sciencetalk

hallo,

ik zit momenteel in 5 havo en ben bezig met mijn profielwerkstuk.

ik probeer hier in de actieradius van een elektrisch ondersteunde fiets te vergroten door middel van een zonnepaneel.

ik heb momenteel een fiets meet een 26V 18Ah accu en een 250 watt motor.

en zou dit zonnepaneel willen gebruiken: http://www.sunnshop.nl/zonnepanelen/san ... 0se10.html

ik had al gevonden dat omdat het een Li-ion accu is de accu maar voor 80% ontladen kan worden dus dan zou 26x18=468Wh en dan vanwege de 80% nog: 468x0.8=374.4Wh en dan vanwege de 250 watt motor: 374.4/250=1.4976 uur. dus de accu zou voor 1.4976 uur aan stroom kunnen leveren maar wat ik nu nog niet zo goed snap is hoe ik nu kan berekenen wat mijn winst zou zijn als ik dat zonnepaneel er op aan zou sluiten. het gaat allemaal om theorie ik ben niet van plan het ook in de praktijk te maken

ik hoop dat iemand mij hierbij kan helpen.

alvast bedankt!

Tijs

De theorie is dat je 15 kg zonnepaneel en toebehoren meesleurt, die alleen bij maximale instraling rond de 200 W gaat leveren.

200 J/s = 200 Nm/s

bij een snelheid van 5 m/s (18 km/h) betekent dat dat het ding 200 Nm/s : 5 m/s = 40 N extra kracht kan leveren bij volle zon. Een groot deel daarvan gaat echter op aan zijn eigen luchtweerstand en extra rolweerstand door het extra gewicht. Schuift er een wolkje voor de zon dan doe je het helemaal voor niks.

Beter een extra accu kopen, en je zonnepaneel thuislaten om de accu's op te laden .

haha ja dat ik em eigenlijk beter thuis kan laten had ik ook al wel een beetje aanzien komen.

maar als ik even voor het gemak niet uit wil gaan van gewicht of weerstand maar puur hoeveel energie het zonnepaneel genereert en en hoeveel extra tijd voor dat de accu leeg is zou ik hier mee zou winnen.

hoe zou ik dit dan het beste uit kunnen rekenen?

alvast bedankt!

Je hebt een piekvermogen van 240 WP (Watt piek), dit behaal je alleen onder perfecte omstandigheden.

1 Watt piek staat gelijk aan een opwek van 1 Watt per seconde (onder perfecte omstandigheden).

Je zou kunnen zoeken naar wat reële waarden zijn voor de verhouding Wattpiek en Watt per seconde in Nederland (hier zijn tabellen voor).

Vervolgens bereken je dus wat je op kunt wekken onder deze omstandigheden, misschien kun je nog een vergelijking maken tussen ideaal en reëel( qua opwek).

ah oke ja ik had al via deze site: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php

gekeken om te kijken wat de omstandig heden hier zijn alleen snapte nog niet zo goed wat ik waar moest in vullen.

ook met die uitleg van die watt piek kan ik wel gebruiken denk ik want wil graag uitrekenen hoeveel energie het zonnepaneel dan in de fiets tijd (1,4976uur) op zou leveren.

ook mooie tip om verschil te maken tussen ideaal en reëel.

maar zijn er voor deze berekeningen ook bepaalde formules?

alvast bedankt!

Die site heb je in principe weinig aan, die is meer voor panelen op huizen.

En je hebt het over 1,49 uur voordat je accu leeg is maar dit is alleen als je niet laad! Tijdens de 1,49 uur ben je namelijk bezig met opladen van de accu.

Het is dus geen kwestie van opwek tijdens die 1,49 uur maar ook van de opwek tijdens de extra tijd die je hebt gewonnen met het opladen.

Ik weet niet of je ook rekening houd met verliezen die optreden in de kabels en de accu?

Qua opwek vermenigvuldig je het piekvermogen met een factor.

Deze factor is echter lastig te bepalen;

Onder welke hoek staat het paneel?

