TOMISLAV PAJIĆ VPLIV SENČENJA SONČNIH MODULOV NA IZKORISTEK SONČNE ELEKTRARNE Krško, junij 2012

Diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa 1. stopnje VPLIV SENČENJA SONČNIH MODULOV NA IZKORISTEK SONČNE ELEKTRARNE Študent: Študijski program: Mentor: Somentor: Lektorica: Tomislav PAJIĆ Univerzitetni študijski program 1. stopnje Energetika doc. dr. Sebastijan SEME doc. dr. Miralem HADŢISELIMOVIĆ Joţica ČERNELČ, prof. Krško, junij 2012 I

ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju doc. dr. Sebastijanu Semetu za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Prav tako se zahvaljujem somentorju doc. dr. Miralemu Hadţiselimoviću za strokovne nasvete. Posebna zahvala velja moji druţini in staršem, ki so mi stali ob strani skozi celotni študij. Hvala tudi vsem sošolcem in profesorskemu zboru, ki so me spodbujali v času študija. III

VPLIV SENČENJA SONČNIH MODULOV NA IZKORISTEK SONČNE ELEKTRARNE Ključne besede: Sonce, električna energija, sončne celice, sončni moduli, sončna elektrarna UDK: / 621.311.243+621.383.51(043.2) Povzetek Diplomsko delo obravnava malo sončno elektrarno RAA (MSE RAA), priključeno na nizkonapetostno omrežje lokalnega distributerja električne energije. Poudarek je na preverjanju kvalitete vgrajenih elementov, predvsem sončnih modulov in razsmernikov, s pomočjo enostavne vsem dostopne programske opreme. Energija in sevanje Sonca, fotonapetostni pojav, sončni moduli, razsmerniki ter sončni sistemi so osnovni pojmi, ki so predstavljeni kot osnova za razumevanje delovanja sončnih elektrarn. Za potrjevanje pravilnega izbora in delovanja komponent sončne elektrarne smo uporabili instrument Multimeter Fluke 826, piranometer in programsko opremo Horicatcher. Rezultati meritev so podani tabelarično in grafično. Iz zaključka je razvidno, da je bila izbira ponudnika v kombinaciji z lokacijo dobra. IV

THE IMPACT OF SHADING ON THE EFFICIENCY OF SOLAR MODULES Key words: Sun, electricity, solar cells, solar modules, solar power plant UDK: / 621.311.243+621.383.51(043.2) Summary This thesis deals with a solar power plant RAA (MSE RAA) which is connected to the low voltage regional electricity distributor. The emphasis is on quality control of installed elements, particularly solar modules and inverters, using simple affordable software. Energy and radiation from the Sun, the photovoltaic effect, solar modules, inverters and solar systems are the basic concepts that are presented as a basis for understanding the operation of solar power plants. For verifying the proper selection of components for solar power plant, we used an instrument Multimeter Fluke 826, piranometer and software Horicatcher. The results are given in tabular and graphical form. From the conclusion it is apparent that the choice of provider in combination with a good location was correct. V

VSEBINA 1 UVOD... 1 2 SONCE... 2 2.1 Energija Sonca... 2 2.2 Sevanje Sonca... 4 2.3 Fotonapetostni pojav... 5 2.4 Fotonapetostni sončni moduli... 6 2.5 Sončni sistemi... 9 3 MALA SONČNA ELEKTRARNA RAA... 10 3.1 Osnovni opis... 10 3.2 Sončni moduli... 12 3.3 Razsmerniki... 15 3.4 Priklop na javno omreţje... 16 4 PROGRAMSKA OPREMA... 18 4.1 Merjenje jakosti sončnega sevanja piranometer... 18 4.2 Multimeter fluke 826... 18 4.3 Ekliptični diagram... 19 4.4 Program Horicatcher... 20 5 EKSPERIMENTALNI DEL... 22 5.1 Analiza senčenja... 22 5.2 Meritev jakosti sončnega sevanja... 25 5.3 Analiza izkoristka MSE RAA... 26 5.4 Izvedba meritev senčenja... 31 6 ZAKLJUČEK... 34 7 LITERATURA IN VIRI... 35 8 PRILOGE... 36 8.1 Seznam slik... 36 8.2 Seznam tabel... 37 8.3 Načrt električnih inštalacij in opreme s stikalnim blokom... 38 8.4 Načrt električnih inštalacij in opreme ločilno merilnega mesta... 39 8.5 Vrednosti odčitkov in rezultati meritev za objekte skupaj... 40 8.6 Vrednosti odčitkov in rezultati meritev za objekt 1... 41 8.7 Vrednosti odčitkov in rezultati meritev za objekt 2... 42 8.8 Vrednosti odčitkov in rezultati meritev za objekt 3... 43 8.9 Izjava o istovetnosti tiskane in elektronske verzije diplomske naloge in objava osebnih podatkov avtorja... 44 VI

UPORABLJENI SIMBOLI G [Wm -2 ] gostota moči sončnega sevanja H [Whm -2 ] energija sevanja U [V] efektivna vrednost napetosti U i [V] napetost i-te celice n število celic v modulu P mpp [Wp] vršna moč U OS [V] napetost odprtih sponk I KS [A] tok kratkega stika U mpp [V] napetost pri vršni moči I mpp [A] tok pri vršni moči α [% / o C] temperaturni koeficient toka kratkega stika β [% / o C] temperaturni koeficient napetosti odprtih sponk γ [% / o C] temperaturni koeficient moči η [%] izkoristek (učinkovitost) η cel [%] izkoristek (učinkovitost) celice η mod [%] izkoristek (učinkovitost) modula η str [%] izkoristek (učinkovitost) strehe NTC [ o C] nazivna temperatura celice η [%] izkoristek (učinkovitost) I [A] električni tok P pv, max [W] maksimalna moč na strani DC U pv,max [V] maksimalna napetost DC U pv,nom [V] nominalna napetost DC I pv,max [A] maksimalni vhodni tok P AC, max [W] maksimalna moč na strani AC P AC, nom [W] nominalna moč na strani AC I AC,max [A] maksimalni izhodni tok U AC,nom [V] nominalna napetost AC f AC,nom [V] nominalna frekvenca AC P el [W] proizvedena moč elektrarne VII

UPORABLJENE KRATICE MSE AM UV STC MPP EES RAA Al BMU/233 AC DC LMM PK SB SD IP NYY HRN RM PMO GIZ SODO mala sončna elektrarna spekter sončnega sevanja ultravijolični standardni preizkusni pogoji točka maksimalne moči elektroenergetski sistem ime MSE po staroegipčanskem bogu Sonca aluminij tip modula izmenična veličina enosmerna veličina ločilno merilno mesto kabelske police stikalni blok razdelilna doza vrsta zaščite pred vdorom prahu in vlage tip kabla tip napetostnega releja tip frekvenčnega releja prostostoječa merilna omarica Gospodarsko interesno zdruţenje Sistemski operater distribucijskega omreţja VIII

1 UVOD Človeštvo se je na vrhuncu industrializacije, koncem 20. in v začetku 21. stoletja, znašlo na razpotju. Kapital si še naprej ţeli pridobivati potrebno električno energijo s pomočjo konvencionalnih virov. Pri tem se izkoriščajo predvsem fosilna goriva. Na drugi strani se vse več ljudi zaveda, da za energetske potrebe kurimo neobnovljive vire hitreje, kot se ti lahko obnavljajo, hkrati se prekomerno onesnaţuje okolje. Rešitev se ponuja v obliki večjega izkoriščanja nekonvencionalnih virov, v obliki obnovljivih virov energije, kot so: sončna energija, vetrna energija, energija plime in oseke ter toplota zemeljske sredice. S pomočjo novih tehnologij, ki nam omogočajo večje izkoristke pretvorbe različnih oblik energije v električno energijo, se vračamo k izrabi obnovljivih virov, ki se v naravi nenehno pojavljajo v neomejenih količinah in imajo zelo velik potencial. Med vsemi obnovljivimi viri energije ima največji energetski potencial Sonce, ki s svojim sevanjem skrbi za akumulacijo energije na Zemlji v več oblikah. Tudi sami smo se odločili prispevati svoj majhen deleţ k večji izrabi obnovljivih virov tako, da smo postavili lastno malo sončno elektrarno (MSE). V okviru diplomske naloge tako ţelimo preveriti uspešnost delovanja MSE in oceniti prispevek izrabe sončne energije za proizvodnjo električne energije. S pomočjo različnih metod in programske opreme ţelimo preveriti ustreznost postavitve MSE ter določiti izkoristke posameznih gradnikov MSE. Tako bomo v sklopu diplomske naloge v drugem poglavju predstavili Sonce, kot največji reaktor za pridobivanje energije, njegovo lastnost sevanja in energetski potencial ter fotonapetostni pojav, ki nam omogoča pretvorbo energije sonca v električno energijo. V tretjem poglavju se bomo osredotočili na posamezne gradnike MSE in tehnične podatke. V četrtem poglavju bomo predstavili metode, merilno in programsko opremo, ki smo jo uporabili za eksperimentalno merjenje, obdelavo podatkov in analizo rezultatov. V petem poglavju bomo ovrednotili dobljene rezultate iz prejšnjega poglavja. V šestem poglavju bomo predstavili zaključno misel in potrebne ukrepe za izboljšanje izkoristka proizvodnje električne energije. V dodatku bomo priloţili priloge in seznam slik ter seznam tabel. 1

