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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannung/Stromstärke messen an Solarzelle


Autor: Carl York (carlyork)
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Guten Tag

Ich bin nun stolzer Besitzer einer 24W Polykristall-Solarzelle und 
möchte Stromstärke und Stromspannung der Zelle in Abhängigkeit des 
Wetters messen.

Nur kenne ich mich mit Elektronik ziemlich schlecht aus und weiss daher 
nicht wie ich die Versuchsanordnung gestalten muss.

Ich denke ich brauche ja einen Verbraucher, da sonst kein Strom fliesst.
Nun wie wähle ich den? Auf was muss ich achten? Und kann ich dann 
einfach das Messgerät zwischen Zelle und Verbraucher schalten und drauf 
los messen?

Ich wäre echt dankbar für jede Antwort!

MFG, der Unwissende

Autor: Jürgen R. (hobbyloeter)
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Naja, das mit dem Verbraucher ist so'ne Sache...
Wie Du richtig sagst, mußt Du den anschließen, damit ein Strom fließt. 
Aber dann fließt dieser Strom halt nur für diesen einen Verbraucher. 
Wenn Du einen anderen anschließt, fließt dann halt ein anderer.
Besser wäre es wohl, die Zelle/das Modul über die Spannung 
(Klemmenspannug) zu charakterisieren. Die kannst Du z.B. mit dem 
Multimeter messen.

Autor: Carl York (carlyork)
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Ich möchte aber laufend messen, also über etwa 4 wochen, und Sromstärke 
und Spannung dann quasi in Abhängikeit des Wetters bzw. der 
Sonneneinstrahlung angeben.
Das geht ja mit der Klemmspannung nicht.

Ist es nicht möglich einfach einen Verbraucher, dessen benötigte 
Spannung über der maximal Spannung der Zelle liegt anzuschliessen und 
dann das messgerät dazwischen zu schalten? ich denke dabei an eine 
Glühlampe.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Carl York (carlyork)

>Ich möchte aber laufend messen, also über etwa 4 wochen, und Sromstärke
>und Spannung dann quasi in Abhängikeit des Wetters bzw. der
>Sonneneinstrahlung angeben.
>Das geht ja mit der Klemmspannung nicht.

Kauf dir ein Multimeter mit RS232 oder USB Anschluss, klemm das an 
deinen PC und damit kannst du lange Zeiten messen. Als Verbraucher ist 
ein Lastwiderstand aus Keramik sinnvoll. Der sollte so ausgeleget sein, 
dass vei lollem Sonnenschein die Nennleistung aus deinem Modul entnommen 
wird. Dann musst du nur noch die Spannung messen, der Strom kann einfach 
per ohmschen Gesetz berechnet werden.

>dann das messgerät dazwischen zu schalten? ich denke dabei an eine
>Glühlampe.

Schlechte Idee, die ist nämlich ein nichtlinearer PTC.

MFG
Falk

Autor: Carl York (carlyork)
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Das klingt sehr gut Falk.

Allerdings kenne ich mich nicht mit Lastwiederständen aus. meine Zelle 
ist mit einer leistung von 24 W beschriftet. Der Lastwiederstand müsste 
dann also mindestens 24W konsumieren? Und die Spannung ist dann egal?
Und welches ohmsche gesetz meinst du? U=R*I? Wäre R in diesem falle der 
Lastwiederstand?

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Der Lastwiederstand müsste dann also mindestens 24W konsumieren?

Ja. Aber man sollte die Belastbarkeit höher wählen. Ein 17W 
Leistungswiderstand kostet bei Reichelt unter einem Euro.

> meine Zelle ist mit einer leistung von 24 W beschriftet.

Aber die Zelle hat doch bestimmt auch noch eine Nennspannung.

>Und welches ohmsche gesetz meinst du? U=R*I?

Wenn du den Strom bei gegebener Spannung und Widerstand haben willst 
dann besser: I=U/R.

MfG Spess

Autor: Magnus Müller (Gast)
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Carl York schrieb:
> Und welches ohmsche gesetz meinst du? U=R*I?

Kennst du noch andere ohmsche Gesetze?

Autor: Carl York (carlyork)
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Nein, tut mir leid, wie gesagt, ich bin auf dem Gebiet nicht gut 
bewandert.

Also, ich fasse mal zusammen:

Ich nehme einen Lastwiederstand, der immer die volle Leistung meines 
Modules entnimmt. Nun verstehe ich aber noch nicht, was die Spannung 
bzw. die Nennspannung für eine Rolle spielt. Worauf muss ich da achten?
Und falls ich mit I=U/R rechne, wie berechnet sich da der Wiederstand?

vielen dank im voraus!