Welke richting fiets je op?

Is deze richting constant?

Is het een mooie onbewolkte zomerse dag?

Hoeveel schaduw valt er op het paneel?

Een statisch paneel op een huis is veel makelijker om te berekenen in ieder geval.

Aangezien het een profielwerkstuk is zul je met je begeleidend docent moeten overleggen wat wel en niet binnen de scope van je onderzoek valt.

Ik zou het voorstel doen om een bestcase en worstcase berekening te maken.

Zie volle zon en geen schaduw of zware bewolking.

Aannames die je kunt doen zijn bijvoorbeeld een plat paneel, dit is bij een huis panelen op een plat dak plat monteren. Op die manier kun je al inschattingen maken met online reken programma’s.

Er zijn sites waar echt veel informatie gegeven wordt over het berekenen van de voorspelde opwek, dit zal je zelf moeten google het is immers jou opdracht

Ondanks dat het inderdaad me profielwerkstuk is kan ik me docent niet bereiken vandaar dat ik dit forum voor hulp zocht

Ik wou in eerst instantie wel rekening houden met verliezen in kabels en accu maar kon hier weinig concrete getallen over vinden.

ik wil het maar niet al te moeilijk maken ik wil er als het ware vanuit gaan dat er een paneel van huis op de fiets zit. Het zonnepaneel ligt plat waardoor het eigenlijk niet uit maakt welke kant je op fietst en had via internet inderdaad al gevonden dat bij een plat liggend paneel je ongeveer 87% zou behalen. ik wil in eerste instantie uitgaan van een mooie zomer dag dus inderdaad een bestcase scenario.

maar is het niet zo dat wanneer de motor 250 watt verbruikt en STEL: het zonnepaneel levert 100W dat je dan kan zeggen dat de motor als het ware nog maar 150 Watt verbruikt of moet je die 100W dan eerst in de accu rekenen en dan pas naar de motor?

Ik wil ik uit gaan van 3 standen op de fiets;

stand 1: 33.3%

stand 2: 66.6%

stand 3: 100%

Maar dan kan ik deze percentages toch gewoon van de 250 Watt van de motor rekenen?

alvast Heel erg bedankt voor je hulp en moeite

Tijs_geluk schreef: ↑vr 07 mar 2014, 14:08
puur hoeveel energie het zonnepaneel genereert en en hoeveel extra tijd voor dat de accu leeg is

Loodrecht op de zonrichting onder een blauwe lucht levert dat paneel ca 240 W. Dat is dus nagenoeg gelijk aan het vermogen van je motor. Aangenomen dat je bij de aansluiting paneel/motor niet teveel kwijtraakt heb je zolang de zon schijnt eigenlijk helemaal geen accu meer nodig. Probleem is dat de zon niet altijd schijnt, dat je ook wel eens in de schaduw van boven of behuizing fietst en je dat paneel niet altijd loodrecht op de zon zal kunnen mikken. Voorbeeld: ik heb voor 2700 Wp op het dak liggen (12 panelen van een vergelijkbare soort zoals je linkte), maar het is nu bewolkt, en dus is mijn productie momenteel niet hoger dan 145 W. Dat is maar ca 6% van dat piekvermogen (wat ik incidenteel ook inderdaad haal trouwens). Op het beste moment haalde ik vandaag 1800 W (150 W per paneel) Totaal ving ik vandaag (tot een uur of 1 was het redelijk zonnig) 8 kWh, 650 Wh per paneel dus. Had die fiets 2½ uur op kunnen rijden. (650 Wh / 250 W = 2,6 h)

Tijs_geluk schreef: ↑vr 07 mar 2014, 15:59
Het zonnepaneel ligt plat waardoor het eigenlijk niet uit maakt welke kant je op fietst en had via internet inderdaad al gevonden dat bij een plat liggend paneel je ongeveer 87% zou behalen. ik wil in eerste instantie uitgaan van een mooie zomer dag dus inderdaad een bestcase scenario.

dat is dan alleen rond de (zomerdag)middag ongeveer dat percentage. Vroeger of later wordt dat fors minder

maar is het niet zo dat wanneer de motor 250 watt verbruikt en STEL: het zonnepaneel levert 100W dat je dan kan zeggen dat de motor als het ware nog maar 150 Watt verbruikt of moet je die 100W dan eerst in de accu rekenen en dan pas naar de motor?

