Temperatuur en één-diodemodel
Celtemperatuur: Faiman-model
De celtemperatuur bepaalt hoeveel het vermogen in warme uren daalt:
T_cel = T_omgeving + G / ( u_c + u_v · v_wind )
met G = effectieve instraling in het vlak (W/m²), v = windsnelheid (m/s), en:
| Coëfficiënt | Standaardwaarde | Betekenis |
|---|---|---|
| u_c | 25,0 W/(m²·K) | Verliezen door straling en natuurlijke convectie |
| u_v | 6,84 W·s/(m³·K) | Gedwongen convectie door wind |
Dit zijn de waarden van Faiman (2008) / IEC 61853 voor panelen op een geventileerd dak. De absorptie van het paneel zit er impliciet in: ze wordt niet nogmaals vermenigvuldigd. Beide zijn aan te passen in Geavanceerde instellingen: lagere waarden van u_c en u_v (slecht geventileerde, dakgeïntegreerde panelen) geven een hogere temperatuur en meer verlies.
Paneelvermogen: één-diodemodel
Het paneel wordt voorgesteld door het vervangingsschema met één diode en de PVsyst-parametrisatie (geïmplementeerd met pvlib): een stroombron (fotostroom), een diode, een serieweerstand R_s en een van de instraling afhankelijke parallelweerstand R_sh. Voor elk uur wordt het punt van maximaal vermogen (MPP) berekend met de effectieve instraling en de celtemperatuur.
| Parameter | Betekenis |
|---|---|
| Aantal cellen in serie | – |
| R_s | Serieweerstand |
| R_sh,ref en R_sh,0 | Parallelweerstand bij 1.000 W/m² en bij nul instraling |
| γ | Idealiteitsfactor van de diode |
| α_sc | Temperatuurcoëfficiënt van Isc (A/°C) |
| μ_γ | Verandering van de idealiteitsfactor met de temperatuur |
| Exponent van R_sh | Standaard 5,5 |
De parameters komen uit het .PAN-bestand van de fabrikant of worden uit de datasheet geschat: de verzadigingsstroom wordt zo aangepast dat Voc(STC) overeenkomt met de datasheet, en μ_γ zo dat het model de opgegeven temperatuurcoëfficiënt van Pmax reproduceert.
Wat dit oplevert
Vergeleken met het klassieke empirische model (lineair temperatuurverlies + Huld-correctie) doet het één-diodemodel het volgende:
- het geeft tegelijk het effect van de instraling en dat van de temperatuur weer,
- levert bovendien de MPP-spanning van elk uur, die in de omvormer en voor de kabelverliezen wordt gebruikt,
- en maakt het mogelijk de I-U- en P-U-curven van het paneel te tekenen.
Opsplitsing in de cascade
Het vermogen wordt voor de verliescascade in drie factoren opgesplitst:
P = P_STC(G) · factor_lage_instraling(G, 25 °C) · thermische_verhouding(G, T_cel)
Validatie
Met een paneel van 445 W (Jinko JKM445N, PVsyst-parameters) en drie gevallen in Cordovilla (Navarra) wijkt de jaarlijkse DC-energie +0,10 %, +0,16 % en +0,26 % af van die van PVsyst. Zie Validatie en beperkingen.
Alternatieve modus
In Geavanceerde instellingen kunt u in plaats van het één-diodemodel het empirische model Huld + temperatuurcoëfficiënt kiezen. Het is minder nauwkeurig, maar heeft geen circuitparameters nodig.