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

...wie berechnet sich da der Wiederstand?

Deswegen hatte ich nach der Nennspannung gefragt. Wenn beispielsweise 
dein dein Modul eine Nennspannung von 12V hat, ergibt das mit 24W einen 
Nennstrom von 2A. Als Lastwiderstand bräuchtest du dann 6 Ohm.

MfG Spess

Autor: Guido (Gast)
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> Ich bin nun stolzer Besitzer einer 24W Polykristall-Solarzelle

Einen Widerstand anschließen und die von der Solarzelle abgegebene 
Leistung zu messen macht nur dann Sinn, wenn die Solarzelle bereits mit 
einem sog. MPP-Tracker (Maximum Power Point) ausgestattet ist. Dieser 
sorgt dafür, dass der Solarzelle die maximale Leistung entnommen wird. 
Hat Deine Solarzelle keine entsprechende Schaltung und Du möchtest Deine 
Last direkt an die Zelle anschließen solltest Du die Last verwenden, die 
später auch angeschlossen werden soll. Anderenfalls erhältst Du keine 
sinnvoll verwertbaren Ergebnisse.

Autor: Carl York (carlyork)
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...12V hat, ergibt das mit 24W einen
Nennstrom von 2A. Als Lastwiderstand bräuchtest du dann 6 Ohm.

Achso, könntest du mir noch sagen, wie man das rechnet? vielen dank!


Und zu Guido:

Also ich möchte ja rechnen wieviel Strom meine zelle maximal produziert 
bei bestimmter Sonneneinstrahlung. Brauche ich dafür wirklich einen 
MPP-tracker, oder reicht es mit dem entsprechenden Verbraucher, so dass 
einfach immer das Maximum an Strom fliesst?

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Achso, könntest du mir noch sagen, wie man das rechnet?

Leistung P=24W
Spannung U=12V

P=UxI -> I=P/U  24W/12V=2A

R=U/I    12V/2A = 6 Ohm

MfG Spess

Autor: Carl York (carlyork)
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Allererste Sahne! Vielen Dank!
Nun variiert ja die Spannung. Die Nennspannung ist also einfach eine 
Angabe für das Maximum? Sodass ich mit dieser Rechnung sicher einen 
Wiederstand wähle (6 Ohm) der ausreicht, richtig?

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Die Nennspannung ist also einfach eine Angabe für das Maximum?

Nein. Miss mal die Leerlaufspannung (ohne Last). Die liegt weit darüber. 
Wenn du das Modul dann bei gleicher Beleuchtung belastest, sinkt die 
Spannung. Du must dir eine Solarzelle wie eine Spannungsquelle in der 
Höhe der beleuchtungsabhängigen Leerlaufspannung und einen, in Reihe 
geschalteten Widerstand (Innenwiderstand) vorstellen. Je mehr du die 
Zelle belastest, desto mehr Spannung fällt am Innenwiderstand ab, un die 
Klemmspannung der Zelle sinkt.

MfG Spess

Autor: Guido (Gast)
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Hallo Carl,

ich habe soeben mit PSpice die UI-Kennlinie (im Bild oben) und die 
UP-Kennlinie (im Bild unten) einer fiktiven Solarzelle erstellt. Den 
Photostrom IPhoto kannst Du Dir als Beleuchtungsstärke vorstellen. Je 
stärker die Sonne auf Deine Solarzelle scheint, desto größer ist der 
Photostrom. In meinem Beispiel habe ich die Kennlinien der Solarzelle 
für drei verschiedene Bestrahlungsstärken IPhoto = 200 mA, 400 mA, und 
600 mA dargestellt. MPP bezeichnet den Punkt der Kennlinie auf dem die 
von der Solarzelle abgegebene Leistung maximal ist. Möchtest Du den MPP 
für Deine Solarzelle in Abhängigkeit einer bestimmten Bestrahlungstärke 
messen musst Du die UI-Kennlinie aufnehmen und hieraus die UP-Kennlinie 
berechnen. Das Maximum der UP-Kennlinie entspricht Deinem MPP.

Mit freundlichen Grüßen
Guido

Autor: Carl York (carlyork)
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Gut, ich bin sehr dankbar für die Hilfe, muss euch aber ganz ehrlich 
sagen, dass das für mich französisch mit Akzent ist. leider. Ich bin mit 
ein paar Grundregeln vertraut, kenne mich aber sonst auf dem Gebiet 
wirklich gar nicht aus.

ich möchte das auch gar nicht zu kompliziert machen.