2 SONCE Sonce je osrednje nebesno telo našega planetnega sistema in nam najbliţja zvezda. Zvezd, kot je Sonce, je v naši in okoliških galaksijah še več milijard. Nastalo je pred pribliţno 4,6 milijarde let in pribliţno toliko let bo še delovalo. Srednja razdalja med Soncem in Zemljo znaša 149,6 milijona kilometrov [1]. V atmosferi Sonca, slika 2.1, se nahaja veliko kemičnih elementov med katerimi prevladujejo vodik (73,5 %), helij (24,9 %), kisik, ogljik in dušik. Prav tako se srečujejo v plinastem stanju kovine, kot so natrij, magnezij, ţelezo in podobno [2]. Slika 2.1: Sonce nam najbliţja zvezda 2.1 Energija Sonca Energija Sonca je posledica delovanja fuzije, pri kateri se vodikova jedra zlivajo v helij. Sonce oddaja energijo z močjo 3,8 10 26 W. Na Zemljo pade samo del te energije, povprečno 1,5 10 18 W, kar je 20.000-krat več, kot je letna izraba vseh energetskih virov[1]. Vire energije, ki jih uporabljamo, lahko razdelimo na obnovljive in neobnovljive vire. Prvi se nenehno obnavljajo, pri drugih pa so zaloge omejene. Med obnovljive vire štejemo predvsem energijo Sonca v obliki direktnega sevanja, biomase, vetra, energije vode in geotermalno energijo. Ti viri se v naravi stalno obnavljajo. Neobnovljivi viri pa so fosilna goriva, jedrska energija in energija kemičnih reakcij iz mineralnih virov [3]. Slika 2.2 ponazorjeno kaţe velikost razpoloţljivih energentov. S slike 2.2 vidimo, da predstavlja letna energija sončnega obsevanja daleč največji potencial. Manjše kocke ponazarjajo razpoloţljive zaloge konvencionalnih energentov. Najmanjša kocka pa upodablja letno potrebo po energiji v svetovnem merilu [4]. 2

Slika 2.2: Letne zaloge razpoloţljivih energentov Ugotovili smo ţe, da viri energije, ki jih imamo na Zemlji, večinoma niso neposredno uporabni za zadovoljevanje naših potreb, zato jih moramo pretvoriti v uporabne oblike, najpogosteje so to električna energija, toplotna energija in kinetična energija. Za pretvorbo sončne energije v druge oblike energije se posluţujemo manjših ali večjih sistemov, kot so: kotli za ogrevanje, razne elektrarne, parni stroji, motorji z notranjim izgorevanjem, električni generatorji, sprejemniki sončne energije, fotocelice, toplotne črpalke [3]. Na sliki 2.3 je prikazana moţnost pretvorbe sončne energije v druge oblike energije. Slika 2.3: Pretvorba sončne energije v druge oblike energije Pri načrtovanju sistemov, ki uporabljajo ali pretvarjajo sončno energijo, je zelo pomembno, da vemo, koliko te energije imamo sploh na voljo. Od tega je odvisna tudi smiselnost, ekonomičnost in pričakovana moč ter energija načrtovanega sistema [5]. 3

2.2 Sevanje Sonca Sončno sevanje je elektromagnetno valovanje, ki nastaja kot posledica jedrskih reakcij in drugih fizikalnih pojavov na Soncu. Sonce seva elektromagnetne valove od najkrajših pa do zelo dolgih valovnih dolţin. Spekter sončnega sevanja zajema radijske valove, mikrovalove, infrardeče sevanje, vidno svetlobo, ultravijolično sevanje, rentgenske ţarke in gama ţarke. Največji del energije sončnega sevanja predstavljajo infrardeče sevanje (pribliţno 51 %), vidna svetloba (pribliţno 40 %) in ultravijolična svetloba (pribliţno 9 %). 95 % energije sončnega spektra zajema sevanje v območju valovnih dolţin od 0,3 do 2,6 µm [1]. Gostoto moči sončnega sevanja G, ki jo Zemlja na enoto površine prejme od Sonca, merimo v watih na kvadratni meter [Wm -2 ]. Spektralna gostota povprečnega zunajzemeljskega sevanja je prikazana na sliki 2.4 kot spekter AM 0. Povprečje sončnega sevanja na zunanjem robu Zemljine atmosfere znaša 1.367 Wm -2, kar hkrati predstavlja solarno konstanto. Gostota moči sončnega sevanja na zemeljski površini se stalno spreminja glede na čas dneva, vremenske razmere in letni čas. Spektralna gostota standardiziranega sevanja na zemeljski površini je zaradi odboja, sipanja in absorpcije v atmosferi manjša za pribliţno 30 %, tako da ob jasnem vremenu in zenitni legi Sonca vpada na zemeljsko površino okrog 1.000 Wm -2. Spektralna gostota standardiziranega sevanja na zemeljski površini je prikazana na sliki 2.4 kot spekter AM 1,5 [6]. Slika 2.4: Standardizirani spekter sončnega sevanja Glede na vir sevanja, kot ga sprejemajo ploskve na Zemlji, kot kaţe slika 2.5, razlikujemo: direktno sevanje sevanje sončnih ţarkov, difuzno sevanje neba razpršeno sevanje celotnega neba, odbito sevanje sevanje, ki se odbija od okolice in pada na opazovano ploskev. Globalno sončno sevanje je vsota vseh trenutnih delnih prispevkov zgoraj omenjenih vrst sevanja. Za pretvorbo sončne energije v električno ali toplotno energijo so pomembni predvsem prispevki direktnega sevanja, v manjši meri pa tudi prispevki difuznega in odbitega sevanja. [1] 4

Slika 2.5: Direktno, odbito in difuzno sončno sevanje Energijo sevanja, to je integrirano moč preko določene časovne periode, imenujemo sončno obsevanje H in jo podajamo v watnih urah na kvadratni meter [Whm -2 ]. Globalno sončno obsevanje na vodoravno ploskev predstavlja osnovo za izračun potenciala sončne energije, ki jo prejme enota ploskve z določeno lego v prostoru ob povprečnih realnih pogojih v atmosferi v določenem časovnem intervalu. Na ta način lahko izračunamo potencial sončne energije na poljubno usmerjeno polje sončnih modulov [1]. 2.3 Fotonapetostni pojav Fotovoltaika oziroma fotonapetostna pretvorba energije je direktna pretvorba sončne energije v električno. Konverzija sončne energije, ki jo nosijo fotoni, se dogaja v t. i. sončnih celicah. Sončne celice so v osnovi polprevodniške diode velikih površin, zgrajene iz dveh različnih tipov polprevodniških plasti. Ena plast ima primesi donorjev, kar pomeni, da ima preseţek elektronov. To plast imenujemo polprevodnik n-tipa. Druga plast je p-tipa in vsebuje primesi akceptorjev, kar pomeni, da ji primanjkujejo elektroni oziroma ima preseţek vrzeli. Vlogo primesi (dopantov) se da najlaţje razloţiti pri siliciju. Silicij je štirivalenten kemijski element, v katerem se atomi medsebojno veţejo v kristal podobno kot pri diamantu. Če v strukturo vnesemo primesi fosforja, ki je petvalenten, ostane ena vez prosta in s tem en slabše vezani elektron. Pri dodajanju bora, ki je trivalenten, pa en elektron primanjkuje. Tako dobimo plasti n-tipa in p-tipa, ki imata preseţek oziroma primanjkljaj elektronov. Ko ta dva tipa polprevodnika "spojimo" skupaj, kot kaţe slika 2.6, pride do difuzije nabojev preko stične površine. Tega spoja v praksi dejansko ne moremo izvesti, a nam pomaga pri laţjem razumevanju sončne celice. Elektroni iz polprevodnika n-tipa pričnejo prodirati v polprevodnik p-tipa, medtem ko vrzeli prodirajo iz polprevodnika p-tipa v n-tip. Tako ob robu spoja v polprevodniku p-tipa nastane negativni prostorski naboj, v n- tipu pa pozitiven. Ustvarjeni naboj povzroči električno polje, ki zavira nadaljnjo difuzijo delcev. Če nosilci ne bi imeli naboja in ne bi nastalo električno polje, bi delci prodirali tako dolgo, dokler ne bi bili enakomerno porazdeljeni po celotnem polprevodniku. Območje, kjer se poruši električna nevtralnost, imenujemo prehodno (osiromašeno) področje ali področje prostorskega naboja. S priključitvijo zunanje napetosti na zgradbo z opisanim pn-spojem se zaviralno električno polje v prehodnem področju spreminja in skozi diodo lahko teče električni tok le v eni smeri. 5

Slika 2.6: Prostorski naboj v diodi V osvetljeni sončni celici se generirajo pari elektron-vrzel. Električno polje loči in povleče elektrone iz prehodnega področja v polprevodnik n-tipa in vrzeli v polprevodnik p-tipa. Elektroni in vrzeli se nato v nevtralnem delu polprevodnika s pomočjo difuzije premikajo proti kontaktoma, kot je prikazano na sliki 2.7. Ločitev elektronov in vrzeli povzroči napetostno razliko na kontaktih, ki ob priključitvi porabnika poţene električni tok [6]. Slika 2.7: Delovanje sončne celice pri osvetlitvi 2.4 Fotonapetostni sončni moduli Fotonapetostni oziroma sončni modul predstavlja več med seboj povezanih sončnih celic. Najpogosteje module sestavijo iz sloja toplotno in mehansko odpornega stekla ter folije Tedlar. Sončne celice so med folijami zalite v enkapsulacijsko snov, ki preprečuje oksidacijo, vdor zračne vlage in zagotavlja odpornost pred UV-sončnim spektrom. Stekli sta s strani zatesnjeni z nosilnim aluminijastim ali kovinskim okvirjem, kot kaţe slika 2.8. 6

