Solarflieger

Bleilot ist schon klar ... mit dem Silberdreck hab ich´s eh nicht so !
 
@ Rudi
Schau mal Ebay 252077991727 dort findest du die passenden Verbinder.


Das selektieren der Zellen, insbesondere bei B-Grade ist wirklich sauwichtig, der gesammte String ist immer so schlecht, wie die schlechteste Zelle im Verbund (Stichw. Teilabschattung). Und dann erstmal an den auselektierten Zellen löten üben!

Ich habe mal eben drausen ein kleines Video gemacht, wo ich das Modell hinter das Bein zur Teilabschattung gehalten habe, um ca. eine Zelle abzuschatten, hier sieht man deutlich die Folgen, wenn auch nur eine Zelle "schlecht" wird.

Danach sieht man wie sich der Sonnenwinkel (Azimutwinkel) auf das Modell auswirkt, es war ca. 17:00, Bestrahlungsstärke auf horizontaler Fläche bereits unter 200mW/m², da sind ordentliche Steigflüge nur noch beim fliegen mit ständiger Schräglage möglich. Man sieht auch wie die Software da am werkeln ist, in keinster Lage, auch wenn ich das Modell mit den Solarzellen nach unten halte bis der Prop Gras frisst, darf die Spannung massiv einbrechen, die Folge wäre: die Prozessoren vom Regler und Solarsteuerung würden dann resetten.

http://lambertus.info/solarundlicht.mp4


@ Matthias
Eure Sulinger Truppe war aber auch fantastisch :)
Zur Gesichtswiedererkennung, Du warst der mit der "Terassenbrüstung" in der Fläche ?



@ Gerhard
Lass uns mal vorne anfangen, und weniger hinten beim Motor. Du hattes die TZZM5000 Solarzellen bzw. Nachfolger auf dem Flieger ? (die 100x50mm Multikristalin)
In welcher Verschaltung wieviel Stück ?
Dann rechnen wir hier mal zusammen das Panel, und die zu erwartende Leistung durch.
 

GC

User
Hallo Holle,


schönes Video hast Du da. Aber eigentlich ist das Abdunkeln einer Zelle wie bei einem normalen Akku: Ist eine Zelle kaputt, taugt der ganze Akku nichts mehr.

Ich habe gezählt: Du hast 12 Zellen; also knappe 7V Oder arbeitest Du mit einem Stepup Modul?). 7V dürfte bei meinem Antrieb auch reichen.

Ich meine es ist eigentlich egal, von welcher Seite man anfängt und von Elektro-Antrieben habe ich einfach mehr Ahnung als von Solarzellen, wozu allerdings nicht viel gehört, denn ich verstehe von Solarzellen sehr wenig ;).

Wie schon erwähnt, den Flieger habe ich aus der Erbmasse eines vor Jahren verstorbenen Herren. Ich bin sicher, dass der Flieger vorher noch nie geflogen ist, denn alleine vom geringen V-Knick war er nicht steuerbar. Die Thermikeigenschaften sind recht gut, eher zu gut. Am Montag habe ich wieder einmal einen Testflug gemacht und als ich mich in etwa 50m zur Landung entschlossen habe brachte mich die Thermik mit stehendem Motor hoch, obwohl ich nicht kreiste und nur lange gerade Strecken geflogen bin. Obwohl ich für diesen Flieger schon ordentlich angedrückt hatteund teilweise den Propeller ganz langsam mitlaufen ließ, stieg er immer weiter, bis ich seine Lage kaum noch erkennen konnte. Nach meinen Erfahrungen mit Graupner GPS waren locker über naja schweigen wir darüber und ich glaubte schon, den Flieger verloren zu haben. Nach rund einer Viertel Stunde Kampf konnte ich endlich landen. Was lernt mann daraus? Bei der Konzeption von Thermik-Solar-Fliegern unbedingt eine Bremsklappe einbauen. Aufgestellte QR hätten bei diesem Modell auch nichts gebracht.

Zu den Solarzellen: Auf jeder Flügelhälfte sind 3*36=108 von den kleinen Zellen 40x20mm² und die erzeugen eine Leerlaufspannung von 18-20V. Beide Flächenhälten werden paralllel geschaltet und zur Versorgung des ESCs habe ich einen Stepdown-Wandler, der die Spannung auf 7,5V bringt. Diese Spannung kann ich durch einen Poti einstellen. Eine Zelle (rechts unten) ist definitiv kaputt, 2 Zellen (links oben) haben einen Sprung. ich meine mich zu erinnern, dass jede Flügelhälfte bei guter Sonneneinstrahlung eine Kurzschlussstrom von 0,8A liefert.