Alles was ich tun möchte, ist vorerst einmal messen wieviel Strom meine 
Zelle liefert. Und da ist mein Problem, ich weiss nicht was genau für 
ein verbraucher ich anschliessen muss um einigermassen repräsentative 
Ergebnisse zu erhalten.
Also wie genau muss ich das schalten? Und was für einen verbraucher bzw. 
Wiederstand muss ich wählen.

Vielen Dank!

Autor: Guido (Gast)
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> dass das für mich französisch mit Akzent ist.

OK ich hab verstand. Ich war gerade dabei ein zweites Schaubild zu 
erstellen. Das lass ich dann lieber weg ;-)

Mein Vorschlag für Dich:

Kaufe einen Laderegler für 12V. Der Laderegler hat einen MPP-Tracker 
eingebaut und sorgt somit dafür, dass Deiner Solarzelle immer die 
maximale Leistung entnommen wird. Zusätzlich zum Laderegler benötigst Du 
noch eine Batterie und einen Verbraucher (Widerstand).

Wenn Du bei diesem Aufbau Strom und Spannung aus bzw. an der Solarzelle 
misst (s. Beitrag von Falk) bekommst Du "vernünftige" Werte.

Mit freundlichen Grüßen
Guido

Autor: Carl York (carlyork)
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WoW! Vielen vielen dank, genau sowas hab ich gebraucht!

Jetzt hab ich nur noch zwei kleine Fragen:

Wofür brauche ich die Batterie?

und der Verbraucher bzw. der Wiederstand, worauf muss ich da achten? Ich 
kann ja denke ich keinen x-beliebigen nehmen, oder?

Autor: Guido (Gast)
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> Ich bin nun stolzer Besitzer einer 24W Polykristall-Solarzelle

Leider schreibst Du nicht, ob es sich bei den 24 W um die Spitzen- oder 
die Nennleistung handelt. Bei den folgenden Ausführungen gehe ich davon 
aus, dass es sich um die Nennleistung handelt.

Die Batterie brauchst Du als Energiepuffer. Angenommen Du nimmst einen 6 
Ohm Widerstand als Last. Dieser Widerstand verbraucht bei einer Spannung 
von 12 V eine Leistung von P = 12 V ^2 / 6 Ohm = 24 W. Bei 
"Nennbestrahlung" wäre soweit alles in Ordnung. Was passiert jedoch, 
wenn die Sonne stärker strahlt? In diesem Fall speichert die Batterie 
die "überzählige" Energie. Der Solarzelle wird somit weiterhin die 
maximale Leistung "abgenommen", obwohl der Widerstand diese nicht sofort 
verbraucht. Dies ist wichtig, da Du die maximale Leistung der Solarzelle 
messen möchtest.

Damit Dein Akku bei dieser Aktion nicht kaputt geht solltest Du einen 
Laderegler mit Tiefentladeschutz kaufen, d.h. nicht den billigsten.

Bei dem Widerstand musst Du darauf achten, dass er die entsprechende 
Leistung aushält. Es ist auch möglich die Leistung auf zwei Widerstände 
zu verteilen. Du könntest zum Beispiel zwei 12 Ohm Widerstände mit 
jeweils 12 W parallel schalten. Bei Reichelt kosten diese Widerstände 
nicht die Welt.
http://www.reichelt.de/?ARTICLE=1678;LINKID=1024
Beachte bitte, dass die Widerstände sich bei 12 W schon recht gut 
erwärmen.

Zur Erinnerung: Der Aufbau dient dazu die Leistung der Solarzelle in 
Abhängigkeit vom Wetter zu messen. Daher nicht den Strom und die 
Spannung am Widerstand, sondern an der Solarzelle messen ;-)

Mit freundlichen Grüßen
Guido

Autor: Carl York (carlyork)
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Perfekt!

Aber könnte ich dann nicht auch, um die Batterie nicht zu benötigen, den 
Wiederstand einfach etwas höher wählen?
Falls nicht, was für eine Batterie müsste ich denn da anschaffen? Eine 
ganz normale Wiederaufladbare?

Vielen Dank im Voraus!

Autor: Michael (Gast)
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Siehe die Angaben für Solarzellen nicht zu optimistisch. Sie gelten bei 
maximaler Sonneneinstrahlung, wenn hat man die aber.
Entweder man kauft ein WATT-Meter, oder man bastelt sich etwas. Ich 
würde ersteres bevorzugen.
Es ist aber doch alles vom Wetter abhängig.
Ich habe es auch einmal "abgeschätzt". Da habe ich einmal die Leistung 
der Zelle bei voller, und danach bei trüber Beleuchtung gemessen. Dann 
die Lichtverhältnisse übers Jahr. Das geht ganz gut. Juli volle Sonne 
und im Nov. so gut wie nichts.
Die Zellen werden auch nach dem Kurzschlußstrom bemessen. Und auch den 
Ladefaktor der Batterie nicht vergessen.

