Solarflieger

GC

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Hallo Alf,

früher war in Weilmünster ein Solarflieger-Wettbewerb. Ich habe nur einmal zugesehen und nie teilgenommen. Die Flieger wurden mit leerem Nixx Akku in die Sonne gelegt, ich glaube eine Stunde lang. Im Anschluss mußte man möglichst oft eine vorgegebene Strecke abfliegen. Es wurde im wesentlichen damals der SolarUhu geflogen. Der Sieger hatte mit Abstand viel mehr Runden hinter sich gebracht und führte das auf sehr teure Zellen zurück. Dies ist jetzt aber schon über 10 Jahre her und der Wettbewerb wurde eingestellt, weil man sich den Sieg mehr oder weniger erkaufen konnte.

Ich habe zwar noch einen Solaruhu mit und einen ohne Zellen, der aber nicht mein Solarflieger werden wird. 10*5cm² klingt erst mal gut. Ich habe momentan noch keine konkrete Planung. Bei Deinem Solair sieht es so aus, als wären die Zellen nachträglich außen auf die Fläche angebracht worden. Stimmt das? Folie (Dünnschicht) hätte den Vorteil, dass man mehr vom Flügel mit Solartechnik bedecken könnte, um so den schlechteren Wirkungsgrad zu kompensieren.

Ich gehe mal davon aus, dass die Solarzellen spröde sind und sich kein bischen biegen lassen. Schäzungsweise 18 bis 20zellen muss man wohl haben, um eine "vernünftige" Spannung zu haben.

Der Preis von 5 bis 10€ pro Zelle ist erträglich, wenn man überlegt, was man sonst so alles für Akkus ausgibt. ;)

Hast Du eine Regelung eingebaut, dass der Akku nicht überladen wird bzw. er sich über die Zellen entläd, wenn zu wenig Sonnenschein vorhanden ist?

Motorseits kann man mit einem niedrig drehenden Außenläufer auch viel erreichen. Evtl einen Motor umwickeln.

Könnte man nicht eine relativ günstiges Panel kaufen und die Zellen dort "ausschlachten"?
 
Könnte man nicht eine relativ günstiges Panel kaufen und die Zellen dort "ausschlachten"?

Das mit dem Ausschlachten gestaltet sich schwierig, da die Zellen meist mit dem Glas und der Trägerplatte dahinter verklebt sind.

Ich hab mal als jugendlicher von meinem Lehrer ein Modul mit gebrochenem glas geschenkt bekommen und hab diese Verklebung erst entdeckt, als ich das ersatzglas schon gekauft hatte :-(
 
Hallo,

ich frage mich, was die Zellen tatsächlich bringen sollen?

Bei den herkömmlichen Zellen die es so auf dem Markt gibt, ist die Leistung bei 125x125mm etwa 2,4 Wp. Das bedeutet im MPP der Zelle. Aufgrund der Tatsache dass bei derartigen Anwendungen nicht der MPP genutzt wird, nehmen wir etwa 2W pro Zelle an. Auf einen 2m Segler bekomme ich also etwa 15 Zellen. Sprich eine Solarleistung (bei optimaler Einstrahlung) von 30 Watt.

Bei einem reinen Segler liegt das Gewicht der Zellen bei dem eines herkömmlichen Lipos zur Empfängerstromversorgung (sicherer), bei einem E-Segler kommt man bei 2m Spannweite mit 30 Watt nicht weit. Einen Puffer über Kondensator und Akku braucht man ja auch...direkt in den Verbraucher wäre etwas unpraktikabel.

Also bleibt nur der idealistische Gedanke? Wer unbedingt den Solarstrom nutzen möchte, kann die Akkus auch am Boden mit einem PV-Panel laden ;)


Grüße
 
Bei einem reinen Segler liegt das Gewicht der Zellen bei dem eines herkömmlichen Lipos zur Empfängerstromversorgung (sicherer), bei einem E-Segler kommt man bei 2m Spannweite mit 30 Watt nicht weit. Einen Puffer über Kondensator und Akku braucht man ja auch...