Maakt theoretisch niks uit voor het eindresultaat. Ik weet alleen enit of je het elektrotechnisch makkelijk zó kunt schakelen dat je alleen de overproductie van je paneel opslaat, en bij onderproductie de accu het tekort laat aanvullen. Anders, als de accu de motor draaiend houdt en je panelen alleen de accu laden krijg je ongetwijfeld nog te maken met laad-en ontlaadverliezen.

maar bij die 2.6 uur ga je er vanuit dat het zonnepaneel direct aangesloten zit en niet eerst nog naar de accu want dan zou je toch nog verlies hebben van de acculader en van de accu naar de motor?

want heeft één van jullie een idee hoe groot die verliezen ongeveer zouden kunnen zijn van zowel van het zonnepaneel naar de accu als van de accu naar de motor?

want ik zat er ook aan te denken aangezien de fiets 3 standen heeft dit maakt dan weer weel uit voor de tijd dat je kan fietsen want bij stand 2 (66%) zou je 2.25 uur kunnen fietsen en bij stand 1 (33%) zou je 4.50 uur kunnen fietsen. dan krijg je natuurlijk weer net andere berekeningen.

en enig idee onder welke term ik moet zoeken als ik die wattpiek en watt per seconde verhouding wil vinden want lukt nog niet om dat te vinden.

nogmaals alvast bedankt!

Tijs_geluk schreef: ↑vr 07 mar 2014, 17:27
en enig idee onder welke term ik moet zoeken als ik die wattpiek en watt per seconde verhouding wil vinden want lukt nog niet om dat te vinden.

Watt is de eenheid van vermogen, hoeveel energie er per seconde geleverd kan worden. 1 W = 1 J/s.

watt per seconde is een onbestaande eenheid. Je zou hem eventueel kunnen bedenken als je een eenheid nodig zou hebben om te meten met hoeveel watt je vermogen elke seconde verandert (analoog aan versnelling bij beweging m/s² <> J/s² [= (J/s)/s = W/s] )

Een wattpiek (Wp) is niks anders dan een door de PV-industrie gedefinieerde eenheid om aan te geven hoeveel vermogen een paneel levert onder (ideale) gestandaardiseerde omstandigheden (instraling van 1000 W zonlichtkwaliteit vermogen (dat is ongeveer het maximaal haalbare aan het aardoppervlak op zeeniveau) per vierkante meter paneel, loodrecht op het paneel, bij een paneeltemperatuur van 25°C.) Zo kun je panelen vergelijken qua prestaties.

Als we even kijken naar die Sanyo HIT-N240SE10 uit je startpost

opp = l x b = 1,58 x 0,798 = 1,26 m²

Laat daar 1000 W/m² licht op vallen, dan wordt er dus 1260 W lichtvermogen ingevangen.

Het paneel heeft echter een piekvermogen van 240 W .

Paneelrendement is dus 240/1260 x 100% = 19 % (en check dat dan ook maar in die link in je startpost.)

Een wattuur (Wh) is dan weer een eenheid van energie. Energie is vermogen x tijd, 100 Wh betekent dan bijvoorbeeld dat een apparaat met een vermogen van 50 W 2 uur heeft gedraaid (of ook bijv kleiner vermogen gedurende langere tijd: 25 W x 4 h = 100 Wh)

ahh dit verheldert een hoop.

ik denk ik hier voorlopig wel mee voor uit te kunnen.

heren,

heel erg bedankt bedankt voor jullie hulp en moeite

en mocht ik nog vragen hebben dan horen jullie nog wel van mij