Autor: Klaus De lisson (kolisson)
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hallo,
ich würde zu der fragestellung ja mal folgendes denken:

wenn man sowas testen will, sollte man sich ja vielleicht an einer 
konstruktion orientieren, die die normale verwendung der solarzelle 
(also die ladung einer batterie) so gut wie möglich nachbildet.
ein ohmscher widerstand scheint mir da eher ungeeignet.

ein auf 14,4 Volt (oder von mir aus auch auf 12 Volt) eigestellter 
Shuntregler scheint mir als Last geeigneter.

dann braucht man nur noch den Strom durch den Shunt zu überwachen.
Die Spannung ist in diesem Moment ja bekannt (Shuntspannung) und muss 
nicht gemessen werden.
Unterhalb der Shuntspannung fliesst kein Strom. Das wäre aber auch bei 
einer angeschlossenen Batterie der Fall.

Man misst also mit dieser Konstrujtion immer nur dann etwas, wenn auch 
im Realbetrieb irgendwas fliessen könnte.


Geuss Klaus

Autor: Guido (Gast)
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@Carl
> Aber könnte ich dann nicht auch, um die Batterie nicht zu benötigen, den
> Wiederstand einfach etwas höher wählen?

Wenn überhaupt, dann müsstest Du den Widerstand etwas kleiner Wählen. 
Allerdings bezweifle ich, dass der Laderegle ohne Batterie ordnungsgemäß 
arbeitet, d.h. die Solarzelle im MPP betreibt.

Hast Du ein Datenblatt von der Solarzelle?

@Michael
Ja Du hast recht, die über das Jahr gesehene mittlere Leistung einer 24 
W Solarzelle wird sicherlich erschreckend niedrig sein.

@Klaus
Der Ansatz mit einem Shuntregler ist gar nicht schlecht. Wie man den von 
mir bereits angefügten Diagrammen (UI_PI-Kennlinie.png) entnehmen kann 
ist die Spannung im MPP nur geringfügig von der Beleuchtungsstärke 
abhängig. Ich fürchte allerdings, dass Carl diese Lösung als zu 
kompliziert betrachtet ("...französisch mit Akzent"). Ich glaube meine 
Lösung mit Laderegler, Batterie und entsprechender Last ist ihm zu 
teuer. Daher mein neuer Lösungsansatz (s.u.). Was sagst Du dazu?

@All
Wäre es nicht möglich x in Serie geschaltete Dioden als Last zu nehmen? 
Der Spannungsabfall über allen Dioden müsste dabei so groß sein, dass 
die Solarzelle Näherungsweise im MPP betrieben wird.

Mit freundlichen Grüßen
Guido

Autor: Carl York (carlyork)
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Das Datenblatt habe ich leider nicht. Es lag keines bei, ich habe es 
allerdings nun noch per e-mail vom Händler angefordert.

Also, sehe ich das richtig, dass der nachteil mit dem Shuntregler ist, 
dass ich erst ab einer bestimmten Spannung messen kann?

Und die Lösungm it dem Laderegler wäre ja dann auch nicht sehr geeignte 
für mich, da ich Stromstärke, Leistung und Spannung in Abhängikeit der 
Einstrahlung messen möchte.

Das mit den Dioden verstehe ich nicht ganz, Guido.

Ich weiss nur, dass Dioden den Stromfluss in eine Richtung erlauben und 
in die andere nicht ermöglichen.

Autor: Solarteur (Gast)
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Oh je, was wird denn hier geraten...

Der Mpp liegt wohl so bei 15-17V (hängt mehr von der Temp als von der 
Leistung ab), der Kurzschlussstrom dagegen hängt ziemlich direkt von der 
Leistung ab.
Also Kurzschlussstrom messen /0,8 entspricht in etwa dem Strom beim MPP 
oder etwa beim Laden einer 12V Batterie.

Das mit dem Widerstand ist kompletter Blödsinn, da würde nur Quatsch 
rauskommen.

Ein Mpp-Laderegler für ein 24Wp-Modul - Super, kostet vermutlich das 
dreifache vom Modul. Sowas fängt vielleicht bei einigen 100W an.
Laderegler für "normale" Leistungen ziehen das Modul einfach auf die 
Batteriespannung runter. Der Strom steigt etwas, die Spannung ist etwas 
zu niedrig, Leistungsverlust is minimal.

Autor: Guido (Gast)
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> kostet vermutlich das dreifache vom Modul.

Was kostet denn so ein Modul? Würde mich interessieren. So lässt es sich 
doch besser abschätzen welcher Aufwand sich für Carl lohnt.