Das wäre doch schon eine solide Grundlage für dauerhaftes Fliegen.
Mit 300 Watt wäre ein 2m-Segler schon sehr gut motorisiert und wenn ich da einen Puffer-Akku einbaue, der für etwa 1 Min. Motorlaufzeit reicht und dann so fliege, dass ich max. 10% der Flugdauer den Motor brauche, dann könnte ich den ganze Tag ohne Nachladen fliegen.

Ob das gegenüber einem größeren LiPo mit Nachladen am Boden "ökonomisch sinnvoll" ist und ob das noch Spaß macht, das sei mal dahin gestellt. Mir wär's nix, ich komme ja schon ohne Solarzellen mit einer Akku-Ladung mit dem Segler an sonnigen Tagen auf über 1 Stunde Flugzeit und habe danach definitiv keine Lust auf einen weiteren Flug dieser Art!
 

GC

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Hallo Volcom,

erst mal vielen Dank für Deine Antwort.

Auf dem Gebiet der Solarzellen habe ich ziemlich wenig Wissen. Deshalb meine Fragen:

- Was ist Wp für eine Einheit? watt p?

- Was ist mit "MPP der Zelle" gemeint.

Du hast natürlich nicht ganz unrecht mit "Idealismus". Ich würde es aber auch mit Neugier und Erforschen in Verbindundung bringen.

Als ich mit dem Elektroflug mit einem Marx-Elektro-Motor zwischen den Flächen meiner Hi-Fly begann, bekam ich auch zu hören: Zu schwer, das wird sich nie durchsetzen, da ist ja ein Babe Bee Cox viel stärker.
Natürlich wird der Solarflug nicht auch eine solche Entwicklung machen, aber spannend kann es allemal werden.

Mein Ziel ist es vorerst, mit einem kleineren Segler, der mit einem Lipo Akku gepuffert ist, die Flugzeit bei Sonneneinstrahlung spürbar zu verlängern.

P.S.: Mir reichen 30W! ;)
 
300?! du meinst 30 Watt, das reicht nirgends hin.

Einzelne Zellen gibt's z.B. hier:http://www.ebay.de/itm/50-Solarzellen-2-40-Wp-125-125-mm-neu-Solarmodul-/331511723720?pt=LH_DefaultDomain_77&hash=item4d2fa376c8

...oder hier: http://www.ebay.de/itm/20-solar-cells-Solarzellen-celula-solares-celdas-solari-tab-/251871795433?pt=LH_DefaultDomain_77&hash=item3aa4ba98e9

Wp beudeutet Watt Peak, das ist keine normgerechte Bezeichnung, beschreibt allerdings die Leistung unter STC (Standarttestbedingungen)....das sind 1000W/M2 Solarstrahlung und 25°C Zelttemperatur (je wärmer, desto schlechter ist der Wirkungsgrad...mehr Energie wird zu Wärme anstatt zu elektrischer Energie) und 90° Einstrahlung. Die STC erreichst du allerdings beim Fliegen wrsl. nie.

Der MPP ist der maximum power point. Das ist der Punkt im Leistungsdiagramm (I/U) an dem das Produkt aus Strom und Spannung am größten ist, sprich die Zelle hat die maximal mögliche Leistung. Der Punkt ist allerdings von Temperatur und Bestrahlung abhängig, sprich variabel. Die PV-Wechselrichter der bekannten Solaranlagen besitzen ein sog. Mpp-Tracking. Das bedeutet der Wechselrichter kann gezielt diesen Punkt anfahren um den bestmöglichen Ertrag zu erzielen.
Bei der Anwendung wie es hier angedacht ist, ist das unwahrscheinlich.

