Beschäftigungsprojekt PV-Solar-Konzentrator.

Die Idee 

Die Idee entstand in einer Zeit, bei der bei meinem Arbeitgeber nur sehr wenig Aufträge bearbeitet werden mussten. Da ich eine Grundlast für mein Gehirn zum Befriedigen meines Erfindergeistes brauche, habe ich mir dieses Projekt ausgedacht.

Aus "Kosten/Rendite"-Gedanken, kein Sinnvolles Projekt. Für mich jedoch, ist es der Erfahrungswert, Spaß Faktor und "weil ich es kann", was mir dabei Sinn stiftet.

Ziel ist ein Parabolspiegel mit automatischer Nachführung und einer möglichst hohen Stromausbeute, trotz zusätzlicher elektrischer Verbraucher.

DieAusführung

So kaufte ich mir im Internet einen gebrauchten Parabolspiegel, Spiegelfolie, kleine Solarzellen (100stk) und einen Kit um selber Solarzellen zum String verlöten zu können.

Gesamtpreis bis dahin CHF 150.-

 

• Aluminiumplatte, Schrauben und andere Kleinigkeiten 20.-
• 4x Lüfter (Typ 6010) CHF 9.-
• Wärmeleitender Klebstoff (TIA350R) 130.-

Beim Löten der Strings, hatte ich so meine Mühe. 30% der Zellen zerbrachen und die Lötstellen hielten nicht immer.
Mit dem Spezialklebstoff habe ich 3 Strings à 9 polykristalinen Zellen an die Aluminiumplatte geklebt.
Bei der Auswahl des Klebstoffes musst du auf eine möglichst gute thermische Leitung aber eine gute elektrische Isolation achten. Damit ein besserer elektrischer Isolationseffekt entsteht könnte man das Alublech noch Anodisieren.

Das erste, so erstellte Modul hatte einen Fehler und funktionierte nicht einwandfrei.
Zum Glück ist der Hafteffekt des Klebers nicht so hoch und ich konnte die Zellschicht gut mit einem Spachtel ablösen und zerbröselt in den Müll schmeissen.

Die Adapter-Halterung für die Fassung an der "Satellitenschüssel" habe ich auf einem Prusa MK3 gedruckt. (Eine Leihgabe meines Bruders, der zu diesem Zeitpunkt nun bereits 2 Jahre auf Weltreise ist. Vielen Dank an Ihn an dieser Stelle)

Erwartungen

Die Standardleistung ohne Konzentrator liegt in dieser Konfiguration bei 10.8V und ca. 0.48A was also einer ungefähren Leistung von 5W entspricht.

Berechnete Leistung mit Parabolspiegel, ohne Thermische Verluste, sind ungefähr 90W.
Natürlich muss man den Thermischen Verlustkoeffizienten mit einrechnen und ich erwarte also effektiv "nur" so um die 36W.

1. Test

Der erste Test zeigte, dass die Folie zwar ihren Zweck erfüllt, aber zur Verbesserung des Spiegels noch sehr viel Potential besteht. Die elektrische Leistung konnte ich aber noch nicht messen, da mir die geeigneten Prüfelemente und das Wissen noch fehlt. 

Ich schaffte jedoch meine 12V 20W Halogenspotlampe zum leuchten zu bringen und mit dem Multimeter die Temperatur am Radiator zu messen, die bereits nach 3 Minuten im Lichtbündel der Sonne, 130°C erreichte.

Ich habe den Spiegel sofort wieder aus der Sonne genommen, da ich für die Kunststoffhalterung eine andere Lösung finden musste. Zudem muss die Ausleuchtung des Moduls angepasst werden, wobei seitlich am Modul Licht vorbei scheint, das immer noch mit enormer Energie im Brennpunkt auf den Kunststoff der Halterung trifft und diese mit Sicherheit zerstört.

N.B.: unbedingt eine gute Sonnenbrille tragen. Das vom Solarmodul reflektierte Licht ist sehr hell. Schweissbrille ist nicht notwendig. Eine Brille die du auch im Winter in Schneegebieten, auf Skipisten  und Gletscher trägst, reicht völlig.

Anpassungen

Eine Blende mit Lüfter kommt hinter das Modul um den Brennpunkt komplett im Schatten verschwinden zu lassen und gleichzeitig die Kühlrippen aktiv zu kühlen und den Klemmensockeln eine kühlere Auflagefläche zu bieten.

Die Kunststoffhalterung muss modifiziert werden.