Die super billigen Laderegler arbeiten vermutlich nicht nach dem Prinzip 
des MPP-Trackings. Die Hersteller der billigen Laderegler schweigen sich 
leider darüber aus wie ihr Regler funktioniert.

Es gibt jedoch auch MPPT Solarladeregler mit 3A:

http://deutsch.ivt-hirschau.de/content.php?parent_...

Ob es sich lohnt die 69,95 EUR zu investieren hängt jedoch von der 
Antwort auf meine erste Frage ab.

> Das mit dem Widerstand ist kompletter Blödsinn, da würde nur Quatsch
> rauskommen.

@Solarteur
Du meinst einen Widerstand, der direkt an die Solarzelle angeschlossen 
wird? Wenn ja, stimme ich Dir zu.

> Der Mpp liegt wohl so bei 15-17V (hängt mehr von der Temp als von der
> Leistung ab), der Kurzschlussstrom dagegen hängt ziemlich direkt von der
> Leistung ab. Also Kurzschlussstrom messen /0,8 entspricht in etwa dem
> Strom beim MPP oder etwa beim Laden einer 12V Batterie.

Zum kostengünstigen Abschätzen sicher eine gute Vorgehensweise.

Mit freundlichen Grüßen
Guido

Autor: Gast4 (Gast)
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Wenn ich das hier lese, stellen sich folgendes Fragen:

Wieso nimmt jemand eine 24W-Zelle um die Sonne zu messen?
Wieso kauft jemand eine 24W-Zelle um die Sonne zu messen, bei dem schon 
vor dem Ohmschen Gesetz Schluss ist?
Wieso geben hier Leute Tipps, ohne ueberhaupt zu wissen, was dabei 
rauskommen soll? (Mal vorausgesetzt, dass niemand eine 24W-Zelle nur zum 
Messen braucht)

Also, welchen Zweck soll die Zelle eines Tages erfuellen?

Gast4

Autor: Carl York (carlyork)
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Also, ich mache das im Rahmen meiner Abiturarbeit. Ich wollte eigentlich 
einfach verschieden Energiegewinnungstypen vergleichen, bezüglich deren 
effizienz etc.
Dabei beziehe ich mich dann auf Fakten und reale Kraftwerke. was sie 
kosten, wieviel sie liefern, wie gross ist der 
Wind/Solar/Wasser/Atom-kraft Anteil in der Schweiz. (wo ich lebe)

Da mein gebiet eigentlich Biologie/Chemie ist, und ich Medizin studieren 
möchte, habe ich es nicht so sehr mit Physik. Nun war aber mein lehrer 
der Meinung, ich müsse noch etwas praktisches machen. Also kam ich auf 
die Solarzelle. Primär geht es hierbei einfach darum, das ich 
irgendetwas vorweisen kann. Ich will das auch nicht zu komplex machen, 
weil ich das wie gesagt auch nicht kann.

Deshalb hier noch mal mein Vorhaben: ich möchte an meiner Zelle, die ich 
eigentlich nur ausgesucht habe, weil sie erschwinglich war, mit 150 
Euro, Leistung und Stromstärke in Abhängigkeit der Sonneneinstrahlung 
messen. So dass ich sagen kann, oha bei 500 w/m*m hab ich nur soviel und 
soviel. Also ist das an bewölkten Tagen nicht so doll etc.

Das ist natürlich vernab der realität wo man den Strom ja denke ich 
erstmal auf eine Batterie speist bevor man ihn verwenden kann etc. wie 
gesagt damit kenne ich mich nicht aus.

was ich auch noch machen möchte ist mit einer geeichten Solarzelle die 
Sonneneinstrahlung messen und anhand dieser den Wirkungsgrad meiner 
zelle bestimmen, also muss ich die Leistung messen können.

ich wäre nun wirklich froh wenn mir jemand sagen könnte wie ich das 
regeln muss damit ich das messen kann.

Oh und die Zelle soll eines Tages eine 12 Volt teichpumpe betreiben.

Vielen dank für die Hilfe!

Autor: Guido (Gast)
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Noch wichtig zu wissen: Möchtest Du die Messung automatisch über einen 
ganzen Tag/Woche/Monat laufen lassen oder z.B. einmal pro Stunde 
"händisch" messen?

Mit freundlichen Grüßen
Guido

Autor: Gast4 (Gast)
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Also rein zum Messen haette es eine Minizelle auch getan.

Aber Du schreibst:

>messen. So dass ich sagen kann, oha bei 500 w/m*m hab ich nur soviel und

Wo bekommst Du den Wert xxx W/m*m her?