Slika 2.8: Zgradba sončnega modula Sončni modul je električno zaporedna vezava sončnih celic v določenem polju. Vezava več sončnih celic v serijo da ţeleno napetost (1)., (1) kjer je: U i napetost i-te celice v določenem polju [V] in n število celic v modulu. Za ugotavljanje ustreznosti sončnih celic moramo poznati tudi druge parametre, ki vplivajo na električno delovanje sončne celice. Osnovni električni parametri sončnih modulov, ki jih navajajo proizvajalci, veljajo oziroma so izmerjeni pri standardnih preskusnih pogojih (standard test conditions - STC). STC veljajo za vse tipe modulov ne glede na vrsto celic oziroma izvedbo modulov. Električni podatki za posamezne module se podajajo pri vrednosti gostote moči sončnega sevanja (1.000 Wm -2 ), temperaturi sončnega modula (25 o C) in vrednosti zračne mase AM = 1,5. Osnovne električne parametre modula navajajo proizvajalci v točki delovanja, ko je moč modula največja. Omenjeno točko imenujemo točka maksimalne moči (angl.: Maximum Power Point - MPP): vršna moč P mpp [Wp], napetost odprtih sponk U OS [V], tok kratkega stika I KS [A], napetost pri vršni moči U mpp [V] in tok pri vršni moči I mpp [A]. Drugi pomembni električni podatki so: temperaturni koeficient toka kratkega stika α [% / o C], temperaturni koeficient napetosti odprtih sponk β [% / o C], temperaturni koeficient moči γ [% / o C], nazivna temperatura celice (pri 800 Wm -2, temperaturi 20 o C in zračni masi AM = 1,5), to je temperatura celice, ki se vzpostavi pri navedenih pogojih, temperaturno območje delovanja modula, najvišja napetost sistema (600 ali 1.000 V), izkoristek (učinkovitost) modula η [%], toleranca moči [%] in vrsta električnega priključka [1]. Za sončni modul je pomembna U-I karakteristika, ki jo konstruiramo iz karakteristik posameznih celic. Največji vpliv na električne parametre sončnega modula predstavljajo sončno sevanje, temperatura sončnih celic in delno ali celotno osenčenje modula. Vrednost 7

izhodnega toka je sorazmerna jakosti sončnega sevanja. Na sliki 2.9 so prikazane krivulje U-I karakteristike sončnega modula pri različnih vrednostih sončnega sevanja. S slike je razvidno, da se z večanjem sončnega sevanja veča tudi izhodni tok. Slika 2.9: U-I karakteristike sončnega modula pri različnih vrednostih jakosti sončnega sevanja (temperatura sončnega modula je konstantna) Pri sončnem sevanju na modul se le ta segreva in s tem se spreminjajo njegove električne lastnosti. Kot vidimo na sliki 2.10, pri direktnem sevanju na modul z jakostjo 1.000 Wm -2 in rastočih temperaturah napetost odprtih sponk U OS pada, tok kratkega stika I KS pa nekoliko narašča. Za ohranitev čim niţje temperature sončnih modulov moramo pri montaţi zagotoviti čim boljšo cirkulacijo zraka [1]. Slika 2.10: U-I karakteristike sončnega modula pri različnih vrednostih temperature sončnega modula (jakost sončnega sevanja je konstantna) Zaporedna vezava enakih celic v modulu daje maksimalno moč v primeru enake osvetljenosti, zato ne smemo pozabiti na osenčenje. To je pomemben parameter, ki vpliva na karakteristiko modula. Če je modul delno osenčen, osenčena celica ne generira električnega toka, osvetljene sončne celice pa nemoteno delujejo naprej. Na osenčeni celici se tako pojavi zaporna napetost in postavi celico v bremenski reţim delovanja. Takšno delovanje lahko vodi k nastanku vročih točk, kjer se sončna celica pregreva, zaradi česar lahko pride do uničenja celice. Za zaščito pred tovrstnimi teţavami se uporabljajo premostitvene diode, ki jih veţemo vzporedno določenemu številu sončnih celic, običajno skupini, ki vsebuje med 12 in 24 sončnih celic. 8

Premostitvene diode celico tokovno premostijo in jo zaščitijo pred pregretjem oziroma uničenjem. Tok premostitvene diode mora biti najmanj 1,25-kratnik kratkostičnega toka modula. Zaporna napetost diode mora biti vsaj dvakrat višja od specificirane napetosti odprtih sponk modula[1]. 2.5 Sončni sistemi Sončni sistem je skupek med seboj povezanih sončnih modulov, ki s pripadajočo opremo tvorijo sončno elektrarno. Glede na način priključitve porabnikov delimo sončne sisteme na: samostojne sončne sisteme, ki oskrbujejo z električno energijo porabnike znotraj lokalnega električnega omreţja. Ločimo jih na: o sončne sisteme z akumulatorji ali brez njih, o sončne sisteme z enosmernimi porabniki ali izmeničnimi porabniki in o čiste ali hibridne sončne sisteme (v kombinaciji z drugimi generatorji električne energije); omreţne sončne sisteme, ki oddajajo električno energijo v električno omreţje in jih zato imenujemo tudi sončne elektrarne, ki jih ločimo po velikosti: o razpršeni sistemi hišne sončne elektrarne in o centralni sistemi velike sončne elektrarne z močjo nad 100 kwp [7]. V diplomski nalogi obravnavamo MSE, ki deluje kot razpršeni sistem v sklopu omreţnega sistema. Inštalirana moč MSE znaša 22,8 kwp, pri čemer se vsa proizvedena električna energija oddaja v elektroenergetski sistem (EES). 9

3 MALA SONČNA ELEKTRARNA RAA V nadaljevanju tega poglavja bomo predstavili malo sončno elektrarno RAA (MSE RAA), ki je v druţinski lasti in je zgrajena na treh ločenih objektih. Ideja o izgradnji MSE se je porodila ob obisku Celjskega sejma jeseni 2009. Ţe po prvih poizvedovanjih nam je bilo jasno, da MSE v letu 2009 ni moţno postaviti, zato smo v letu 2010 iskali ugodnejšo tehnično in finančno rešitev. Ţe spomladi 2010 smo se odločili za sodelovanje s slovenskim proizvajalcem modulov, ki je bil pripravljen zgraditi MSE na ključ. Financiranje je potekalo preko Banke Koper, ki je takrat edina nudila 100 % financiranje. Na osnovi tega spoznanja smo se hitro odločili za postavitev še dveh manjših objektov (nadstrešek, garaţa) in tako povečali moč MSE za 44 %. Po zapletenem in dolgotrajnem pridobivanju vseh potrebnih dokumentov smo 2. 9. 2010 podpisali pogodbo o izgradnji MSE z rokom izgradnje 90 dni. To se je tudi dejansko zgodilo, saj je bila MSE priključena na omreţje 30. 11. 2010. 3.1 Osnovni opis MSE RAA je postavljena na strehah objektov na naslovu Brezovska Gora 6 B, 8273 Leskovec pri Krškem. Slika 3.1 kaţe satelitski posnetek poloţaja največje strehe glede usmerjenosti proti jugu in postavitev dveh novozgrajenih objektov. Zgornji rob slike 3.1 predstavlja sever, spodnji rob pa jug. Garaţa objekt 3 Nadstrešek - objekt 1 Glavna streha objekt 2 Slika 3.1: Satelitski posnetek MSE RAA 10

MSE RAA je zgrajena za vzporedno obratovanje z javnim električnim omreţjem lokalnega distribucijskega podjetja Elektro Celje, d. d.. Efektivna površina streh obstoječih objektov je omogočila postavitev MSE RAA maksimalne moči 22,8 kwp. NN-kabelski priključek MSE RAA je urejen v skladu z izdanim Soglasjem za priključitev na distribucijsko omreţje št. 535763, izdanega s strani Elektro Celje, d. d. z dne 22. 10. 2010. Slika 3.2 kaţe podrobnejši pogled postavitve sončnih modulov sončne elektrarne MSE RAA. Tako so sončni moduli sončne elektrarne MSE RAA postavljeni na treh ločenih objektih. Prvi, manjši objekt, predstavlja nadstrešek površine 28 m 2, kjer je nameščenih 14 sončnih modulov, naslednji objekt predstavlja garaţo površine 31,5 m 2, kjer je nameščenih 16 sončnih modulov, in zadnji objekt predstavlja hišo površine 136,8 m 2, kjer je nameščenih 68 sončnih modulov. objekt 3 garaţa, 16 modulov objekt 1 nadstrešek, 14 modulov objekt 2 hiša, 68 modulov Slika 3.2: Podrobnejša predstavitev sončne elektrarne MSE RAA MSE RAA, inštalirane moči 22,8 kwp, je sestavljena iz 98 sončnih modulov tipa BMU/233, razporejenih na 3 strehah, dveh razsmernikov Sunny Boy 4000TL, enega razsmernika Sunny Tripower 17000TL in AC-stikalnega bloka, ki so nameščeni v garaţi. V prilogi 8.3 je podana shema električnih povezav za stikalni blok AC. Razporeditev sončnih modulov kaţe slika 3.2, medtem ko so razsmerniki in stikalni blok prikazani na sliki 3.3. AC stikalni blok je povezan z ločilno merilnim mestom (LMM) s kablom preseka Al 4 x 35 mm 2 za doseganje dovoljenega padca napetosti. 11

AC-stikalni blok Sunny Tripower 17000TL objekt 2 Sunny Boy 4000TL objekt 3 objekt 1 R 3 R 2 R 1 Slika 3.3: Razporeditev razsmernikov in AC stikalnega bloka 3.2 Sončni moduli Fotonapetostni generator je sestavljen iz vzporednih vej (angl.: stringov) zaporedno vezanih sončnih modulov. Sončni modul je najmanjši še zamenljiv del fotonapetostnega generatorja. Moduli morajo ustrezati predpisanim standardom, ki določajo električne in mehanske lastnosti za zagotavljanje dolgotrajnega, zanesljivega in varnega delovanja [1]. Glede na lokacijo, velikost razpoloţljivih streh in cen sončnih modulov smo se odločili za vgradnjo modulov tipa BMU/233. Moduli so sestavljeni iz 60 zaporedno vezanih sončnih celic iz polikristalnega silicija. Iz tabele 3.1 razberemo osnovne tehnične podatke vgrajenih sončnih modulov, kot so dimenzije in teţa modulov ter dovoljene meje izkoristkov pretvorbe celice in modula. Tabela 3.1: Osnovne lastnosti uporabljenih sončnih modulov Tip modula BMU/233 Tip sončnih celic Polikristalni silicij Dimenzije sončnih celic 156 x 156 mm Število celic in vezava 60 zaporedno D x Š x V 1649 x 991 x 40 mm Teţa 18,5 kg Učinkovitost pretvorbe celice 14,7 16,8 % Učinkovitost pretvorbe modula 13,1 15 % Za ugotavljanje ustreznosti sončnih celic, ki so del sončnega modula, moramo poznati tudi druge parametre, ki vplivajo predvsem na električno delovanje sončnega modula. Pomembnejši podatki, ki pri tem nastopajo, so podani v tabeli 3.2 in so vršne vrednosti 12

