Kisakatsomo aurinko- ja polkuenergialla

Torilla tavattiin. Alkuvaiheen antenniongelmien jälkeen laitteisto toimi hienosti. Tästä on penkkiurheilu kaukana, katsomossa täytyy tsempata sekä joukkuetta että polkijoita – jotta sähköt riittää katsomiseen.

Pyörille muodostui itsestään jonot. Vaihdot tehtiin nopeasti ja sujuvasti. Loppupuolella toisesta pyörästä irtosi kampi. Pyörää hoidettiin käsipelillä loppuun saakka. Antennihaaste hoitui nettiyhteydellä, satunnaisen tulijan toimesta. Oli hienoa, kun asiat järjestyi aivan itsestään, myös paikkojen siivoominen hoitui kätevästi. Mediaa oli paikalla aivan hurja määrä. Tässä joitain linkkejä:

Advertisements

Kokoon rullattava läppärivoimala

Tässä kokoon rullattavat läppärisähköt vaikkapa puistossa puistotyöskentelyä varten. Puhtaan sinin invertteri, hieman modattu hyvin pienikokoinen MPPT-säädin ja paneelina Virte Solar:n maahantuoma ohutkalvo-CIGS -paneeli, joka on niin kevyt kuin ohutkin. Paneeli on teholtaan 75 wattia.

Tummalle peltikatolle asennettuna tätä paneelia ei juuri huomaa ja asennus on nopea(liima!). Hinta per watti on tosin selvästi korkeampi kuin perinteisessä paneelissa.

Screen Shot 2016-05-07 at 08.20.01.png

 

Aurinkopaneelin tuotanto – MPP-mitä?

Aurinkokenno on epälineaarinen kehveli, kuten diodi. Itseasiassa se on ‘valodiodi’. Jos aurinkopaneelista halutaan suurin mahdollinen teho(kuten aika usein halutaan!), sitä täytyy kuormittaa erilaisella virran ja jännitteen suhteella riippuen valaistusintensiteetistä. Ohessa yhden paneelin ominaiskäyrä ja teho eri kuormituksilla.
polychristaline.jpg

Eli suomeksi: valaistusintensiteetin lisääntyessä ja tuotannon lisääntyessä jännite pysyy aikalailla vakiona ja virta suurenee. Teho taas on jännite kerrottuna virralla. Aurinkopaneeliin voi kyllä liittää suoraan vaikkapa resistiivisen vastuksen, esim. lämminvesivaraajassa, mutta optimaalinen tehonsiirto saadaan vain yhdellä valaistusintensiteetillä(yleensä mitoitusperusteena on täysi teho).

Kuinka paljon tuotantoa saadaan lisää, jos käytetään MPP eli maximum power point -menetelmää ja säädinta tai ohjainta?

Screen Shot 2016-03-28 at 14.15.57.png

Ohessa lineaarinen kuormitus ja MPP-vertailu. Suurilla osatehoilla ero on pieni ja toisaalta pienillä osatehoilla koko vuoden tarkastelussa energiamäärä jää pieneksi. Esimerkki: kun valaisuintensiteetti on puolet maksimista(500W/neliö) saadaan MPP-menetelmällä 500 wattia. Lineaarinen kuormitus taas antaa tästä puolet eli 250 wattia. Miksi? Virran ja jännitteen suhde säilyy samana resistiivisellä kuormalla. Paljonko tämä sitten merkitsee vuodessa. Tein mallinnuksen käyttämällä koko vuoden tuntitason tuotantoa ja muutin tuotannon vastaamaan valaisuintensiteettiä. Ohessa tuntitason tuotannon erotus: verrattuna lineaarinen ja MPP. Lineaarinen kuormitus tuottaa 52 prosenttia MPP-tuotannon määrästä. Ominaiskäyrä ei ole ihan täysin jännitekiinnitteinen, tulos voi heittää paneelista riippuen muutaman prosentin.

Screen Shot 2016-03-28 at 14.27.54.png

Lämpöakku kasvihuoneessa

Rakensin automatiikkaa kasvihuoneen alla sijaitsevaan lämpöakkuun. Kasvihuone on n. 7 neliötä pinta-alaltaan ja sen alla on eristettynä muutama kuutio hiekkaa ja 20 metriä salaojaputkea, jossa kulkee ilma. Lämpöakkua ladataan ja puretaan tuulettimien ja kahden termostaattiohjatun virtalähteen avulla. Tarkoitus on pidentää kasvukautta. Mainio projekti, kiitos Auli!

 

 

‘Puutarhatonttuja – ei taida olla mun juttu – eiku ompas!’

Mesenaatti-projekti yhdessä keraamikko-Katjan kanssa on nyt auki. Helsinki tarvitsee hauskoja, aurinkosähköllä itsensä valaisevia puutarhatonttuja. Kerroin projektista parille kaverille ennen julkaisua ja yksi pikainen kommentti oli että ‘ei taida olla mun juttu nuo puutarhatontut’. Patistin kuitenkin katsomaan videon loppuun saakka ja kyllä hän projektista innostui sitten kuitenkin, kun huomasi että tontut eivät ole kovin perinteisen tontun näköisiä ja lisäksi tontut toimii aurinkosähköllä – tontun vieressä on aurinkopaneeli. Lisäksi tontun valaistus elää, se vaihtaa väriä.