Gast4

Autor: Carl York (carlyork)
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Mit einer geeichten Solarzelle und einem einfachen Dreisatz.

Vorerst möchte ich von Hand messen. Später noch automatisch.

Autor: Klaus De lisson (kolisson)
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hallo  Solarteur,

so sehr ich ja beiträge mag, ist mir deiner wieder negativ aufgestossen.
wenn du sagst: "Oh je, was wird denn hier geraten...  "
implizierst du ja sofort, dass alle anderen nur schei**e reden .
das find ich nicht sonderlich konstruktiv.


Hallo guido,
danke für den zuspruch. ich lebe seit 8 jahren mit solarenergie und 
meine aussage beruhte schon auf etwas erfahrung.

dein alternativvorschlag :

//@All
Wäre es nicht möglich x in Serie geschaltete Dioden als Last zu nehmen?
Der Spannungsabfall über allen Dioden müsste dabei so groß sein, dass
die Solarzelle Näherungsweise im MPP betrieben wird.  //

ist ja nicht schlecht. allerdings haben die dioden je nach strom doch 
sehr unterschiedliche schwellspannungen. eine siliziumdiode hat je nach 
strom durchaus einen spielraum //so möchte ich es mal nennen // zwischen 
0,65V und bis über 1 Volt..    da wäre also der messfehler naturgemäss 
sehr gross.  davon abgesehen sind ja dioden auch nichts anderes als 
widerstände. allerdings haben dioden den nachteil, dass man eigentlich 
nie genau weiss, welchen widerstand sie nun gerade haben.
eine kette von dioden ist ja nichts anderes als eine eine kette von 
stromabhängigen widerständen zur lastverteilung.
nähme man also eine kette von widerständen , hätte man glatt noch den 
Vorteil, dass man wüsste, wieviel Ohm die gerade haben.

und zu dem fragesteller:

hallo  Carl York,
ich hab natürlich auch darüber gegrübelt, was du da eigentlich machen 
willst. meine nächste frage wäre ja gewesen, ob du denn einen 
microcontroller programmieren willst und kannst, um die genannten 
messungen durchzuführen.

dein letzter beitrag hat mir die frage eigentlich schon beantwortet.
ich gehe also eigentlich davon aus, dass du es nicht kannst.
dea kommt dann wieder die frage von Guido ins spiel:

// Noch wichtig zu wissen: Möchtest Du die Messung automatisch über 
einen
ganzen Tag/Woche/Monat laufen lassen oder z.B. einmal pro Stunde
"händisch" messen?  //


ich nehme also an , du willst es ablöesen oder händisch messen.


***************************  also ******************************
du hast doch deine Lösung schon selbst geschrieben !!!
hast du es nicht erkannt ?

klemm deine zelle an die gartenteichpumpe und mess die mege wasser, die
täglich über eine bekannte Höhe gefördert wird. das kannst du auswiegen
und in geleistete arbeit umrechnen.
du hast also durch einfangen des wassers aus deinem "SPEIFROSCH" einen 
integrator und ein Messsystem. Umrechnen musst du selber.

Halt die wassersäule klein (also wenig hoch) , da du damit die 
Auswirkung des Rückflusses durch die Pumpe gering hälst.

dann würde ich vom ergebnis mal so grob 50% (wirkungsgrad der pumpe ) 
abziehen und schon sind wir da.

für vergleichende messungen reicht das doch schonmal aus !!

wenn du nun dein gartenpumpensystem einigermassen eichen willst, nimmst 
du ein spannungsstabilisiertes netzteil mit einstellbarer 
strombegrenzung.

die strombegrenzung stellst du auf den maximalen strom, den deine 
solrzelle liefern kann.
dann lässt du deine pumpe wasser pumpen.
nach einer stunde wiegst du die menge wasser aus und du hast ein mass 
für die dinge.

NUN ...   ist das nicht ne praktikabelere Lösung für nen BIOLOGEN ?

Gruss Klaus


PS.
und noch nachgeschoben  ..  und ich hoffe, alle können english

------------------------------------------------------------------
"...there's nothing more dangerous than an idea if its the only one 
you've got"

Paul Brokaw, Silicon Valley pioneer.
-------------------------------------------------------------------

Autor: Carl York (carlyork)
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Ich denke mit deinem Beitrag ist der Weg zum Ziel gerade um einiges 
kürzer geworden.

Nur könnte ich dann nicht einfach ein Messgerät irgendwo dazwischen 
schliessen und hätte genauere Ergebnisse? Dann gäbe es doch bestimmt 
auch Geräte die dann automatisch über einen längeren Zeitraum messen 
würden. So etwas stünde mir auch zur Verfügung.