modula. Za nadaljnjo obravnavo v diplomski nalogi so pomembni še podatki o izkoristku pretvorbe sončne celice in modula ter nazivna temperatura celice (NTC). Tabela 3.2: Električne lastnosti uporabljenih sončnih modulov Tip modula BMU/233 Vršna moč P mpp (W) 233 Tok vršne moči I mpp (A) 7,9 Napetost vršne moči U mpp (V) 229,5 Kratkostični tok I KS (A) 8,45 Napetost odprtih sponk U OS (V) 37,5 Učinkovitost pretvorbe celic ɳ cel (%) 16,0 Učinkovitost pretvorbe modula η mod (%) 14,3 Temperaturni koeficient toka α + 5,5 ma/k Temperaturni koeficient napetosti β -120 mv/k Temperaturni koeficient moči γ -0,4 %/K NTC 44 Maksimalna sistemska napetost 1000 V dc Toleranca izhodne moči + 3 % Na sliki 3.4. je za laţjo predstavo prikazana razporeditev sončnih modulov po vejah. Oţičenje modulov je izvedeno med montaţo z originalnimi vodotesnimi kabelskimi priključki (t. i. hidrospojne vtične povezave). Podaljševalni solarni kabli od koncev fotonapetostnih vej do razsmernikov so delno pritrjeni na nosilno konstrukcijo, delno so poloţeni v fleksibilne cevi. Kabel je poloţen v police PK 100 do roba strehe, kjer so izvedeni prehodi na fasado. Fleksibilne cevi so poloţene čez rob strehe v kabelsko polico PK 100, pritrjeno na steno. Kabelske police PK 100 ščitijo vodnike do cevi, ki so poloţene po zemeljski trasi, ta pa vodi do objekta 3 garaţa, kjer se nahajajo razsmerniki in stikalni blok SB AC. Zaradi večje oddaljenosti objekta 1 do razsmernikov se je za niţanje padca napetosti izdelala razdelilna doza SD. Slika 3.4: Razporeditev sončnih modulov po vejah MSE RAA 13

Iz topologije MSE RAA prikazane v tabeli 3.3., je razvidna razporeditev vej: o veja 1 in 2 sta sestavljeni iz 7 sončnih modulov nameščenih na objektu 1, o veja 3 in 4 sta sestavljeni iz 8 sončnih modulov nameščenih na objektu 3 in o veja 5, 6 in 7 so sestavljene iz 16 sončnih modulov ter veja 8 iz 20 sončnih modulov nameščenih na objektu 2 (za laţjo predstavo glej sliko 3.4); povezava na razsmernik: o veji 1 in 2 sta povezani na enofazni razsmernik Sonny Boy 4000TL za objekt 1, o veji 3 in 4 sta povezani na enofazni razsmernik Sonny Boy 4000TL za objekt 3 in o veje 5 do 8 so povezane na razsmernik Sonny Trupower 17000TL (za laţjo predstavo glej sliko 3.3); razporeditev in moč po fazah; o veji 1 in 2 obremenjujeta samo fazo L1 s skupno močjo 3,26 kwp, o veji 3 in 4 obremenjujeta samo fazo L2 s skupno močjo 3,73 kwp in o veje 5 do 8 so razporejene po vseh treh fazah s skupno močjo 15,79 kwp. Tabela 3.3: Topologija MSE RAA OBJEKT 1 OBJEKT 3 OBJEKT 2 Veja 1 Veja 2 Veja 3 Veja 4 Veja 5 Veja 6 Veja 7 Veja 8 Št. modulov 7 7 8 8 16 16 16 20 Moč (kwp) 1,63 1,63 1,86 1,86 3,73 3,73 3,73 4,66 Razsmernik SB 4000TL SB 4000TL STP 17000TL Razporeditev po fazah Moč po fazah (kwp) L1 L2 L1, L2, L3 3,26 3,73 15,79 Ker je distributer dolţan v omreţju vzdrţevati simetrijo med fazami, je potrebno vzpostaviti tudi simetrijo med fazami na izhodu MSE. V našem primeru ni bilo moţno skupne moči iz trifaznega razsmernika razdeliti na enake deleţe po fazah, saj poleg delujeta še dva enofazna razsmernika, ki sta priključena vsak na svojo fazo. V trifaznem razsmerniku za objekt 2 je bilo potrebno moč neenakomerno razdeliti po fazah, in sicer tako, da smo dobili pribliţno simetričnost faz na izhodu MSE. Rezultati simetričnosti med fazami na izhodu MSE so podani v tabeli 3.4. 14

Tabela 3.4: Simetrija na izhodu MSE RAA L1 L2 (kwp) 3,4 Simetrija med fazami L2 L3 (kwp) 3,7 L3 L1 (kwp) 3,3 Iz tabele 3.5 vidimo, da je na MSE RAA postavljenih 98 sončnih modulov tipa BMU/233 skupne moči 22,8 kwp. Tabela 3.5: Skupna moč MSE RAA Tip modulov BMU/ 233 Skupno število modulov 98 Skupna moč (kw) 22,8 3.3 Razsmerniki Kot je bilo predstavljeno MSE RAA obratuje z vgrajenima enofaznima razsmernikoma proizvajalca SMA, tip Sunny Boy 4000TL in s trofaznim razsmernikom Sunny Tripower 17000TL. Osnovni podatki razsmernikov so podani v tabeli 3.6. Tabela 3.6: Osnovni podatki razsmernikov SB 4000TL STP 17000TL Vhodna stran (DC) Maksimalna moč (P pv, max ) 4200 W 17410 W Maksimalna napetost (U pv,max ) 550 V 1000 V Napetostno območje (DC) 175 440 V A: 380 800 V B: 150 800 V Nominalna napetost (U pv,nom ) 400 V 600 V Minimalna startna napetost DC 125 V / 150 V 150 V / 188 V Maksimalni vhodni tok (I pv,max ) 2 X 15 A A: 33 A B: 11 / 33 A Št. MPP sledilnikov/vej na sledilnik 2 / 2 2 / A: 5 B: 1 Izhodna stran (AC) Maksimalna moč (P AC,max ) 4000 W 17000 W Nominalna moč (P AC,nom ) 4000 W 17000 W Maksimalni izhodni tok (I AC,max ) 22 A 24,6 A Nominalna napetost AC (U AC,nom ) 220 240 V 230 / 400 V Nominalna frekvenca AC (f AC,nom ) 50 Hz 50 Hz 15

Izkoristek Maksimalni izkoristek 97,0 % 98,0 % Euro-eta 96,5 % 97,5 % Močnostni tokokrog Topologija H5 mostič (brez TP) H5 mostič (brez TP) Nadzor omreţja SMA grid guard SMA grid guard Št. faz 1 3 Ohišje IP-zaščita IP 65 IP 65 Hladilni sistem Opti cool Opti cool Temperaturno območje -25 C + 60 C -25 C +60 C Dimenzije (Š x V x G) 470 x 445 x 180 mm 665 x 690 x 265 mm Teţa 25 kg Dodatki Komunikacija RS 485/Bluetooth RS 485/Bluetooth Prikazovalnik grafični grafični V primeru nihanja napetosti oziroma frekvence izven nastavljenih mej razsmernik izvrši samodejno ločitev od omreţja. V primeru izklopa omreţja in njegove ponovne vzpostavitve razsmernik izvrši samodejni priklop in sinhronizacijo na omreţje v času 30 sekund. Tovarniške nastavitve za razsmernike SMA so prikazane v tabeli 3.7. Tabela 3.7: Tovarniške nastavitve razsmernikov Nadzor napetosti in frekvence Meja Največji izklopni čas Spodnja meja AC napetosti 200,00 V 0,2 s Zgornja meja AC napetosti 260,00 V 0,2 s Spodnja meja frekvence 49,80 Hz 0,2 s Zgornja meja frekvence 50,20 Hz 0,2 s Čas pred ponovnim vklopom Aktivno Čas nadzorna omreţja Čas ponovnega vklopa po napaki omreţja Da 30 s 3.4 Priklop na javno omrežje Ločilno merilno mesto (LMM) se nahaja tik ob prostostoječi merilni omarici (PMO) za obstoječ stanovanjski objekt in se nahaja na robu parcele ob cesti. PMO je priključena z obstoječim kablovodom Al 4 x 50 + 2,5 mm 2. Kablovod med obstoječo PMO in LMM je izveden s kablom Al 4 x 35 + 2,5 mm 2 ter med LMM in stikalnim blokom SB-AC s kablom NYY 4 x 35mm 2. Slika 3.5 kaţe v LMM vgrajeno opremo za merjenje električne energije, avtomatiko elektrarne ter ločitev elektrarne od omreţja, skladno z Navodili za priključevanje in obratovanje elektrarn inštalirane moči do 10 MVA (GIZ, april 2008). Izostanek napetosti na omreţju mora obvezno povzročiti ločitev MSE od omreţja. 16

Za potrebe avtomatskega izklopa elektrarne sta vgrajena pre-podnapetostni rele HRN 54 in pre-podfrekvenčni rele RM 35, ki delujeta na krmiljen močnostni odklopnik. Podrobnejši pregled vezave LMM je podan v prilogi 8.4. Za potrebe ročnega izklopa celotne elektrarne je v LMM vgrajeno grebenasto stikalo. Števec delovne energije Nap..in frek. zaščita Varovalčni ločilnik Grebenasto stikalo Krmiljen odklopnik Slika 3.5: Oprema v ločilno merilnem mestu Vse nadzorne naprave in zaščitni elementi morajo biti zaščiteni pred nepooblaščenim nastavljanjem parametrov, zato so pod kontrolo Sistemskega operaterja distribucijskega omreţja (SODO) ter zaklenjeni in pod nadzorom distribucijskega podjetja Elektro Celje, d. d. 17