Die Leerlaufspannung der Zellen und deine Zielspannung entscheiden quasi darüber, wie viele Zellen zu seriell verschalten kannst. Allerdings ist Vorsicht geboten: Bei derartigen Zellen in Serienschaltung kann das Verschatten einer Zelle dazu führen, dass die Leistung des ganzen Strangs auf die der verschatteten Zelle abfällt. Die verschattete Zelle kann dabei Schaden nehmen.

Um deinen Lipo ohne Laderegelung nicht zu zerstören, sollte die Spannung des Strings nie über die maximale Spannung deines Lipps gelangen.


Grüße Daniel
 

PeHa

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O Sole mio

O Sole mio

Hallo zusammen,

ist ein sehr interessantes Thema hier! ;)

Hat schon jemand Erfahrungen mit den sog. "Dünnschichtmodulen" gemacht?


Hier handelt es sich um sehr dünne Solarzellen, die in eine flexible Folienbahn für Flachdächer eingearbeitet sind. (Bereich Photovoltaik)

Sie haben zwar einen geringeren Wirkungsgrad, sind aber leichter und flexibler in der Handhabung und sollten sich relativ leicht auf einen Flügel (evtl. Jedelsky?) aufbringen lassen.


Hat hier schon mal jemand Berechnungen angestellt oder gar Erfahrungen gesammelt?

Ich werde wohl mal versuchen beim Dachdecker an Proben der Folie nebst technischem Datenblatt zu kommen.



Mein Senior hat diese Zellen auf den Dach und sie funktionieren recht gut... ;)

Gruß Peter
 

GC

User
Hallo Daniel,

vielen Dank für Deine Antwort! Du scheinst wirklich was von Solarzellen zu verstehen und sogleich bombardiere ich Dich mit weiteren Fragen:

1. Zwischen Zellen und Lipo will ich eine Diode schalten, damit der Akku nicht bei geringer Sonneneinstrahlung über die Solarzellen entladen wird. Ist dies nötig?

2. Nach Möglichkeit wollte ich keine Laderegelung benutzen oder wenn, dann nur eine einfache z.B. Zenerdiode. Wenn ich 7 (oder 8 Zellen) pro Lipo-Zelle nehme, dürfte eine Überladung doch ausgeschlossen sein? Nur wenn der Lipo voll ist, der Motor steht und die Sonne stark scheint könnte es bei 8 Zellen gefährlich sein. Optimal dürften wohl 15 Zellen an 2S sein, vermute ich, da bei geringer Belastung bereits die Spannung einbrechen wird. Wir fliegen Kurven und das Modell hat eine V-Knick, so dass die Einstrahlung nicht immer senkrecht sein wird und die Leistung auch nicht dem Wp entspricht.

3. Haben die Zellen Anschlüsse, an denen man löten kann?

4. Kann man Zellen selber schneiden?

5. Sind die Zellen sehr bruchempfindlich, wenn mal eine Landung nicht optimal ausfällt?

6. Folie würd mich auch sehr interessieren, das diese wohl nicht brechen kann und man den Flügel gut überziehen kann. Weißt Du, wo es die gibt?

7. Monocristalline Zellen haben einen besseren Wirkungsgrad als polycristalline?

8. Wie dick ist denn eine Solarzelle?

9. Kennst Du eine einfache Laderegelung.

Ojeh, das waren jetzt gleich sehr viele Fragen. Vielen Dank im Voraus
 

alf-1234

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Ja, Solarzellen sind sehr bruchempfindlich.
Ich habe bei meinem Segler die Solarzellen in Gruppenschaltung aufgebaut und auf die beiden Tragflächenhälften geklebt. Der Segler hat V Form für eigenstabiles Fliegen.
Der Vorteil ist, das diese gut gekühlt werden im Flug.
Ich habe eine SMD Schutzschaltung zwischen Akku und Solarzellen geschaltet.
Dicke der Zellen zwischen 0,2 und 0,4mm.


