Dagcurves

dinsdag 8 februari 2005

1. Zonnepad, zonsopgang en ondergang, weertype, loggingdata, byzonderheden
2. Systeemvariabelen individuele inverters rollover image (alle 6 in 1 overzicht)
3. Systeemvariabelen groepsgemiddelden rollover image (alle 6 in 1 overzicht)
4. Genormeerde energie en vermogens per groep (2 in 1 overzicht)

Zon op 8h10.16 MET; zon onder 17h43.11; daglengte 9h32.55 (http://www.meteonet.nl/diversen/zoncalc.htm)

Een prachtige zonnige, wolkeloze en kalme winterdag (geen condenssporen!) met een buitentemperatuur van ongeveer -3 ºC bij de eerste meting, oplopend tot ongeveer 15 ºC rond 13h00 in de volle zon op de begane grond (4 verdiepingen lager dan de zonnepanelen). Op de eveneens wolkeloze, voorgaande dag (7 februari 2005) werd een fors hogere productie gehaald (16%) dan op deze dag terwijl de luchttemperatuur op die dag vergelijkbaar was. Waarschijnlijk was de atmosfeer toen "schoner", want vandaag werd de hemelkoepel witter van kleur bevonden, meer "schitterend" dus (een Engelse term die ik hiervoor toepasselijk vind is "glare") en was er dus mogelijk meer stof aanwezig die de instraling onder druk heeft gezet. Vlak voor zonsondergang begon er uit het westen wat bewolking op te komen, maar dit had geen (merkbaar) effect op de vermogenscurve (de zon was toen toch al ongeveer aan de "zijkant" van de zonnepanelen aan het ondergaan). Door de relatief milde winter en de grote hoeveelheid zonneschijn in de eerste helft van januari zijn er al bloeiende crocussen, winterakonieten en mini-narcissen te zien in de tuin.

Totale dagopbrengst (10 omvormers): 2,564 kWh.

Automatische logging om de 5 minuten; 1e logging om 8h19 (MET, wintertijd); laatste logging om 17h38 ("no read" waarden).

2. Systeemvariabelen individuele inverters

Het verloop van alle 6 van de individuele inverters gemeten systeemvariabelen (E, Pac, Vac, Iac, Vdc resp. T) wordt in het volgende overzicht gegeven.

Vergelijk met data 28 februari 2005
<ROLLOVER image> Als de muiswijzer buiten bovenstaand overzicht wordt gehouden ziet u de (originele) waarden van alle inverters (incl. 1 leenexemplaar) voor 6 systeemvariabelen. Als de muiswijzer over het plaatje wordt bewogen, worden de gemiddelde waarden per groep AC-modules zichtbaar zoals ook in paragraaf 3 getoond. Door de muiswijzer heen en weer te bewegen zijn duidelijk de fundamentele verschillen tussen de 2 groepen AC modules zichtbaar te maken, alsmede de variatie binnen de 2 groepen AC modules.
Behoorlijk "mooie" curves door het wolkeloze weer; wel zijn er weer een paar korte "dips" in zowel de vermogenscurve Pac als de stroomcurve Iac te zien, mogelijk a.g.v. veroudering van de omvormers, al zijn er verschillende exemplaren bij die nog geen jaar onder de panelen hangen! Deze kleine storingen hebben, op het "event" 12h41-12h48 na, geen dramatische invloed op zowel DC- als AC-voltages en geen waarneembaar effect op de accumulerende energie productiecurves (E) die een mooie gladde, continue doch zeer vlakke "S-vorm" vertonen. Ook de inverter temperatuurcurves vertonen geen opvallende schommelingen. De inverter temperaturen op de 93 en 108 Wp panelen lopen vrijwel gelijk op, wat betekent dat de omvormers effectief hun warmte kwijt kunnen in de koele buitenlucht. De curve is aan weerszijden van het maximum een stuk steiler dan die voor bijvoorbeeld 11 oktober 2004, omdat de lucht temperatuur (veel) lager ligt. Doordat het dak in de heldere winternacht flink is afgekoeld, begint de inverter temperatuur maar liefst 10 graden lager dan op voornoemde herfstdag, blijft steken rond de 20 graden midden op de dag (optimale omzetting van licht, de inverter is dan op zijn "warmst"), maar valt vervolgens weer snel terug als de lucht temperatuur weer fors gaat dalen. Deze relatief grote temperatuurtrajecten zijn mogelijk de nekslag voor menig OK4 omvormer gebleken. In de DC grafiek is de beschaduwing van de achterste 4 108 Wp AC modules te zien door de asynchrone curves aan het begin van de dag. Het hierdoor ontstane verschil in de gemiddelde waarden per groep laat zich door het bewegen met de muis zeer goed reconstrueren (zie ook vergelijking in de volgende grafiek hieronder). Ook aan de Pac en Iac curves is te zien dat de 108 Wp groep in de ochtend iets achterblijft t.o.v. de 93 Wp groep door de beschaduwing, maar dat dit vanaf ongeveer kwart over 10 's ochtends snel goed gemaakt wordt door de rijzende zon en het wegvallen van de schaduw.