DSC00901[1].jpg

Auf dem nächsten Bild sieht man rechts eine Zelle, die sicherlich gute Verwendung finden kann - und zwar in Deutschen Museum;). Ich nehme an, die stammt von Graupner vom Solar Uhu. daneben sind solche Zellen wie auf meinem Flügel: einmal von vorne, einmal von hinten. Daneben sind meine Neuerwerbungen von vor ca 2 Monaten: die großen sind etwa 80x50 und die kleineren 80x26 mit einem eta von 17,5 %. 23,5% (Sunpower) sind zwar nur 6% mehr, bedeutet aber eine Steigerung gegenüber meinen Zellen von rund 33%, was nicht zu verachten ist. Es käme meiner Faulheit sehr entgegen, wenn man die auf den Flügeln befindlichen Zellen retten könnte, jedoch befürchte ich, dass es sich hierbei wohl eher um eine Illusion handelt. (Im iBäh werden momentan 100 der Supower Zellen für 100€ verkauft. evtl. sollte man zu zweit bestellen und bei 50 Zellen sind hoffentlich 20 gute.)

DSC00902[1].jpg
 
Hi Gerhard

Das sind 12 Zellen, die Spannung für MPP liegt jeh nach Bedingungen (Bestrahlungsstärke Temperatur)zwischen 6,1-6,3V

Bei den Bucht Zellen sind sicherlich B-Ware bei dem C50 ? Dort werden halt die Zellen verkauft, die nicht gut genug für Solarpanels sind (B-Grade), ich hatte jetzt auch welche die angeblich nur opische Fehler hätten (Microkratzer), da waren genau Null Stück von verwendbar, die kommen an den Springbrunnen für die Pumpe.


Deine Zellen sehen starkt nach dem "Schindelstrang" aus.
Daten aus der Solarbibel:

TZSS 4020/04E (vom Hersteller wurden immer 4 in Reihe geschaltet geliefert)
Einzelmaß 40mmx20mm (8cm²)
Wirkungsgrad 15%
Gew. ca. 0,5g
Dicke 0,2mm
bei 100mW/cm² 0,5V 240mA (120mW)
Wirkungsgradberrechnung: 120mW / 8cm² = 15mW/cm² //=15%

Ich gehe davon aus das jeh 36Zellen in Reihe geschaltet sind, das Ganze am Ende 6mal, also 36s6p
Bei 216 Zellen und 120mW (bei der normierter 100mW/cm² Bestrahlungsstärke) ergeben 216 x 0,12W = 25,92Watt

In der Praxis haben wir auf einer horizontalen Fläche in der Mittagssonne und sonst besten Bedingungen:
Sommersonnenweden 21Juni ca. 93mW/cm²
Tag/Nachtgleiche (also ca. jetzt) ca. 50mW/cm²

Bei 50mW/cm² hast du ca. 13 Watt Nutzleistung, im Hochsommer können es auch mal 20Watt werden.


Das bedeutet wir müssen nun eine solche Solarzelle auftreiben ?
Ich meine sowas sollte man erhalten !
 

GC

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Holle,

ich habe noch solche Schindelzellen. :)
 
Ja, dann, Lötkolben schwingen :)
Wenns nicht reicht, für gepuffert reichts allemal.
 

GC

User
Ja, dann, Lötkolben schwingen :)
Wenns nicht reicht, für gepuffert reichts allemal.

Du hast leicht reden. Ich weiß noch nicht mal, wie die Zellen aneinander gelötet sind, wo Plus- und Minuspol ist. Muß ich auch die Zellen mit Sprung wechseln?

Bei besten Verhältnissen hätte ich also rund 25 Watt. Mit den Sunpowers dann 33 Watt. 12W reichen mir bei Windstille um Höhe zu halten und ca 15W bei Windstärke 3. Müßte also bei idealen Bedingungen reichen, wenn keine Zellen mehr zerbrechen.;)

P.S.: Was ist Bleilot? Der/das Lötzinn wie wir ihn/es seit 100 Jahren hatten und Silberlot ist der mit der matten Oberfläche?

Warum kein tabbing wire für die Sunpowerzellen?

Die Newbies stellen Fragen!:)
 

GC

User
Holle,

ich habe noch solche Schindelzellen. :)

Da habe ich wohl zu früh getönt. Offensichtlich kann man diese Schindeln nicht einzeln tauschen, sondern nur im Verbund mit je 8 Stück. Meine Restbeständen haben max 7 am Stück, weil sie selber Bruchstücke sind. Oder kann man diese trennen und wie der Hersteller unsichtbar verbinden?
 

alf-1234

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Mal eine Frage

Zur Teit scheint hier noch kräftig die Sonne, aber leider komme ich mit meinem Solarsegler nicht mehr hoch.
Könnt ihr mit eurem Solarsegler jetzt noch fliegen, oder habt ihr da einen Pufferakku zwischen??
 