Alf-1234
 
Seit über 10 Jahren gibt es recht leistungsfähige Solarflugmodelle. Was ist jetzt neu? Der Anbieter des im Eingang dieses Threads genannten Modells aus China sagt, dass die von ihm verwendeten Solarzellen einen Wirkungsgrad von 20% haben ... und die gab es jedenfalls für Modellflieger bisher nicht.

Für den Steigflug und bei Abschattungen Lipos und für den Schwebeflug reichen die Solarzellen und haben noch einen "Leistungsüberschuß" zum Nachladen des Lipoakkus. So steht es jedenfalls geschrieben ....

Mir scheint das Angebot ... wenn nur der Preis von 800 $ nicht wäre, sehr interessant.

Gruß
Robert R.
 
Hallo,

ist ja alles gut und recht...ABER:

Der Segler hat eine Spannweite von 2,8 m. Bei einer Flächentiefe von durchschnittlich 15 cm ergibt dies eine Flügelfläche von 0,42 m². Bei STC 20% Wirkungsgrad (wohlgemerkt der MAX-Wirkungsgrad) ergibt dies eine Leistung von 200 Watt pro m². Bei 0,35 m² nutzbarer Flügelfläche ergibt dies eine elektrische Leistung aus den Zellen von 70 Watt (wohlgemerkt ist dies die maximale Leistung).

Bei einem Reglerwirkungsgrad von 0,9 und einem Motorwirkungsgrad von 0,85 ergibt sich der Gesamtwirkungsgrad zu 0,77.
Damit bleiben von den 70 Watt gerade noch 54 Watt. Wer damit einen 2,8m Segler betreiben will ist mutig.

Sind wir nun realistisch und nehmen an, dass die tatsächliche Leistung aufgrund schlechter Einstrahlung, höherer Temperaturen etc. 40 Watt beträgt, kann ich nciht glauben dass das ordentlich funktioniert.

Für mich riecht das Konzept danach, dass jemand etwas "neues" bringen will, innovativ blablabla.

Grüße Daniel
 

TobiL

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Solarflug

Solarflug

Hallo
Bei diesem Thema kommen Erinnerungen hoch
Lang ist es her, da wurde in unserem Verein der erste
Internationale Solarflugwettbewerb ausgetragen.

Ich habe in der "gepufferten" Klasse teilgenommen. Das hat damals
wunderbar geklappt. Akku entladen, dann eine Stunde Sonne tanken und
anschließend eine Stunde fliegen. Ich hatte einen einfachen Elektrosegler mit
Getriebemotor und 8 NiCd Akkus. Mit doppelseitigen Klebeband wurden dann
24 Solarzellen auf dem Flügel befestigt. Keine Ladeelektronik oder Diode. Einfach
die Kabel mit in die Akkustecker geklemmt.
War ein toller Wettbewerb.
Ich war damals der jüngste Teilnehmer. Ich glaube das war 1991 und ich war 14.
Natürlich gab es auch professionellere Teilnehmer, aber schlecht war mein Setup
damals nicht, nur einfach.

Tobias
 

GC

User
ARF Solarflieger: Igitt! ;)

Selber und besser erforschen und realisieren bei noch dazu weniger Geld macht viel mehr Spass! :)
 

GC

User
Hallo,

ist ja alles gut und recht...ABER:

Der Segler hat eine Spannweite von 2,8 m. Bei einer Flächentiefe von durchschnittlich 15 cm ergibt dies eine Flügelfläche von 0,42 m². Bei STC 20% Wirkungsgrad (wohlgemerkt der MAX-Wirkungsgrad) ergibt dies eine Leistung von 200 Watt pro m². Bei 0,35 m² nutzbarer Flügelfläche ergibt dies eine elektrische Leistung aus den Zellen von 70 Watt (wohlgemerkt ist dies die maximale Leistung).

Bei einem Reglerwirkungsgrad von 0,9 und einem Motorwirkungsgrad von 0,85 ergibt sich der Gesamtwirkungsgrad zu 0,77.
Damit bleiben von den 70 Watt gerade noch 54 Watt. Wer damit einen 2,8m Segler betreiben will ist mutig.