Maximale waarden op deze dag: E (108 Wp) 293 Wh (84027, maximale dagopbrengst bereikt om 17h14); E (93 Wp) 235 Wh (82074, maximale dagopbrengst bereikt om 16h55); Pac 58 Watt (84027 om 12h35); Vac 236 Volt (84027 om 12h22); Iac 0,249 Ampère (84027 3x rond het middaguur); Vdc 42,6 Volt (84969 om 12h41; tijdelijke "dip" omvormer?); T 22,4ºC (55595 3x rond het middaguur).

3. Systeemvariabelen groepsgemiddelden (incl. schaduweffecten)

Als paragraaf 2, maar nu worden de gemiddelde waarden per groep AC-modules gegeven (muiswijzer buiten figuur), resp. de gemiddelde waarden voor de subgroepen (muiswijzer boven figuur).

Vergelijk met data 28 februari 2005
<ROLLOVER image> Als de muiswijzer buiten bovenstaand overzicht wordt gehouden ziet u de gemiddelde waarden per groep AC-modules voor 6 systeemvariabelen. Als de muiswijzer over het plaatje wordt bewogen, worden de gemiddelde waarden voor de 3 subgroepen getoond. Door de muiswijzer heen en weer te bewegen zijn de verschillen tussen de 2 subgroepen bij de 108 Wp modules te zien, met name bij de Vdc en, iets minder opvallend, de Pac en Iac grafieken.
Verschil in gemiddelde dagopbrengst tussen de 93 Wp (229 Wh) en 108 Wp modules (275 Wh) bedraagt 46 Wh aan het eind van de dag; om 12h34 was het verschil in (gemiddeld) afgegeven vermogen Pac 12 Watt tussen de 2 groepen modules ("dip" van 12h14 bij 93 Wp groep niet meegerekend). De 108 Wp modules komen duidelijk trager "op gang" dan de 93 Wp modules, hetgeen vooral goed te zien is aan het DC voltage en, iets minder duidelijk doch aantoonbaar, bij de grafieken voor Pac en Iac. De gemiddelde Vdc curve voor de 108 Wp modules (paars) wordt in het begin flink "verstoord" doordat de achterste 4 108 Wp modules in de eerste paar uur (deels) beschaduwd worden door de voorste zonnepanelen op deze zonnige winterdag, hetgeen goed te zien is aan de grafiek voor de subgroepen (opvallend verschil rode en oranje curves). Er is op deze zonnige dag ook een klein verschil in gemiddelde inverter temperatuur tussen de achterste en voorste 108 Wp AC modules: mogelijk werkt de trage start van de beschaduwde modules nog lang door in de balans tussen omgevingstemperatuur en temperatuur van de omvormer zelf, vooral omdat er nauwelijks actief koelende wind stond op deze dag.
Een van de meest belangrijke gevolgen voor de PV systeembeheerder is uiteraard het verschil in de uiteindelijke gemiddelde opbrengst tussen beschaduwde en onbeschaduwde 108 Wp AC modules. In de E curve linksboven is, door de muis te bewegen, duidelijk te zien dat dat verschil inderdaad optreedt, maar dat het voor deze dag ondanks de continu stralende zon binnen de perken blijft: 287 resp. 269 Wh voor een gemiddeld onbeschaduwd resp. beschaduwd paneel (ongeveer 6%, wat veel minder is dan het verschil tussen de 108 Wp en de 93 Wp AC modules.
Tenslotte nog een vreemd verschijnsel in de Iac grafiek: terwijl zowel gemiddelde Iac van de onbeschaduwde als de beschaduwde subgroepen 108 Wp AC modules tussen 12h40 en 12h47 tijdelijk plotseling omlaag gaan (door terugval Iac bij 2 individuele inverters), blijft die voor de 93 Wp panelen keurig "in het gelid" lopen. Er kan dus nauwelijks van een ongezien condensspoor sprake geweest zijn op deze bijna windstille dag (dat zou namelijk minstens paar minuten continu nadelig effect moeten hebben gehad), en heeft dus blijkbaar alleen in de op een separate groep in huis aangesloten serie 108 Wp AC modules gespeeld. Korte "stroomrimpel" in deze groep? De techneut mag het zeggen.

4. Genormeerde energie en vermogen per groep

Om de twee groepen AC modules op een "eerlijke" wijze met elkaar te vergelijken worden de energie- en vermogenscurves genormeerd door de waarden te delen door het in de betreffende groep opgestelde nominale (Wp) vermogen. In onderstaande overzichten worden de genormeerde curves in hetzelfde diagram geprojecteerd als de originele curves met de groepgemiddeldes, elk met een eigen Y-as. Normering van de resultaten is mogelijk omdat bij onze AC modules NOOIT (zichtbaar) zogenaamde "aftopping" van het AC vermogen heeft plaatsgevonden en de inverters dus blijkbaar optimaal werken zonder "afgeknepen" te worden (ook niet bij de licht "overgedimensioneerde" 108 Wp modules).

Vergelijk met data 28 februari 2005
Het verschil in genormeerde dagopbrengst tussen de 2 typen AC modules (2,457 resp. 2,546 Wh/Wp) bedraagt 0,09 Wh/Wp (eind van de dag); het maximale verschil in genormeerd output vermogen Pac bedraagt 0,039 Watt/Wp midden op de dag (12h34; "dips" niet meegerekend).