Weil wenn ich die Menge Wasser untersuchen möchte, die meine Pumpe 
gefördert hat, bräuchte ich wohl ein ziemlich grosses Becken und eine 
ziemlich grosse Waage, falls ich 1 h oder länger messen würde. Und am 
interessantesten wäre halt die leistung über einen ganzen Tag. Da man 
dann sehen würde wie Wetter abhängig das ganze ist.

Und den Teil habe ich nicht verstanden:

"wenn du nun dein gartenpumpensystem einigermassen eichen willst, nimmst
du ein spannungsstabilisiertes netzteil mit einstellbarer
strombegrenzung."


Wenn du das für mich noch etwas erläutern könntest, wäre ich dir sehr 
dankbar.

Wozu das dient etc.

Autor: Klaus De lisson (kolisson)
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hallo  Carl York,

irgendeiner von uns beiden scheint da etwas nicht zu verstehen.
zudem mischt du doch in deinen posts oft die fakten.

deine aussage:
//Nur könnte ich dann nicht einfach ein Messgerät irgendwo dazwischen
schliessen und hätte genauere Ergebnisse? //

ist ja in sich unschlüssig, da du ja zunächst von Hand (in deinem fall 
von Auge) ablesen willst.

wenn du nun also ein messgerät anschliesst und es einmal in der minute 
abliest, bist du wohl schon recht genau.
was dir allerdings fehlen wird, ist die wolke , die innerhalb der minute 
an der zelle vorbei zog und den himmel verdunkelte.
deine messung wäre also falsch.

noch schlimmer wird das, wenn du nur einmal di8e stunde auf dein 
messgerät schaust.

im bereich der elektronik ist man sich (hoffentlich) im Allgemeinen über 
diese Ptoblematik bewusst und man verwendet elektronische Integratoren.
nach der gewünschten integrationszeit wird dann halt eine messung 
vorgenommen und diese messung beinhaltet dann den mittelwert über die 
zeitspanne.
die genannte wolke würde also entweder in der messung verschwinden oder 
aber (wenn es ein ganz grosse wolke wäre) das ganze messergebnis stark 
in die falsche richtung leiten.

indem du anfängst, die fliessende WIRKLICHKEIT in ZEITABSCHNITTE zu 
teilen
(nämlich die Zeiten zwischen den Messungen) verfälscht du die 
Ergebnisse.

Die genaueste messmethode , die du hast , ist das wasserbecken, da es 
auch die wolke registriert und auch dich registrieren würde , wenn du 
vor der zelle umherläufst.

wenn du die wirklichkeit, also den fluss der ereignisse in der zeit, 
wirklichkeitsgetreu abbilden willst, geht das nur analog.
also die mege des wassers, was gepumpt wurde.

bei diskreten messwerten kommt man bei dir sehr schnell aud die idde, du 
wärest ein annalog zu digital-wandler.
dann must du allerdings die Nyquistflanke ersteigen und den >Herren 
shannon und sein abtasttheorem erklimmen.

-------------
der letzte absatz war eigentlich eher spassig gemeint und ich hoffe, du 
verstehst das so.

--------------

gruss klaus

Autor: Michael (Gast)
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Der Ansatz mit dem Wasser ist richtig, aber keine sehr elegante Methode 
für eine Solarzelle. Es soll also die Leistung ( U x I) bzw. die Arbeit 
( Wassermethode) gemessen werden. Für das Stromnetz gibt es sowas, das 
einfachste ist wohl der "Stromzähler", welcher aber die Arbeit misst.
Für die niedrige Solarspannung gibt es sicher solche Meßgeräte, denke 
ich.
Vorschlag: V und I messen und das mit Mikrokontroller/PC berechnen.

Autor: Carl York (carlyork)
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Kleines Missverständnis: Von Hand/Auge lesen bedeutet hier vom Messgerät 
analog ablesen.

Mir ist klar was du meinst, allerdings mache ich dies Messungen "von 
Hand" auch wirklich nur um den Wirkungsgrad der Zelle zu überprüfen.

ich messe also die w/m*m die mir die Sonne liefert, nun möchte ich 
wissen, was in diesem Moment umgesetzt wird, also muss ich irgendwie für 
diesen Moment V und I messen können. oder einfach direkt die Leistung, 
die mir die Zelle aus der Sonnenstrahlung liefert.

Später möchte ich auch noch mal über einen Monat circa ständig messen um 
Durchschnittswerte zu erhalten.

Das liegt aber noch in der Ferne.

Momentan ist halt primär die Methode bzw. Aufbau meine Sorge.