Sind wir nun realistisch und nehmen an, dass die tatsächliche Leistung aufgrund schlechter Einstrahlung, höherer Temperaturen etc. 40 Watt beträgt, kann ich nciht glauben dass das ordentlich funktioniert.

Für mich riecht das Konzept danach, dass jemand etwas "neues" bringen will, innovativ blablabla.

Grüße Daniel

Daniel,

eines hast Du noch nicht berücksichtigt, der Wirkungsgrad des Propellers. Ganz wichtig ist ein optimal angepasster Propeller. Hier kann man viel Leistung verlieren. Dieser Solarflieger hat einen 19*11 Zoll-Prop

Der 2,8m Segler wiegt 1,5kg. Um die Höhe halten genügen laut Hersteller 40W. Dies ist realistisch. Mein Sharon mit 3,7m Spw. und 2,7kg Gewicht steigt mit 130W recht befriedigend und kann die Höhe mit ca. 80W locker halten.

Solarfliegen heißt für mich nicht, von Sonnenaufgang bis Untergang zu fliegen. Es ist doch schon ein Fortschritt, wenn man die Flugzeit deutlich erhöhen kann.

@Tobias,

wo war denn dieser Solarflugwettbewerb und gibt es noch irgendwo solche Bewerbe?
 

TobiL

User
Solarflug

Solarflug

Guten Morgen

Der Wettbewerb war in Nördlingen. www.fmg-noerdlingen.de
Er wurde 2 mal ausgetragen.

Ich muss mal schauen, ob ich noch irgendwas davon habe. Ich habe noch irgendwo eine Broschüre. Es wurde an jedem Wettbewerbstag eine kleine "Zeitung" herausgegeben ---die Solar-News---

Es war ein riesen Spass.

Ich weiß noch, dass ich beim 2. mal wegen Senderausfall nach insgesamt 12 Sekunden Flugzeit abgestürzt bin:cry:.---> ich wurde mit dieser "Leistung" trotzdem nicht letzter:rolleyes:. Das ganze steckte noch in den Kinderschuhen. Danach habe ich eine neue Fernsteuerung bekommen. Das war eine Graupner 4014.

Ich schau mal nach was ich davon noch habe.


Tobias
 

GC

User
Guten Morgen...

Es war ein riesen Spass.

Ich weiß noch, dass ich beim 2. mal wegen Senderausfall nach insgesamt 12 Sekunden Flugzeit abgestürzt bin:cry:.---> ich wurde mit dieser "Leistung" trotzdem nicht letzter:rolleyes:. Das ganze steckte noch in den Kinderschuhen. ...


Tobias

Genau Tobias!

Und deshalb sollte man so etwas fortsetzen! :)
 
Im Übrigen scheint es mir auch irgendwie langweilig, so ein Flugzeug bei Sonne unter den Himmel zu hängen. GPS rein, morgens starten und abends abholen. Vielleicht ist deshalb das Interesse begrenzt.

Langweilig finde ich es technisch nicht, aber heute ist es ja wesentlich effizienter, die LiPos am Boden rasch zu laden mit bequem tragbarem Solar-Equipment, und mit diesen LiPos dann (ohne Solarzellen) stundenlang zu fliegen. Wir fliegen sogar Helikopter rein mit "tragbarem Solarstrom".
 

FamZim

User
Moin

Einen Segler mit 2,8 m Spannweite und nur 15 cm Flächentiefe halt ich persönlich nicht für Solargeeignet !
Und die Antriebsleistung würde ich nach Fluggewicht obtimieren.
10 W pro Kilo Kampfgewicht müsten da reichen, das sind immerhin 1 m höhe für das Modell.
Bei einer Sinkrate von 0,5m/sek oder kleiner (0,3m/sek sind immerhin möglich) ist auch noch Steigleistung über ;)
Die ersten E Modelle brauchten auch noch 1 min für 100 m Höhengewinn !

Gruß Aloys.
 
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