Modultemperatur Photovoltaik über Thermodynamik berechnen?

lullatsch · Anmeldungsdatum: 09.04.2011 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ich würde gerne die Modultemperatur eines Photovoltaikmoduls über die äußeren Umgebungsbedingungen berechnen und habe aber noch Probleme den Anfang zu finden?

Meine Ideen:
Ich hätte jetzt den Ansatz es über die Thermodynamik zu berechnen. Die Erwärmung des Körpers/Moduls hängt ja ab von
Luftfeuchte, Wind, Rauhigkeit, Luftdruck, Strahlungscharakteristik der Oberfläche, Einstrahlungsleistung. Irgendwann stellt sich dann ein Gleichgewicht ein. Einstrahlungsleistung müsste ja der entsprechen, welche mir vorliegt mittels Messung Pyranometer.
Luftdruck, Wind, Umgebungstemperatur und Luftfeuchte müsste ich auch als Messdaten vorliegen haben.

Meine Überlegung wäre erst einmal die Übertragung durch Wärmedurchgang.

Also
1) Luft (theta1) --> Glasoberfläche (theta1_glas)
2) Glasoberfläche (theta1_glas) --> EVA-Folie Oberfläche (theta2_eva)
3) EVA-Folie Oberfläche (theta2_eva) --> Zelle (theta2)

und somit müsste ich ja auf die Zelltemperatur kommen. Das Problem was ich jetzt habe --> ausgehend von der Strahlungsleistung auf die Temperatur der Glasoberfläche zu kommen bzw. müsste ja gleich noch der Wind etc. berücksichtigt werden bei der Erwärmung, da das ja meine Ausgangstemperatur ist für die folgenden Temperaturunterschiede bis hin zur Zelltemperatur ist.

abgestrahlte Leistung + weitergeleitete Leistung = Einstrahlleistung - Verlustwärme

das wär jetzt noch der Ansatz insgesamt. Ich weiß das ich es mir sehr umständlich mache aber eine Messung ist momentan noch nicht möglich.

Vielleicht kann mir jemand mal einen Denkanstoss geben oder mich korrigieren wenn ich auf dem Holzpfad bin.

magician4 · Anmeldungsdatum: 02.06.2010 Beiträge: 914

dein grundsaetzlicher gedanke dass in einer blackbox mit stationaerem fliessgleichgewicht das, was reingeht, gleich dem sein muss, was rausgeht ist soweit meiner ansicht nach gesund.

ich "fuehle" allerdings, dass du einerseits sehr feinteilige ueberlegungen anstellst, wahrend andere parameter - ggf. auch noch rueckkoppelnd und mit hysteresen - mit starker stellhebelcharakteristik grossartig am schwanken sind: den wind hattest du genannt.
- dieser nach starke und richtung
weiterhin, was mir pruefenswertes so spontan einfaellt:
- anstellwinkel des elements / selbsterzeugte thermik
- bewoelkung/sonstige kurz - und mittelfristige aenderungen des lichtinputs
- wie aendert sich das verhaeltnis nutzausbeute/waerme mit arbeitstemperatur (die farbstoffe in der lichtabsorbierenden schicht arbeiten ggf. temperaturabhaengig unterschiedlich)
- wie ist die albedo deiner oberflaeche zu beurteilen? aendert diese sich temperaturabhaengig?
... und wahrscheinlich haben hier drei leute noch hundert weitere sachen beizutragen

--> all dieses sollte soweit "im griff" sein ehe du dich da mit waermeleiteigenschaften deines materials - ggf. auch genauer, in der dynamik + mit gradientenrechnung usw. - sinnvoller weise detailliert befasst
--> ich denke das wird ein ziemlicher aufriss, wenn es denn ueberhaupt sinnvoll leistbar ist

soweit einige gedanken meinerseits, von denen ich hoffe dass sie dir hilfreich sind

gruss

ingo