Tonttuja on tulossa erilaisia, myös tunnistettavia hahmoja. Keraamikko-Katja on suunnitellut ja toteuttanut tontut, minä teen valot ja sähköt. Yksi tonttu on jo valmiina. Osallistu projektiin Mesenaatin sivulla!

https://mesenaatti.me/?p=15360&preview=true

 

Energianäyttely avattu – härveleitä piisaa

Rakensin Sähköturvallisuuden edistämiskeskukselle energianäyttelyyn erilaisia osallistavia härveleitä. Näyttely sopii vaikka koululaisille, joita siellä onkin jo käynyt. Näyttelyssä oppii hauskalla tavalla energiasta, mekaniikasta, fysiikasta ja matematiikasta. Kaikissa laitteissa ideana on, että itse pääsee jotain tekemään. Ohessa video.

Laitteet ovat:

  • Poljettava pienoisjunarata + kännykänlaturi
  • Saatko veden kiuhumaan
  • Poljettava ompelukone, joka tekee sähköä tuulettimeen ja LED-valoot
  • Music box – veijaa kammesta, musiikki soi
  • Aurinkosähkövoimala. Panelisto talon katolla.
  • Valaisinvertailu: polje sähköä halogeeniin ja LED-valoon, energiatehokkuuden tunnet jaloissasi
  • Arkhimedeen ruuvi/vesivoimala/akseli -härveli
  • Lisäksi työn alla vielä laite, joka tekee salamoita kammesta vääntämällä.

Energiaomavarainen saari

Rakensin aurinkoon ja tuuleen perustuvan järeähkön sähköjärjestelmän saareen Lohjalle. Saaressa on huvila ja sauna, ja se on käytössä runsaasti kesällä mutta jonkin verran myös talvella.

Mitoituksessa lähtökohtana on ‘parempi liikaa’ ja laitteet valikoitui aika lailla sen mukaan mitä pajalla sattui ylimääräisenä lojumaan. Suurin kuluttaja energiana on jääkaappi ja tehona erilaiset työkalut, esim. sirkkeli. Sähköä kuluu seuraaviin:

  • Jääkaappi, tavallinen verkkojännitteellä toimiva peruskaappi jossa pakastinlokero. Noin puoli kilowattituntia /vrk
  • LED-valaisimia runsaasti. Eniten kuluttaa 25 x 3W LED-ketju(kuva ohessa alhaalla)
  • Työkaluja mm. sirkkeli 2200W
  • Imuri 2000W
  • Kahvinkeitin, mikroaaltouuni, vedenkeitin (1000-2000W per laite)
  • Äänentoistoa, läppäri, latureita jne.
  • Lämpöpatja 60W – hyvin kätevä talvella!

Aurinkopaneeleita on yhteensä 600 wattia ja koska saaressa on puustoa runsaasti, käteviä asennuspaikkoja on niukasti mutta eteläkärjestä löytyi paikka, jossa panelisto on palkkien varassa veden päällä. Näin paneelien eteen ei pääse kasvamaan pusikoita ja ne on suunnilleen oikeaan suuntaan. Paneliston taakse täytyy lisätä vielä pieni terassi aamukahvin juomista varten 🙂

Screen Shot 2015-12-23 at 10.04.26.png

Screen Shot 2015-12-23 at 09.19.29.png

Lataussäätimenä on Outback flexmax 80, laajennusvaraa on. Viereisessä kuvassa sulakkeet, 3000/7000W puhtaan siniaallon inverteri sekä varana vuosikymmeniä vanha, järeä muuntosähkön 40 ampeerin akkulaturi(liitetään aggregaattiin). Akustoa on 8 x 6V 180Ah sonnenschein eli 9 kilowattituntia. Akut on sängyn alla. Talossa on kahdet pistorasiat vierekkäin: tavalliset schukot ja 12V erikoispistorasiat. Valaistus on kokonaisuudessaan tehty 12 voltin järjestelmällä ja LEDeillä.
Screen Shot 2015-12-23 at 09.59.06.png
Screen Shot 2015-12-23 at 09.59.29.png

Screen Shot 2015-12-23 at 09.59.45.png

 

Tuulivoimalan lataussäätimen rakensin itse KISS-periaatetta hyödyntäen. 2 tasasuuntaussiltaa, 100 ampeerin IGBT muutamalla oheiskomponentilla ja LCD-näytöllä oleva tehomittari, muuta ei tarvita. Toki sillat ja IGBT täytyy olla alumiinirivassa pultattuna ja jäähdytyksellä. Lataussäädin päästää akulle max. 13,7 volttia ja muuttaa loput lämmöksi. Kovilla tuulilla tällä on pieni lämmittävä vaikutus talossa. Tuulivoimala on kiinalaisvalmisteinen ja jäi projektista yli vuosia sitten. Sitä myytiin joskus mm. aelious 300W -nimellä. Masto on tehty aluminiputkista, jotka löytyivät saaresta. Mylly on asennettu kiinteästi(ei käänny), koska voimalan kuori ja kiertorenkaat puuttuu. Tällä ei juuri ole merkitystä, mylly tuottaa sen verran kuin ylläpitolataukseen ja kevyeen talvikäyttöön tarvitsee. Myös panelisto tuottaa toki talvella – joulukuussa on ollut pari aurinkoista päivää, silloin on tullut huipputehona 350 wattia ja vuorokausituotantona noin yksi kilowattitunti.

Saunarakennukseen tulee vielä erillinen, pieni 50W paneeliin perustuva järjestelmä jossa valoja, stereot ja 12V ulostulo läppäri-invertterille tai kännykänlaturille.

Screen Shot 2015-12-23 at 10.07.56.png

Screen Shot 2015-12-23 at 10.00.22.png

Tässä vielä kuva avajaisjuhlista. Värivalot tulevat 3 x 200W teholed-moduuleista, jotka liitin isoon jäähdytysripaan, modulit talon katolla. LEDejä ajetaan 1000 watin 48Vdc virtalähteellä. Valoteho on häikäisevä, koko saari on puna-sini-vihreä.
Screen Shot 2015-12-23 at 10.08.48.png