4 PROGRAMSKA OPREMA V nadaljevanju tega poglavja so opisani instrumenti in programska oprema, s katerimi smo opravili analizo delovanja sončne elektrarne. 4.1 Merjenje jakosti sončnega sevanja piranometer Za izkoriščanje energije sončnega sevanja so pomembne meritve skupnega, razpršenega in direktnega sončnega sevanja na ravno površino, pri čemer za merjenje skupnega sončnega sevanja uporabljamo piranometer, ki je prikazan na sliki 4.1. Slika 4.1: Piranometer Za senzorje v piranometrih uporabljamo termoelektrične, fotoelektrične, piroelektrične ali bimetalne elemente. Ker so piranometri trajno izpostavljeni atmosferskim vplivom, morajo biti čvrste izvedbe in odporni na korozijske vplive vode in vlaţnega zraka. Prejemnik sevanja mora biti hermetično zaprt ali mora imeti sistem za odvajanje kondenzirane vlage iz ohišja. Najpogosteje se uporabljajo termoelektrični piranometri. Ti izkoriščajo toplotne detektorje, ki proizvajajo napetost na principu termoelektričnega efekta v odvisnosti od velikosti vpadnega sončnega sevanja. Toplotni detektor je nameščen pod dvojno stekleno kupolo, ki ga ščiti pred prodorom vlage in dolgovalnim sevanjem samega instrumenta. Prav tako je toplotno izoliran, tako da preprečuje njegovo hlajenje. Svetovna meteorološka organizacija in Mednarodna organizacija za standarde sta definirali tri klase piranometrov. Najboljša klasa (sekundarni standard) se uporablja za natančna meteorološka merjenja, naprave prve klase za redna meteorološka merjenja in naprave druge klase za industrijska merjenja in spremljanje fotonapetostnih in toplotnih sončnih sistemov [8]. 4.2 Multimeter fluke 826 Vzdrţevanje MSE ni zelo zahtevno, vendar brez rednega preverjanja kvalitete ni mogoče pričakovati optimalnih rezultatov. Poleg klasičnih merilnih inštrumentov, kot sta V- in A- 18

meter, se v novejšem času uporabljajo ţe namenski merilni inštrumenti. V fotonapetostnem sistemu se poleg enostavnih merilnikov jakosti sončnega sevanja uporabljajo tudi zahtevnejši merilni instrumenti, ki se uporabljajo pri industrijskem vzdrţevanju. MSE sestavljajo moduli, katerih izkoristek lahko občasno preverjamo na enostaven način s pomočjo piranometra, ki pretvori jakost moči sončnega sevanja na ravno površino v električno napetost, to pa izmerimo s pomočjo merilnega inštrumenta (V-metra). Na sliki 4.2 je prikazan multimeter FLUKE 289, s katerim lahko uspešno iščemo napake in teţave v sistemu. Uporabljamo ga lahko za merjenje napetosti in toka na strani AC in DC, za merjenje temperature upornosti itd. Za merjenje temperature imamo temperaturni senzor, ki ga lahko uporabimo za meritev temperature zraka. V kolikor ţelimo izmeriti temperaturo modula, ga pritrdimo na spodnjo stran sončnega modula. Slika 4.2: Multimeter 4.3 Ekliptični diagram Ekliptični diagram prikazuje navidezno pot Sonca v kartezičnem koordinatnem sistemu. Slika 4.3. kaţe ekliptični diagram navidezne poti Sonca za mesto Krško. Na sliki 4.3 abscisna os prikazuje azimut Sonca, pri čemer 0 predstavlja orientacijo jug, negativne vrednosti kotov predstavljajo vzhod in pozitivne zahod. Na ordinati je prikazana višina Sonca (kot med horizontom in lego Sonca) [9]. 19

Slika 4.3: Ekliptični diagram 4.4 Program Horicatcher Sistem Horicatcher je preprosto in hitro orodje za fotografiranje obzorja. Slike lahko uporabljamo za določitev vhodne sončne energije, trajanja sončnega obsevanja ali zmanjšanje izpostavljenosti Soncu zaradi ovire, kot so drevesa, hiše ali gore. Za namestitev sistema Horicatcher potrebujemo fotografsko trinoţno stojalo, kompas in računalnik za programsko opremo. Sestavni deli sistema Horicatcher so: digitalni fotoaparat Sony DSC-W110 (7,2 mil. slikovnih točk, 1 GB SD-kartico), fotografski nosilec, horizont ogledalo in sistem za senčenje. Potrebna programska oprema za Windows PC vsebuje: preoblikovalec slike v pravokotno sliko obzorja in program za izračunavanje sončne poti (točnost sistema ± 1 ). Za optimalno fotografijo obzorja moramo izbrati optimalno mesto, ki bo čim bolj reprezentativno. Postavimo trinoţno stojalo, na katerega namestimo sistem Horicatcher. Pri tem ga moramo orientirati po azimutu. Nato še prilagodimo sistem vodoravno s pomočjo vodne tehtnice, ki je integrirana v osnovno ploščo. Vklopimo fotoaparat in opravimo naslednje nastavitve (z uporabo nastavitev gumbov na zadnji strani Sony DSC-W110): zoom na najširši poloţaj (to je standardna nastavitev ob vklopu), samosproţilec na ON (mora biti aktiviran za vsako sliko posebej), flash na OFF, pokrijemo Sonce s priloţenim sistemom za senčenje in sproţimo slikanje (10 sekund do fotografiranja). Pred ponovnim slikanjem preverimo izravnavanje in azimut. 20

Kamero s kablom USB poveţemo na PC. Prenos fotografij na računalnik je moţen s programom Windows Exsplorer (kamero je treba nastaviti kot nosilec podatkov) ali s programsko opremo Sony. Programska oprema preoblikuje izvirno sliko. Rezultat je pravokotna slika, ki predstavlja na x-osi azimut 0 360 in v y-osi nadmorsko višino 0 90. Resolucija v x- in y-smeri je 1/8. Postopek preoblikovanja slik poteka v več korakih in je razviden s slike 4.4: 1. poiščemo in naloţimo originalno sliko, 2. izračunamo center slike, 3. nastavimo datum, uro in prostor, 4. optimiziramo sliko, 5. opravimo poravnavo glede na azimut, 6. uredimo točke na obzorju [10]. 1 2 3 4 6 Slika 4.4: Postopek pretvarjanja slike s Sončevo potjo ali brez nje 21

5 EKSPERIMENTALNI DEL V nadaljevanju poglavja so predstavljeni rezultati meritev, opravljenih na MSE RAA. 5.1 Analiza senčenja Poslikavo horizonta smo izvedli 13. decembra 2011 med 15.00 in 16.30 na vseh treh strehah MSE RAA. Za potrebe ugotavljanja senčenja so narejene tri slike senčenja bliţnjega in daljnega horizonta. Najprej smo ugotovili in označili referenčne točke za poslikavo, kot je razvidno s slike 5.1. Na njej oznaka X1 predstavlja prvo točko merjenja na objektu 2, X2 drugo merilno točko na objektu 1 in X3 mesto zadnje, tretje postavitve merilne opreme na objektu 3. Slika 5.1: Referenčne točke za ugotavljanje senčenja Na referenčni točki smo najprej postavili trinoţno stojalo z opremo za slikanje horizonta. S pomočjo pomičnih nogic stojala smo napravo uravnovesili, kar je razvidno s slike 5.2. S pomočjo fotografskega traku smo zakrili Sonce in tako omogočili laţje pozicioniranje Sonca pri kasnejši obdelavi slike. Slika 5.2: Nastavitev opreme za slikanje horizonta na objektu 2 22

Rezultat slikanja iz referenčne točke X1 na objektu 2 je slika 5.3, ki ponazarja senčenje bliţnjega in daljnega horizonta. Slika 5.3: Slika bliţnjega in daljnega horizonta Podatke, ki smo jih dobili na terenu, smo vnesli v program za izračun senčenja, kot kaţe slika 5.4. Rezultat slikanja horizonta iz referenčne točke X1 na strehi objekta 2 nam pokaţe, da je senčenje zaradi vpliva bliţnjih dreves reda 1,8 %. Tako smo dobili podatek, za koliko % bo proizvodnja električne energije iz MSE manjša na letnem nivoju zaradi senčenja. Hkrati je to osnova za odločitev, ali je smotrno pripraviti ukrepe za zmanjšanje senčenja. Slika 5.4: Senčenje horizonta v točki X1 na objektu 2 Po istem postopku smo opravili še slikanje horizonta na referenčni točki X2 objekta 1 in točki X3 na objektu 3. Vneseni podatki za referenčno točko X2 so prikazani na sliki 5.5 in za referenčno točko X3 na sliki 5.6. 23

Slika 5.5: Senčenje horizonta v točki X2 na objektu 1 Slika 5.6: Senčenje horizonta v točki X3 na objektu 3 Rezultat slikanja horizonta iz referenčne točke X2 na strehi objekta 1 nam kaţe, da je senčenje zaradi vpliva sosednje hiše in bliţnjih dreves reda 3,6 %, na strehi objekta 3 pa reda velikosti 2,1 %. Iz vseh dobljenih podatkov smo ugotovili, da je povprečno senčenje horizonta 2,5 %. 24