Moin Alf

Ja es funktioniert noch, ich kann derzeit bis ca. 17:00 noch gute Steigflüge machen, muss dazu aber massiv schräg fliegen.
Das einzig funktionierende Manöver am späten NAchmittag:
Ich stell mich mit der Sonne im Rücken auf den Platz.
Zwei Wendepunkte rechts und links von mir (ca. 100Meter Entfernung) in gerader Linie.
Nun fliege ich zwischen den beiden Wendepunkten in einem großem Bogen vor mir hin und her, eher so ein Drittel statt Halbkreis.
Dadurch "hängt" stetig die der Sonne zugewandte Tragflächenhälfte runter, jeh mehr, jeh besser der "Steig"

Ich habe mal mit Excel ein Diagramm gemacht, das die Bestrahlungsstärke in meiner Umgebung Steinhuder Meer in Abhängigkeit zu Jahres und Tageszeit zeigt (ohne Gewähr auf Richtigkeit).

Helmut Bruss hat zusammen mit Dr. Schäper ein derartiges in seinem Buch veröffentlicht (Abb2.7 bei II Auflage), das sogar die Bestrahlungsstärke auf einer horizontalen Fläche zeigt, ich weiss nur nicht ob ich es hier veröffentlichen darf (Urheberrechte), das Buch gibt es ja schon viele Jahre leider nicht mehr zu kaufen. Auf der horizontalen Fläche sieht es in der "kälteren" Jahreszeit noch wesentlich schlimmer aus.


Mein derzeitiges Ziel: Ich will Weihnachten ungepuffert fliegen......:D
 

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Hallo Gerhard

Üblicherweise ist die Oberseite Minus, mit Bleilot ist das allg. Lötzinn das schon immer verwendet wurde gemeint. Da das Blei enthällt, darf von Firmen nicht mehr verwendet werden, auser in manch sicherheitsrelevanten Bereichen, so das nun aus Umweltgründen die Elektronikschrottberge steigen, da die Sachen nix mehr taugen ;)


Tabing auf den Sunpower, NEIN blos nicht.
Es sind Back-Contact Zellen, sie haben keine störenden Stromsammler mehr auf der Oberseite, von daher der bessere Wirkunsggrad.
Bei den herkömmlichen Zellen wird immer ein Wire wechselnd von Oberseite auf Unterseite gelötet (im Bild unten), dadurch entsteht automatisch eine gewisse ELastizität zwischend den Zellen, so eine Tragfläche biegt sich ja schlieslich beim Fliegen, und der Zellenabstand verändert sich leicht dadurch. Die Verbinder sind deswegen elastisch ausgeführt, wenn man sich die mal genau anschaut. (im Bild oben)

Im zweitem Bild sieht man was passieren kann, die Zellen sind zwar mit den Flex-Verbindern gelötet, aber eben nicht gut verarbeitet gewesen. Diese zwei waren quasi auf Stoss zusammengelötet. Nach einem Absturz sind diese beiden Zellen an den Kanten hochgekommen. Darum: immer sauber gleichmässigen Abstand beim löten einhalten.

Bemerkenswerter Weise funzt die Tragfläche trotz dieser Stelle immer noch gut, am restlichem Flieger haben sich die Sollbruchstellen bewährt, es war ein Einschlag aus 70m, die Fläche ist genau in der Mitte an der Sollbruchstelle gebrochen, die Balsanase hat den Schlag aufgenommen, war nur noch Staub, und wurde ersetzt. Es geht nichts über den klassischen Balsarumpf :)

Auf der Solarimpulse2 sind die Sunpowerzellen übrigends mit Tabbing ausgeführt, aber die Strings verlaufen von Vorn nach hinten.
 

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Und noch ein dritter Beitrag, ich versuche das ein wenig auseinanderzuhalten....


Zum Wirkunggsgrad, ich habe das Datenblatt der Sunpower C60 mal angehängt.
Dort gehen auch die mech. Masse draus hervor.

Die max. Angabe dort: 22,5% Wirkungsgrad bei 3,42Watt

Nundenn, nicht blenden lassen, rechnen wir mal. Die Ecken zählen nicht mit, aber davon haben wir trotdem nichts, also mal Quadratisch gerechnet:
12,5cm x 12,5cm = 156,25cm²
3420mW / 156,25cm² = 21,888mW/cm²
entsprechend 21,9%Wirkungsgrad, wenn sie als "Quadrate" betrachten würde.

Einzelkistaline Zellen (Monokristalin) gibt es mit Stromsammler bis ca. 20%
Multikristaline Zellen (Polykristalin) gibt es mit Stromsammler bis ca. 18%

Es sind nicht die Zellen (damit fliegt alles...) sondern das Gesammtkonzept was erfolgreich funktioniert !!!

