Vermogen berekenen bij zonnecollector
Peter stelde deze vraag op 07 februari 2007 om 13:33.Ik heb een zonnecel aangesloten op een weerstand, van de weerstand (100 Ohm) gaat een kabel naar de Amperemeter. Van de Amperemeter weer terug naar de zonnecel. Op de amperemeter staat ook nog een voltmeter in paralel aangesloten. Ik vraag me nu af, hoe bereken je het vermogen van de ron (zonnecel). Ik heb bijvoorbeeld dit gemeten bij een IR lamp:
I: 14,00 mA
U: 0,210 mV
Wat is dan het vermogen, moet ik dan nog iets met die weerstand doen?
Reacties
Beste Peter,
Ik mag hopen dat je de voltmeter parallel aan de weerstand of de zonnecel heb aangesloten, en niet aan de amperemeter. Als het goed is, is de weerstand van de amperemeter namelijk nagenoeg nul en is de spanningsval over de amperemeter dus ook nul.
Als je weet hoeveel stroom I er door de weerstand gaat en hoeveel spanning U daarvoor nodig was, dan weet je het vermogen P van de weerstand door:
P = U*I
Al het vermogen dat door de zonnecel wordt geleverd, wordt verbruikt door de weerstand. P is dus ook het vermogen dat door de zonnecel wordt geleverd.
Groet,
Melvin
De voltmeter is verkeerd aangesloten, of kaduuk. Of de schakeling zit op een andere vreemde manier verkeerd in elkaar.
Bij 14 mA zou je over je weerstand van 100 ohm een potentiaalverschil van 1,4 V moeten meten. Het vermogen wordt dan P=U·I = 1,4 V x 0,014 A = 0,196 VA= 0,2 W.
Alvast bedankt voor jullie hulp!
De schakeling is de volgende:
Zonnecel-->weerstand-->Amperemeter-->Zonnecel
-Voltmeter-
De voltmeter staat dan over de Amperemeter!
De proef was het volgende: We schenen met een lamp op de zonnecel. Vervolgens hebben we genoteerd wat de voltmeter en de amperemeter aangaf. De vraag is dan, is het vermogen UxI?
Nee, je voltmeter is verkeerd aangesloten. Die moet over de weerstand staan. Een amperemeter heeft (nagenoeg) geen weerstand. Met wat je nu gemeten hebt heb je het vermogen verbruikt door dat kleine beetje weerstand van je amperemeter bepaald.
0,014 A x 0,000210 V = 0,000003 W (3 microwatt) De vraag is of je apparatuur wel nauwkeurig genoeg is om dit met acceptabele foutmarges te meten.
Overigens is de spanning geleverd door een zonnecel in zijn werkgebied nagenoeg lineair, d.w.z. ONafhankelijk van de lichtintensiteit. De geleverde stroomsterkte en daarmee het vermogen zijn dan weer wél afhankelijk van de lichtintensiteit.
De zonnecel die ik gebruikt heb tijdens mijn proef is er 1 van 200 mA/2V. Dit zijn dus ook al niet geweldige vermogens als je aan het maximum zit (2*0,200=0,4W)
de hoogste waarden die we gehaald hebben, was met de IR lamp. Die had een stroomsterkte van 25 mA en een spanning van 0,135 V. Dit zou dus een vermogen zijn van 0,135*0,025=0,003375W (niet op SC gelet) . Een redement van (0,003375W/0,4)*100=0,85%
Kloppen deze gegevens dan toch of moet ik iets aan de rpoef veranderen?
Alvast bedankt voor alle reacties
Beste Peter,
Hoe dan ook moet je de voltmeter NIET parallel aan de amperemeter zetten, maar parallel aan de weerstand. Als je de opstelling die je beschrijft gebruikt, dan meet je hooguit de fout die veroorzaakt wordt door het niet perfect zijn van de amperemeter.
Dus ja, je moet wat aan je proef veranderen; je moet de spanning over de weerstand (of de zonnecel) meten.
Verder bereken je het rendement niet goed; je moet niet kijken wat de het echte vermogen is, vergeleken met het vermogen wat de fabrikant opgeeft, maar het vermogen vergeleken met het vermogen van het inkomende licht.
De meeste zonnecellen halen een vermogen van enkele tientallen procenten, zeg 5% tot 40%. Als je daar in de buurt komt, lijkt het er meer op.
Houd ons op de hoogte van je voortgang.
Groet,
Melvin