5.2 Meritev jakosti sončnega sevanja Meritve jakosti gostote moči sončnega sevanja so potekale 16. decembra 2011 in 13. marca 2012 ob 14. uri. Merili smo gostoto moči sončnega sevanja pri različnih kotih obsevanosti. V ta namen smo pritrdili piranometer na gibljivo ploščo. Meritev smo izvedli s pomočjo enosmernega napajanja dveh 9-voltnih baterij, piranometra in multimetra Fluke 289. Povezava merilnega sistema je razvidna s slike 5.7. Piranometer na gibljivem podstavku Bateriji 2 x 9 V Multimeter FLUKE 289 Slika 5.7: Izvedba meritve gostote moči sončnega sevanja Piranometer nam količino svetlobe, ki pade na ravno površino pretvori v merljivo veličino električne enosmerne napetosti [mv], ki smo jo odčitali na multimetru. Ker smo predhodno ugotovili, da v popolni temi instrument kaţe vrednost -34 mv smo to vrednost upoštevali kot izhodišče. Napetost 1,5 mv predstavlja 1 W/m 2 skupne jakosti gostote moči sončnega sevanja. Tako smo dobili rezultate meritev gostote moči sončnega sevanja pri različnih kotih obsevanosti, ki so podani v tabeli 5.1 in na sliki 5.8. Tabela 5.1: Rezultati meritev skupne gostote moči sončnega sevanja pod različnimi nakloni 13.12.2011 16.3.2012 Naklon [ ] Odčitki +34 [mv] I [W/m 2 ] Odčitki +34 [mv] I [W/m 2 ] 0 239 159,3 637 424,7 10 274 182,7 725 483,3 20 298 198,7 839 559,3 24 319 212,7 984 656,0 30 344 229,3 1096 730,7 40 371 247,3 1204 802,7 50 392 261,3 1237 824,7 60 410 273,3 1226 817,3 70 432 288,0 1204 802,7 80 421 280,7 1169 779,3 90 413 275,3 1130 753,3 25

sončno sevanje [w/m2] Na sliki 5.8 je z modro barvo označena krivulja za meritve, opravljene 13. decembra 2011, in z rdečo barvo krivulja za meritve, opravljene 16. marca 2012. Na sliki 5.8 lahko vidimo, da se obravnavana dneva razlikujeta tako po jakosti gostote moči sončnega sevanja kot tudi po naklonu, pri katerem je osvetljenost maksimalna. 900,0 800,0 700,0 600,0 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 0 10 20 24 30 40 50 60 70 80 90 Naklon [ ] Slika 5.8: Meritve jakosti gostote moči sončnega sevanja Iz rezultatov meritev, ki smo jih izvedli na preprost način, je razvidno, da je še kako pomemben izbor naklona strehe, na katerem je postavljena MSE, in od opazovanega letnega časa. 5.3 Analiza izkoristka MSE RAA V tem podpoglavju ţelimo predstaviti rezultate meritev izkoristkov sončnih celic, sončnih modulov in celotne površine streh in tako ugotoviti, v kolikšni meri so izpolnjene obljube proizvajalca, ki jih je podal v predstavitvenih katalogih in projektni dokumentaciji za obravnavano MSE RAA. Meritve so potekale 24. februarja 2012. Za potrebe teh meritev je bil merilnik gostote moči sončnega sevanja piranometer montiran na desni vrh strehe garaţe objekt 3. Napajalni bateriji in multimeter Fluke 289 so bili nameščeni na delovni mizi v garaţi, od koder so se hkrati odčitavali podatki iz razsmernikov.podatki o temperaturi modulov so pridobljeni s pomočjo opreme Sunny sensorbox, ki sluţi za spremljanje delovanja MSE. Iz pridobljenih podatkov, ki so zbrani v prilogi 8.5 smo izračunali izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončno celico, sončni modul in streho za skupni izkoristek vseh 3 objektov ter ga ponazorili s sliko 5.9. Na njej lahko vidimo, da se izkoristki pretvorbe počasi dvigujejo do gostote moči sončnega sevanja 500 W//m 2. Z višanjem obsevanosti se dviguje tudi temperatura sončnih modulov, ki vpliva na niţanje izkoristkov pretvorbe. Rdeča črta predstavlja izračunan izkoristek pretvorbe na sončno celico, zelena črta izkoristek pretvorbe na sončni modul in vijolična črta izkoristek pretvorbe na celotno streho. Opazimo lahko, da je izkoristek pretvorbe v veliki meri odvisen od opazovane skupne površine. 26

izkoristek [%] izkoristek [%] 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 201 325 400 525 556 600 687 742 786 833 850 900 950 sončno sevanje [W/m 2 ] Slika 5.9: Skupni izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na celico, modul in streho Prav tako smo iz pridobljenih podatkov izračunali izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončno celico, sončni modul in streho za vsak objekt posebej. Izračunani izkoristki pretvorbe sončne energije v električno za objekt 1 so vidni v prilogi 8.6 in prikazani na sliki 5.10, za objekt 2 so vidni v prilogi 8.7 in prikazani na sliki 5.11 ter za objekt 3 so vidni v prilogi 8.8 in prikazani na sliki 5.12. Na sliki 5.10 rdeča črta predstavlja izračunan izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončno celico, zelena črta izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončni modul in vijolična črta izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na celotno streho objekta 1. Opazimo lahko, da je izkoristek pretvorbe sončne energije v električno v dveh opazovanih trenutkih popačen, kar je verjetno napaka pri odčitavanju. 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 201 325 400 525 556 600 687 742 786 833 850 900 950 sončno sevanje [W/m 2 ] Slika 5.10: Izkoristki pretvorbe sončne energije v električno na celico, modul in streho za objekt 1 27

izkoristek [%] izkoristek [%] Na sliki 5.11 rdeča črta predstavlja izračunan izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončno celico, zelena črta izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončni modul in vijoličasta črta izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na celotno streho objekta 2. 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 201 325 400 525 556 600 687 742 786 833 850 900 950 sončno sevanje [W/m 2 ] Slika 5.11: Izkoristki pretvorbe sončne energije v električno na celico, modul in streho za objekt 2 Na sliki 5.12 rdeča črta predstavlja izračunan izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončno celico, zelena črta izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončni modul in vijoličasta črta izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na celotno streho objekta 3. 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 201 325 400 525 556 600 687 742 786 833 850 900 950 sončno sevanje [W/m 2 ] Slika 5.12: Izkoristki pretvorbe sončne energije v električno na celico, modul in streho za objekt 3 28

izkoristek [%] Na sliki 5.13 je prikazana primerjava izkoristkov pretvorbe sončne energije v električno na celico med tremi objekti. Rdeča črta predstavlja izračunan izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončno celico objekta 1, vijoličasta črta izračunan izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončno celico objekta 2 in zelena črta izračunan izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončno celico objekta 3. Iz primerjave izkoristkov pretvorbe sončne energije v električno vidimo, da je izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončno celico na objektu 1 manjši zaradi manjšega naklona strehe, kot pa je na objektu 2 in objektu 3. Majhna razlika v izkoristku pretvorbe sončne energije v električno na sončno celico med objektom 2 in objektom 3 je posledica usmerjenosti streh. Objekt 2 je za nekaj stopinj usmerjen na vzhod, kar je glede na čas izvedbe meritev dalo boljši rezultat. Na sliki 5.13 vidimo, da je izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončno celico, ob ugodnih razmerah, skoraj identičen s podatki proizvajalca, ki so prikazani v tabeli 3.2. 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 201 325 400 525 556 600 674 700 750 800 846 868 946 1000 sončno sevanje [W/m 2 ] Slika 5.13: Primerjava izkoristkov pretvorbe sončne energije v električno na sončno celico vseh treh objektov Na sliki 5.14 je prikazana primerjava izkoristkov pretvorbe sončne energije v električno na sončni modul med tremi objekti. Rdeča črta predstavlja izračunan izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončni modul objekta 1, vijoličasta črta izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončni modul objekta 2 in zelena črta izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončni modul objekta 3. Iz primerjave izkoristkov pretvorbe sončne energije v električno vidimo, da je izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na sončni modul na objektu 1 manjši zaradi manjšega naklona strehe, kot je na objektu 2 in objektu 3. Majhna razlika v izkoristku pretvorbe sončne energije v električno na sončni modul med objektom 2 in objektom 3 je posledica usmerjenosti streh. Objekt 2 je za nekaj stopinj usmerjen na vzhod, kar glede na čas izvedbe meritev daje boljše rezultate.. 29

izkoristek [%] izkoristek [%] 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 201 325 400 525 556 600 674 700 750 800 846 868 946 1000 sončno sevanje [W/m 2 ] Slika 5.14: Primerjava izkoristkov pretvorbe sončne energije v električno na sončni modul vseh treh objektov Na sliki 5.15 je prikazana primerjava izkoristkov pretvorbe sončne energije v električno na streho med tremi objekti. Rdeča črta predstavlja izračunan izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na streho objekta 1, vijoličasta črta izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na streho objekta 2 in zelena črta izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na streho objekta 3. 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 201 325 400 525 556 600 674 700 750 800 846 868 946 1000 sončno sevanje [W/m 2 ] Slika 5.15: Primerjava izkoristkov pretvorbe sončne energije v električno na streho vseh treh objektov 30

5.4 Izvedba meritev senčenja Dne 2. marca 2012 smo izvedli meritve senčenja modulov na garaţi objekt 3. Najprej smo odčitali vrednosti brez senčenja sončnih modulov, prikazane v tabeli 5.2. Pri vseh odčitavanjih smo se fokusirali na odčitke razsmernika R2, ki so označeni z rumeno barvo. Tabela 5.2: Odčitek vrednosti brez senčenja R1 R2 R3 P el odčitek odčitek I η cel η mod η str [W] [W] [W] [W] [mv] +34 [W/m 2 ] [%] [%] [%] 2123 2669 11670 16462 1142 1176 784 14,57 13,02 10,81 Nato smo pristopili k senčenju sončnih modulov. Senčenje smo izvedli s pomočjo črne folije, ki nam je sluţila kot zavesa. Postopek senčenja sončnih modulov je prikazan na sliki 5.16. Slika 5.16: Izvedba senčenja s pomočjo zavese črna folija V nadaljevanju bomo shematsko prikazali, katere vrste sončnih modulov smo senčili in kakšna je njihova vezava. Kratica Z3 pomeni začetek veje št. 3, kratica K3 pa pomeni konec veje št. 3, ki je poleg veje št. 4 priključena na razsmernik 2. Senčenje polovice sončnih modulov na strehi garaţe je shematsko prikazano na sliki 5.17 in predstavlja senčenje cele veje št. 3, ki je priključena na razsmernik številka 2 za objekt 3, poleg veje št. 4. Rezultati so prikazani v tabeli 5.3, in kaţejo, da se je ob senčenju polovice sončnih modulov na strehi objekta 3 proizvedena moč v trenutku odčitka prav tako razpolovila. Z3 - + - + K3 Z4 - + - + K4 + - + - + - + - Slika 5.17: Shematska predstavitev senčenja polovice sončnih modulov 31