Nun sind aber die Polykristalinen weniger anfällig gegen Fehlwinkel, was besonders im Winter und den Abendstunden bei tiefhängender Sonne ein Vorteil ist, wir haben ja kein geneigtes Hausdach (nahezu alle Berichte über Solar im Inet beziehen sich allein auf diesen Anwendungsfall).

Mein Winter/Weihnachtssolarflieger wird darum jetzt Polys bekommen, da erste Versuche für diesen Zweck Vorteile zeigten.
 
Gerhard, hatte Deinen letzten Beitrag nicht gesehen.


Helmut Bruss schreibt im Buch zu dem Schindelstrang:
Der Schindelstring TZSS 4020/04 (Hersteller Telefunken). Durch Aneinanderreihen mehrerer Strings (Löten mit Heißluftgebläse).........
 
wie selektieren ?

wie selektieren ?

hab jetzt mal an eine c50 2servolitzen
angelötet , in der sonne sinds unbelastet max 0,67v
soweit - sogut.
was muss denn so ne zelle bringen , wie belasten ?
 
Mein Diagramm hatte vorhin eine Zeitverschiebung (doppelte Sommerzeit)
Kann ein Moderator die andere evtl. löschen ?

Im Anhang die Schaltung die Helmut Bruss im Solarbuch vorschlägt. (Ich hann nur empfehlen das Buch in den Börsen zu suchen)
Ich habe statt dem Poti einfach Schalter mit den ich viele verschiedene Widerstände kombiniert zu und abschalten kann, das Unitest loggt einfach mit, fertig ist die Kurve. Das ganze will ich noch im Winter mit einer 8fach Relaiskarte am Arduino ersetzen, damit sind 256 Widerstandswerte möglich. Julian hat ganz viele Widerstände die er mit einem kleinem Rechner per FETs schalten kann. Der Phantasie wie man Last erzeugt sind da keine Grenzen gesetzt, denkbar wäre grosse Lastpotis, Regeltrafos, langer Draht mit verschiebbarer Klemme, u.s.w.
Zur Messung sollten die meisten typischen Modellbaulogger funktieren, so hat man das ganze nachher schön als csv, wichtig ist nur die Auflösung der Spannung muss für diesen kleinen Bereich ausreichend sein, und die Bestrahlung sollte nicht schwanken, entweder Kunstlicht, oder trübes Wetter ;)

Es gibt auch spezielle Messgeräte, die aber auserhalb des Hobbybudgets liegen dürften; http://www.gunt2e.de/s5051_0.php

Datenblatt C60 http://eshop.terms.eu/_data/s_3386/files/1379942540-sunpower_c60_bin_ghi.pdf
 

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FamZim

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Hallo

Die Solarzellen haben doch eine Spannungs- und Stromkennlinie, ist das nicht Prinzipiell gleich bei allen Zellen, Mono und Multi ?
Ich würde einfach eine Schotki 0,3 V mit A Meter in reie, und dann den "Kurzschlußstrom" damit messen.
Der Strom bei größter Leistung der Zelle, wird dann etwa 10 % darunter liegen.
Den ganzen Widerstandskram kann man sich so Sparen.
Einfach Kurzschluß damit messen und draufschreiben --- fertig.
Die besten Zellen werden dann eingebaut.

Gruß Aloys.
 

derjuwi

User
Hi

Keine gute Idee. Die Zellen Unterscheiden sich grade im MPP (Punkt der maximalen Leistung).
Man muss leider jede Zelle mit Strom-/ Spannungskurve erfassen um wirklich keine faulen Eier zu erwischen...

Ich baue gerade eine Stromsenke die sich sehr einfach nachbauen laesst und nur ein paar Euro kostet aus Japan Fets.
Die haben eine negative Strom/Temperaturkurve ab einer Gatesoannung von ein paar hundert Millivolt was es uns erlaubt sie einfach parallelzuschalten.

Der Fet heist K1058 von Renesas. Ansteuerung erfolgt ueber einen Arduino und kann ungeregelt erfolgen.
Ich bin noch beim Aufbau :)

Gruesse Julian
 

derjuwi

User
Und von Widerstaenden bitte die Finger lassen, 256 Werte sind viel zu wenig um verlaessliche Daten zu bekommen. 256 -> 8Bit -> unter 10-12Bit taugt das nicht.
Meine erste Widerstandsschaltung (von Holle erwaehnt) hatte (theoretische) 10Bit Aufloesung Mittels einer per 30 Fets geschalteten Dekade. Das ist aber viel teurer als das was ich grade baue und auch schlechter.
Deshalb der Fet im Linearbetrieb.

Die ganze Schaltung wird nachher ca. 50-60 Euro Kosten.

Alles andere (bezahlbare) ist nicht genau genug.

Gruesse Julian
 
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