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Solarzelle "überlasten" was passiert?

Diskutiere Solarzelle "überlasten" was passiert? im Elektronik allgemein Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; Hallo mal angenommen ich hab eine 12V 20W Solarzelle. Diese wird voll beschienen und liefert das theoretische maximum. Nun hänge ich daran einen...

  1. #1 chrisi01, 18.09.2013
    chrisi01

    chrisi01 Schlitzeklopfer

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    Hallo

    mal angenommen ich hab eine 12V 20W Solarzelle. Diese wird voll beschienen und liefert das theoretische maximum. Nun hänge ich daran einen Tauchsieder mit 150W 12V dran.

    Wird der Tauchsieder dennoch leicht warm und erzeugt Wärme oder geht irgendwas kaputt bzw. funktioniert das gar nicht (Spannung bricht ein etc.)?

    Nach meinen Verständnis sind die Solarzellen Kurzschlussfest und liefert deshalb dennoch die Spannung von 12V und eben ~1,5A womit der Tauchsieder eben nur 20W Heizleistung erreicht. Stimmt meine Überlegung so?

    mfg

    Chris
     
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  3. #2 oberwelle, 18.09.2013
    oberwelle

    oberwelle Guest

    AW: Solarzelle "überlasten" was passiert?

    Nein, der Heiz-Widerstand des Wasserkochers verändert sich nicht.
    Wenn die Quelle zu schwach ist, bricht die Spannung zusammen.

    Aber selbst mit 150W brauchst du eine Ewigkeit, ob bei 20W das Wasser überhaubt irgendwann heiß wird, wage ich zu bezweifeln, da ja auch Energie aufgebracht werden muß, um die Temperatur zu erhalten ( Isolierung ).


    OW
     
  4. #3 chrisi01, 18.09.2013
    Zuletzt bearbeitet: 18.09.2013
    chrisi01

    chrisi01 Schlitzeklopfer

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    AW: Solarzelle "überlasten" was passiert?

    Hallo

    also bricht in meinen Beispiel die Spannung ein und ich erhalte gar keine "Leistung" mehr?
    Gibt es eine alternative wie ich mit so einer 20W Solarzelle Wasser heizen kann? Ich finde leider keine passenden Heizstäbe für Wasser die mit 12W 20W arbeiten. Die kleinsten Tauchsieder, die es für 12V gibt, fangen irgendwo bei 130W an was für meinen Zweck deutlich zuviel ist (aktuell heize ich über 230V mit einen 100W Aquariumheizstab, welcher etwa zu 20% eingeschaltet ist aber der kostet mir nur unnötig Strom, weshalb ich eine Lösung mit Solarzelle suche). Es muss auch nicht sehr genau sein, wenn mal 1 Tag lang 8 Stunden ständig 20W reingeballert werden und dann wieder 2 Tage gar nichts ist das auch kein Problem weshalb auch eine Batterie eher unnötig ist.

    Mir geht es nicht darum Wasser zu kochen sondern Wasser so günstig wie möglich dauerhaft etwas zu heizen (es reichen wenige Grad über Lufttemperatur).

    edit: Ich kam gerade auf eine Idee:

    Man nehme einen ~10Ohm (was wäre für eine 20W Solarzelle passend ausgelegt?!) Lastwiderstand welcher mindestens 20W aushält (oder eine passende Reihen/Pararellschaltung) und hänge da eine Solarzelle dran. Dazu Reagenzglas aus dem Chemieunterricht, da rein den Lastwiderstand und oben mit Silikon ausgießen damit das Glas dicht ist. Würde das funktionieren?

    edit2:
    Ich hab gerade mal durchgerechnet, würde ich 2 6,8Ohm mit jeweils 10W in Reihe schließen, hätte ich 13,2Ohm auf 20W ausgelegt. Bei 18V (was so eine Zelle an Maximum bringt) wären das sehr exakt 24W es würde also die Spannung einbrechen, da R aber gleich bleibt, würde natürlich auch der Strom geringer wodurch auch P sinkt. Angenommen wir landen bei 15V (würde 1,13A ergeben) wären es bei 13,2Ohm nur noch 17W bei 12V nur noch 10W usw... seh ich das so richtig und arbeitet so auch eine Solarzelle? "Je weniger Sonne, desto geringer die Spannung (da sie einbricht), durch gleichbleibenden R aber auch geringer der Strom, was im Endeffekt einfach weniger Leistung ergibt"

    mfg

    Chris
     
  5. #4 gelbgruen, 18.09.2013
    gelbgruen

    gelbgruen Strippenzieher

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    AW: Solarzelle "überlasten" was passiert?

    "gar keine" ist übertrieben; die Spannung bricht ein, aber nicht bis auf 0.

    Die Spannung ist egal, entscheidend ist der richtige Widerstand. Ein 230V/2000W Gerät hat ca. 26 Ohm, das passt ungefähr für die 20W-Solarzelle (wenn es nicht zu groß wäre).

    Wahrscheinlich wird der Widerstand zu heiß. Luft und Silikon sind schlechte Wärmeleiter, der Wärmewiderstand bis zum Wasser wird sehr groß. Besser wäre es, das Reagenzglas mit Quarzsand (na gut, ganz feinem Sand) aufzufüllen und nur soviel Silikon zu nehmen, dass es dicht wird. Noch besser sind Aquarium-Heizstäbe ;)

    im Prinzip ja: vor allem der Strom hängt von der Sonneneinstrahlung ab, die Spannung ändert sich dann abhängig vom Strom (bei konstantem Widerstand). Die Leerlaufspannung bleibt sogar praktisch konstant.

    Jetzt zum traurigen Teil: eine 20-Watt-Solarzelle liefert Mittags am Äquator 20 Watt, und das auch nur an 2 Tagen im Jahr, wenn die Sonne senkrecht steht. Und es hilft nicht, die Solarzelle senkrecht zur Sonne auszurichten, weil dann der Weg durch die Atmosphäre trotzdem länger wird. In Würzburg z.B. kommt selbst im Juni nicht einmal die Hälfte raus, im Dezember ca. 10 Prozent.
    Siehe z.B. Monatsauswertungen - Durchschnitt Tagesgang
     
  6. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Solarzelle "überlasten" was passiert?

    Die Spannung wird nicht 0 und das modul erzeugt auch Leistung, nur nicht die vollen 20W sondern schätzungsweise 15.
    Allerdings nur bei voller Sonneneinstrahlung im Sommer 21.6. Mittags.
    Wenn du einen gleichgroßen Behälter (Modulfläche) schwarz anmalst, und in die Sonne stellst, evtl. noch eine Glasscheibe davor, ist dein Wasser 4x so schnell warm wie über den elektrischen Umweg
     
  7. #6 Lötauge35, 18.09.2013
    Lötauge35

    Lötauge35 Lichtbogenlöscher

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    AW: Solarzelle "überlasten" was passiert?

    das einfachste wäre, einen Akku (Sammler) mit Laderegler, alternativ dazu einen 24V Tauchsieder 150Watt, der hat dann an 12V nur noch 40 Watt Leistung.
     
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