Tabela 5.3: Odčitek vrednosti pri senčenju polovice modulov R1 R2 R3 P el odčitek odčitek I η cel η mod η str [W] [W] [W] [W] [mv] +34 [W/m 2 ] [%] [%] [%] 2137 1334 11730 15201 1145 1179 786 7,26 6,49 5,39 Nato smo senčili spodnje sončne module v veji št. 3 Senčenje je shematsko prikazano na sliki 5.18. Rezultati so prikazani v tabeli 5.4, in kaţejo, da se zaradi spodaj predstavljene vezave moč proizvedene električne energije prav tako razpolovi. Majhna razlika, ki je nastala med tema dvema meritvama, je posledica nekoliko manjše jakosti moči sončnega sevanja. Z3 - + - + K3 Z4 - + - + K4 + - + - + - + - Slika 5.18: Shematska predstavitev senčenja spodnjega dela veje 3 Tabela 5.4: Odčitek vrednosti pri senčenju četrtine sončnih modulov R1 R2 R3 P el odčitek odčitek I η cel η mod η str [W] [W] [W] [W] [mv] +34 [W/m 2 ] [%] [%] [%] 2128 1217 11710 15055 1140 1174 783 6,66 5,95 4,94 Sledilo je senčenje prvih dveh modulov v veji št. 3 Senčenje je shematsko prikazano na sliki 5.19. Rezultati so prikazani v tabeli 5.5 in kaţejo, da se zaradi spodaj predstavljene vezave in senčenju osmine sončnih modulov trenutna proizvedena moč prav tako zniţa za pribliţno enak deleţ. Z3 - + - + K3 Z4 - + - + K4 + - + - + - + - Slika 5.19: Shematska predstavitev senčenja prvih dveh modulov veje 3 Tabela 5.5: Odčitek vrednosti pri senčenju osmine modulov R1 R2 R3 P el odčitek odčitek I η cel η mod η str [W] [W] [W] [W] [mv] +34 [W/m 2 ] [%] [%] [%] 2150 2303 11760 16213 1149 1183 789 12,50 11,17 9,27 Na koncu pa smo senčili samo en sončni modul, prvi v veji št. 3, kar predstavlja šestnajstino vseh sončnih modulov na objektu 3. Senčenje je shematsko prikazano na sliki 5.20. Rezultati 32

so prikazani v tabeli 5.6 in nam kaţejo, da se trenutna proizvedena moč zmanjša za pribliţno enak deleţ. Z3 - + - + K3 Z4 - + - + K4 + - + - + - + - Slika 5.20: Shematska predstavitev senčenja prvega modula v veji 3 Tabela 5.6: Odčitek vrednosti pri senčenju šestnajstine modulov R1 R2 R3 P el odčitek odčitek I η cel η mod η str [W] [W] [W] [W] [mv] +34 [W/m 2 ] [%] [%] [%] 2150 2303 11760 16213 1149 1183 789 12,50 11,17 9,27 33

6 ZAKLJUČEK V diplomski nalogi smo predstavili malo sončno elektrarno, ki je bila zgrajena na ključ. Ob časovni stiski zaradi zniţanja cene obratovalna podpore, ki se spreminja ob začetku leta, investitor ni imel veliko vpliva na tehnične rešitve. Lahko je le upal, da bo dobavitelj v resnici izpolnjeval svoje obljube in podpisane obveznosti. Namen diplomske naloge je bil, da bi s pomočjo dostopnih instrumentov in programske opreme ter uporabe eksperimentalnih metod preverili kakovost in ustreznost vgrajene opreme. Glede na to, da so se meritve odvijale v zimskem času, je bilo zelo teţko najti ustrezne termine za zagotavljanje ustrezne jakosti gostote moči sončnega sevanja. Kljub teţavam smo uspeli meritve opraviti v povsem jasnem vremenu. Inštrumenti in ostala uporabljena oprema so delovali v mejah pričakovanega in se jih bo lahko uporabljalo tudi v bodoče za preverjanje zajamčenih izkoristkov pretvorbe sončne energije v električno energijo. Izvedba meritve gostote moči sončnega sevanja pod različnim naklonom je samo potrdila dejstvo, da se gostota moči sončnega sevanja spreminja tako zaradi spremembe letnega časa kot tudi zaradi spremembe naklona obsevane površine. Ker v fazi načrtovanja postavitve MSE ni bila opravljena analiza senčenja smo s pomočjo programa Horicatcher preverili senčenje na vseh treh strehah, kjer so nameščeni sončni moduli. Analiza senčenja nas je opozorila na objekte v bliţini delujoče MSE, ki nam predvsem v popoldanskem času zniţujejo proizvodnjo električne energije. Ugotovili smo, da izguba zaradi senčenja bliţnje hiše in gozda predstavlja 2,5 % izpad proizvodnje električne energije (cca 9000 kwh v 15 letih). Ta izguba ne opravičuje stroška morebitnega odkupa bliţnjega gozda, morda le dogovor z lastnikom o rušitvi nekaj najbliţjih dreves. Na koncu smo se ţeleli prepričati še o zajamčeni kvaliteti opreme dobavitelja in izvajalca del na MSE RAA. Analiza izkoristkov pretvorbe sončne energije v električno nam kaţe zelo dobro ujemanje med predpisanimi in izmerjenimi vrednostmi. Izkoristek pretvorbe na sončno celico, pri temperaturi modulov 25 o C in jakosti moči sončnega sevanja 600 W/m 2, je dosegel ţe vrednost 96,6 % kataloško zajamčenega izkoristka pretvorbe. Pri jakosti moči sončnega sevanja 800 W/m 2 in ob nekoliko niţji temperaturi modulov od kataloških 44 o C je bil izkoristek pretvorbe na celico prav tako zadovoljiv. Zelo podobne rezultate smo dobili pri opazovanju rezultatov izkoristkov pretvorbe na sončni modul. Na osnovi eksperimentalnih metod, ki smo jih uporabili v tej diplomski nalogi, lahko ugotovimo, da je investitor zadovoljen z izbranimi, dobavljenimi in vgrajenimi elementi MSE s strani proizvajalca. 34

7 LITERATURA IN VIRI [1] D. Lenardič, Fotonapetostni sistemi priročnik: gradniki, načrtovanje, inštalacija, vzdrţevanje, Ljubljana: Agencija Poti, 2009. [2] http://sl.wikipedia.org/wiki/sonce [3] http://gcs.gi-zrmk.si/svetovanje/publikacije.ure/ure1-01.htm [4] http://www.bramac-solar.si/zakaj-bramac-solar/moc-sonca.html [5] Jurij Kurnik, Janez I. Pavli, Meritve sončnega sevanja: Raziskovalna laboratorijska vaja pri predmetu Optoelektronika. [6] M. Topič, K. Brecelj, J. Krč, M. Vukadinović, U. Opara Krašovec, F. Smole, Elektrika iz Sonca, Ljubljana: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, LFVO. [7] http://www.fingalsolar.com/slo/index.php/fotovoltaika/gradniki [8] http://hr.wikipedia.org/wiki/piranometar [9] http://pv.fe.uni-lj.si/eklipticni.aspx [10] http://meteonorm.com/fileadmin/user_upload/horicatcher/hc_manual-123_e.pdf 35

8 PRILOGE 8.1 Seznam slik Slika 2.1: Sonce nam najbliţja zvezda... 2 Slika 2.2: Letne zaloge razpoloţljivih energentov... 3 Slika 2.3: Pretvorba sončne energije v druge oblike energije... 3 Slika 2.4: Standardizirani spekter sončnega sevanja... 4 Slika 2.5: Direktno, odbito in difuzno sončno sevanje... 5 Slika 2.6: Prostorski naboj v diodi... 6 Slika 2.7: Delovanje sončne celice pri osvetlitvi... 6 Slika 2.8: Zgradba sončnega modula... 7 Slika 2.10: U-I karakteristike sončnega modula pri različnih vrednostih temperature sončnega modula (jakost sončnega sevanja je konstantna)... 8 Slika 2.9: U-I karakteristike sončnega modula pri različnih vrednostih jakosti sončnega sevanja (temperatura sončnega modula je konstantna)... 8 Slika 3.1: Satelitski posnetek MSE RAA... 10 Slika 3.2: Podrobnejša predstavitev sončne elektrarne MSE RAA... 11 Slika 3.3: Razporeditev razsmernikov in AC stikalnega bloka... 12 Slika 3.4: Razporeditev sončnih modulov po vejah MSE RAA... 13 Slika 3.5: Oprema v ločilno merilnem mestu... 17 Slika 4.1: Piranometer... 18 Slika 4.2: Multimeter... 19 Slika 4.3: Ekliptični diagram... 20 Slika 4.4: Postopek pretvarjanja slike s Sončevo potjo ali brez nje... 21 Slika 5.1: Referenčne točke za ugotavljanje senčenja... 22 Slika 5.2: Nastavitev opreme za slikanje horizonta na objektu 2... 22 Slika 5.3: Slika bliţnjega in daljnega horizonta... 23 Slika 5.4: Senčenje horizonta v točki X1 na objektu 2... 23 Slika 5.5: Senčenje horizonta v točki X2 na objektu 1... 24 Slika 5.6: Senčenje horizonta v točki X3 na objektu 3... 24 Slika 5.7: Izvedba meritve gostote moči sončnega sevanja... 25 Slika 5.8: Meritve jakosti gostote moči sončnega sevanja... 26 Slika 5.9: Skupni izkoristek pretvorbe sončne energije v električno na celico, modul in streho... 27 Slika 5.10: Izkoristki pretvorbe sončne energije v električno na celico, modul in streho za objekt 1... 27 Slika 5.11: Izkoristki pretvorbe sončne energije v električno na celico, modul in streho za objekt 2... 28 Slika 5.12: Izkoristki pretvorbe sončne energije v električno na celico, modul in streho za objekt 3... 28 Slika 5.13: Primerjava izkoristkov pretvorbe sončne energije v električno na sončno celico vseh treh objektov... 29 Slika 5.14: Primerjava izkoristkov pretvorbe sončne energije v električno na sončni modul vseh treh objektov... 30 Slika 5.15: Primerjava izkoristkov pretvorbe sončne energije v električno na streho vseh treh objektov... 30 Slika 5.16: Izvedba senčenja s pomočjo zavese črna folija... 31 Slika 5.17: Shematska predstavitev senčenja polovice sončnih modulov... 31 36