Ich weiss das erst Strom fliesst wenn ich die zelle an einen Verbraucher 
anschliesse. Mit der Teichpumpe habe ich ja einen passenden, der auf die 
Zelle ausgelegt ist.

kann ich nun einfach ein Messgerät dazwischen schalten und ablesen, oder 
brauche ich noch irgendwelche anderen Gerätschaften?


Es muss auch gesagt sein, dass die Ergebnisse nicht zu akkurat ausfallen 
müssen.

Autor: Michael (Gast)
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siehe mal  "Solar-Logger Selbstbau" in der gleichen Rubrik.

Autor: Carl York (carlyork)
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Es hat leider nur zwei Antworten und ich werde aus keiner der beiden 
schlau.

Autor: Stefan May (smay4finger)
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Etwas OT zu den Ohmschen Gesetzen:

Nobelpreisträger Frank Wilczek thematisierte die drei Ohmschen Gesetze 
in seiner Dankesrede:

"My friend and mentor Sam Treiman liked to relate his experience of how, 
during World War II, the U.S. Army responded to the challenge of 
training a
large number of radio engineers starting with very different levels of 
preparation, ranging down to near zero. They designed a crash course for 
it, which Sam took. In the training manual, the first chapter was 
devoted to Ohm’s three laws. Ohm’s first law is V = IR. Ohm’s second law 
is I = V/R. I’ll leave it to you to reconstruct Ohm’s third law." [1]


Um den richtigen Widerstand zu berechnen, braucht Carl also das dritte 
Ohmsche Gesetz. :-)

mfg, Stefan.

[1] 
http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureat...

Autor: Gast4 (Gast)
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Du willst also die Referenzwerte
>Mit einer geeichten Solarzelle und einem einfachen Dreisatz.
messen. Was ist denn an der geeichten Solarzelle fuer eine Last? Deine 
sollte von der Charakteristik sehr aehnlich sein, sonst bekommst Du 
Messwerte, die du nicht erklaeren kannst.

Gast4

Autor: reflection (Gast)
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Hm, tschuldigung das ich mich jetzt auch noch einmische, aber vielleicht 
ist die doch sehr einfache Aufgabe für einen Laien einfach nicht zu 
bewältigen. Will Dich nicht angreifen, aber vielleicht solltest Du 
zuerst mal Deine Elektronik Grundkenntnisse auf einen akzeptablen Stand 
bringen. Für einen Chirurgen ist es auch keine Sache einen Blinddarm zu 
entfernen. Ich müsste aber denke ich Monate in Foren fragen wie das geht 
und machen würde ich es am Schluss doch nicht, was nicht heissen soll 
das man nicht alles irgendwie lernen kann ;o)

Nebenbei, wenn Du schon so viele Angaben zur Zelle hast, dann sicherlich 
auch eine Angabe zum Wirkungsgrad unter bestimmten 
Beleuchtungszuständen, wie hast Du sonst das Panel ausgesucht?? Bist ja 
wohl kaum in den Baumarkt gegangen und hast einfach mal ins Regal 
gegriffen, oder?

Gruss und nix für ungut

Autor: Carl York (carlyork)
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Es wäre natürlich sehr gut, wenn ich diese Kentnisse hätte bzw. noch 
erarbeiten könnte. Allerdings liegt das zeitlich einfach nicht drin.
Ich habe mir alles auch viel zu leicht vorgestellt und bin nun etwas 
überfordert. Ich werde morgen denke ich mal einen befreundeten 
Elektroniker um Hilfe bitten. Alleine wird das nichts.

Und ja, die Solarzelle habe ich "zufällig" ausgesucht...:-)

Kriterien waren eigentlich nur folgende: 1. Muss erschwinglich sein. 2. 
Sollte irgendwie verwendbar sein, damit das geld nicht nur für die 
Arbeit drauf geht---> 12 Volt Teichpumpe.

Also allen vielen dank für die Hilfe!

Autor: Guido (Gast)
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Stefan schrieb:
> Etwas OT zu den Ohmschen Gesetzen:

Aus meiner Sicht ist
das wahre Ohmsche Gesetzt ;-)
In Worten: Die Stromdichte g ist proportional zur elektrischen 
Feldstärke E.

reflection schreib:
> Hm, tschuldigung das ich mich jetzt auch noch einmische, aber vielleicht
> ist die doch sehr einfache Aufgabe für einen Laien einfach nicht zu
> bewältigen.

Einer Solarzelle unabhängig von der Bestrahlungsstärke immer die 
maximale Leistung zu entnehmen ist aus meiner Sicht keine "sehr einfache 
Aufgabe". Darüber wurden sogar Habilitationsschrift verfasst (wenn auch 
in den 60 bzw. 70ern).

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