Al met al maakt zo'n volger het totale systeem veel duurder en minder betrouwbaar. Dit is alleen zinvol (en noodzakelijk!) voor "concentrated solar power" systemen.

En dan neem ik aan dat je met "zonnecollector" een fotovoltaïsch systeem bedoelt: mocht je het over een watersysteem hebben dan geldt dit alles dubbel: voor zulke systemen is het heel goedkoop om 20% meer oppervlak neer te leggen, en de wateraansluitingen maken draaien nog veel gevoeliger en moeilijker.

Ik heb zonnestroom op twee daken: het meeste bijna recht op het zuiden, en een kleiner oppervlak op het oost-zuid-oosten. Zelfs dat tweede dak doet het nog behoorlijk goed, ca 80% van een ideale statische opstelling! (Zie http://bit.ly/pvhooft voor een verhaal en foto achter deze installatie)