Slika 5.18: Shematska predstavitev senčenja spodnjega dela veje 3... 32 Slika 5.19: Shematska predstavitev senčenja prvih dveh modulov veje 3... 32 Slika 5.20: Shematska predstavitev senčenja prvega modula v veji 3... 33 8.2 Seznam tabel Tabela 3.1: Osnovne lastnosti uporabljenih sončnih modulov... 12 Tabela 3.2: Električne lastnosti uporabljenih sončnih modulov... 13 Tabela 3.3: Topologija MSE RAA... 14 Tabela 3.4: Simetrija na izhodu MSE RAA... 15 Tabela 3.5: Skupna moč MSE RAA... 15 Tabela 3.6: Osnovni podatki razsmernikov... 15 Tabela 3.7: Tovarniške nastavitve razsmernikov... 16 Tabela 5.1: Rezultati meritev skupne gostote moči sončnega sevanja pod različnimi nakloni 25 Tabela 5.2: Odčitek vrednosti brez senčenja... 31 Tabela 5.3: Odčitek vrednosti pri senčenju polovice modulov... 32 Tabela 5.4: Odčitek vrednosti pri senčenju četrtine sončnih modulov... 32 Tabela 5.5: Odčitek vrednosti pri senčenju osmine modulov... 32 Tabela 5.6: Odčitek vrednosti pri senčenju šestnajstine modulov... 33 37

8.3 Načrt električnih inštalacij in opreme s stikalnim blokom 38

8.4 Načrt električnih inštalacij in opreme ločilno merilnega mesta 39

8.5 Vrednosti odčitkov in rezultati meritev za objekte skupaj DC AC Razsmerniki objekti skupaj sončno P el odčitek odč. +34 T sevanje mod η raz1 η raz2 η raz3 η cel η mod η str R1 R2 R3 R1 R2 R3 % % % W mv mv W/m 2 C % % % 215,0 318 1706,9 214 314 1677 99,53 98,74 98,25 2205 267 301 201-1,5 7,68 6,86 5,60 375,3 608 2954,9 373 599 2896 99,39 98,52 98,01 3868 335 369 246 1,0 10,99 9,82 8,01 622,0 916,4 4345,8 617 901 4252 99,20 98,32 97,84 5770 453 487 325 5,1 12,42 11,10 9,05 712,0 1050,6 5015,7 705 1032 4902 99,02 98,23 97,73 6639 491 525 350 9,8 13,26 11,85 9,66 883,0 1263,3 5932,1 873 1239 5787 98,87 98,08 97,55 7899 566 600 400 13,5 13,80 12,33 10,06 1141,7 1575,5 7613,7 1127 1544 7422 98,71 98,00 97,48 10093 702 736 491 16,9 14,37 12,85 10,48 1322,7 1818,8 8307,2 1303 1780 8090 98,51 97,87 97,39 11173 754 788 525 20,6 14,86 13,28 10,83 1475,0 1966,2 8820,6 1451 1922 8583 98,37 97,75 97,31 11956 791 825 550 23,0 15,19 13,58 11,07 1489,2 2010,9 8965,3 1463 1964 8719 98,24 97,67 97,25 12146 800 834 556 22,8 15,27 13,64 11,13 1664,0 2169,8 9632,2 1633 2117 9363 98,14 97,57 97,21 13113 862 896 597 25,4 15,34 13,71 11,18 1697,5 2191,8 9745,6 1665 2138 9463 98,09 97,55 97,10 13266 866 900 600 31,6 15,45 13,81 11,26 1767,0 2338,1 10562,3 1732 2278 10250 98,02 97,43 97,04 14260 941 975 650 15,33 13,70 11,18 1884,5 2479,8 11095,5 1845 2414 10760 97,90 97,35 96,98 15019 997 1031 687 32,2 15,27 13,65 11,13 1956,0 2521,4 11261,1 1913 2453 10920 97,80 97,29 96,97 15286 1016 1050 700 15,26 13,64 11,12 2072,0 2659,7 11806,6 2025 2585 11440 97,73 97,19 96,89 16050 1079 1113 742 29,6 15,12 13,51 11,02 2095,6 2686,1 11917,5 2047 2610 11540 97,68 97,17 96,83 16197 1091 1125 750 15,09 13,49 11,00 2190,9 2770,6 12207,2 2138 2690 11810 97,59 97,09 96,75 16638 1145 1179 786 34,9 14,79 13,22 10,78 2218,0 2856,5 12578,8 2164 2771 12160 97,57 97,01 96,67 17095 1166 1200 800 14,93 13,35 10,89 2292,0 2946,6 12740,4 2235 2857 12310 97,51 96,96 96,62 17402 1216 1250 833 42,3 14,59 13,04 10,64 2321,0 3000,3 12996,3 2260 2906 12550 97,37 96,86 96,57 17716 1235 1269 846 43,8 14,63 13,08 10,67 2342,9 3004,8 13112,5 2281 2910 12660 97,36 96,85 96,55 17851 1241 1275 850 38,1 14,68 13,12 10,70 2398,2 3020,5 13278,6 2334 2923 12810 97,32 96,77 96,47 18067 1268 1302 868 41,1 14,55 13,00 10,60 2451,0 3056,9 13405,1 2383 2956 12930 97,23 96,70 96,46 18269 1316 1350 900 14,19 12,68 10,34 2493,0 3131,2 13555,2 2423 3027 13070 97,19 96,67 96,42 18520 1385 1419 946 13,68 12,23 9,97 2497,6 3135,2 13558,9 2426 3030 13073 97,13 96,64 96,42 18529 1391 1425 950 13,63 12,18 9,94 2581,0 3117,9 13770 2506 3012 13275 97,09 96,60 96,41 18793 1466 1500 1000 13,13 11,74 9,57 40

8.6 Vrednosti odčitkov in rezultati meritev za objekt 1 DC AC Razsmerniki objekt 1 sončno P el odčitek odč. +34 T sevanje mod η raz1 η raz2 η raz3 η cel η mod η str R1 R2 R3 R1 R2 R3 % % % W mv mv W/m 2 C % % % 215,0 318 1706,9 214 314 1677 99,53 98,74 98,25 2205 267 301 201-1,5 5,22 4,66 3,81 375,3 608 2954,9 373 599 2896 99,39 98,52 98,01 3868 335 369 246 1,0 7,42 6,63 5,42 622,0 916,4 4345,8 617 901 4252 99,20 98,32 97,84 5770 453 487 325 5,1 9,30 8,31 6,79 712,0 1050,6 5015,7 705 1032 4902 99,02 98,23 97,73 6639 491 525 350 9,8 9,85 8,80 7,19 883,0 1263,3 5932,1 873 1239 5787 98,87 98,08 97,55 7899 566 600 400 13,5 10,68 9,54 7,79 1141,7 1575,5 7613,7 1127 1544 7422 98,71 98,00 97,48 10093 702 736 491 16,9 11,24 10,04 8,20 1322,7 1818,8 8307,2 1303 1780 8090 98,51 97,87 97,39 11173 754 788 525 20,6 12,13 10,84 8,86 1475,0 1966,2 8820,6 1451 1922 8583 98,37 97,75 97,31 11956 791 825 550 23,0 12,91 11,53 9,42 1489,2 2010,9 8965,3 1463 1964 8719 98,24 97,67 97,25 12146 800 834 556 22,8 12,87 11,50 9,40 1664,0 2169,8 9632,2 1633 2117 9363 98,14 97,57 97,21 13113 862 896 597 25,4 13,37 11,95 9,76 1697,5 2191,8 9745,6 1665 2138 9463 98,09 97,55 97,10 13266 866 900 600 31,6 13,58 12,13 9,91 1767,0 2338,1 10562,3 1732 2278 10250 98,02 97,43 97,04 14260 941 975 650 13,04 11,65 9,52 1884,5 2479,8 11095,5 1845 2414 10760 97,90 97,35 96,98 15019 997 1031 687 32,2 13,13 11,73 9,59 1956,0 2521,4 11261,1 1913 2453 10920 97,80 97,29 96,97 15286 1016 1050 700 13,37 11,94 9,76 2072,0 2659,7 11806,6 2025 2585 11440 97,73 97,19 96,89 16050 1079 1113 742 29,6 13,35 11,93 9,75 2095,6 2686,1 11917,5 2047 2610 11540 97,68 97,17 96,83 16197 1091 1125 750 13,35 11,93 9,75 2190,9 2770,6 12207,2 2138 2690 11810 97,59 97,09 96,75 16638 1145 1179 786 34,9 13,31 11,89 9,71 2218,0 2856,5 12578,8 2164 2771 12160 97,57 97,01 96,67 17095 1166 1200 800 13,23 11,82 9,66 2292,0 2946,6 12740,4 2235 2857 12310 97,51 96,96 96,62 17402 1216 1250 833 42,3 13,12 11,72 9,58 2321,0 3000,3 12996,3 2260 2906 12550 97,37 96,86 96,57 17716 1235 1269 846 43,8 13,07 11,68 9,54 2342,9 3004,8 13112,5 2281 2910 12660 97,36 96,85 96,55 17851 1241 1275 850 38,1 13,13 11,73 9,58 2398,2 3020,5 13278,6 2334 2923 12810 97,32 96,77 96,47 18067 1268 1302 868 41,1 13,16 11,75 9,60 2451,0 3056,9 13405,1 2383 2956 12930 97,23 96,70 96,46 18269 1316 1350 900 12,95 11,57 9,46 2493,0 3131,2 13555,2 2423 3027 13070 97,19 96,67 96,42 18520 1385 1419 946 12,53 11,19 9,15 2497,6 3135,2 13558,9 2426 3030 13073 97,13 96,64 96,42 18529 1391 1425 950 12,49 11,16 9,12 2581,0 3117,9 13770 2506 3012 13275 97,09 96,60 96,41 18793 1466 1500 1000 12,26 10,95 8,95 41

8.9 Izjava o istovetnosti tiskane in elektronske verzije diplomske naloge in objava osebnih podatkov avtorja 44