Luftsolfångare: Kondensator mellan panel och fläkt?

[BT]

Till slut gjorde jag något vettigt av ett av de fönster som legat och stört i trädgården. Tillsammans med andra upphittade delar och en inköpt solpanel blev det en luftsolfångare. Den är nu på plats och skjutsar varm, torr luft de soliga timarna på förmiddagen.
Jag ville göra det enkelt för mig. Jag beslöt därför att koppla en solpanel direkt till fläkten (ingen termostatstyrning med andra ord). Det skulle alltså fungera enligt principen, att när solen lyser ackumulerar solfångaren värme, samtidigt som solpanelen alstrar ström till fläkten.
Kruxet är detta: Panelen (Output Voltage 13,5V; Output Current 350mA; Power Output 5W) är stark nog att driva 12-voltsfläkten (0,44A), med en väldig fart till och med, men verkar inte klara att själv starta den. Jag går alltså ängsligt fram till fläkten och knuffar igång den hela tiden. Det förtar ju lite av poängen med ett system som skall hålla huset torrt och fint även när jag inte är där!
Så till mina frågor, till er som kan något om sådana ting. På en av bygbeskrivningarna som återfinns på 24V-sidorna anges att man skall löda en kondensator (3mF 16 voltskondensator; där till en 8W-panel) mellan panelen och fläkten. Är den månne till för att hjälpa till att starta fläkten? I sådana fall, var kan man få tag på en och vilken "dimension" (jag kan som syns inte jargongen!) behöver jag till mitt system? Jag har kollat på t.ex. Conrad.se, men skall ärligt säga att jag ine blev klokare av det. Där finns många kondensatorer, men ingen som motsvarar den beteckning jag fått från byggbeskrivningen. Det vore toppen om någon har erfarenhet, eller kunskaper förvärvade på annat sätt, att dela med sig!       

[tinna.m]

Kolla om här står nåt du har nytta av.
http://www.brunzell.com/projekt/solfangare/steg8.htm

[sɹǝpuɐ]

Jag vet inte om det skall behövas för en likströmsfläkt. Men det kan ju vara värt att testa. En kondensator kostar inte så mycket.

Jag hittade ett par kondensatorer på Conrad du kanske kunde testa?

Sök på Conrad efter:

RADIAL CAPACITOR CD110PT 3300µF 25 V

(11:55)

(3300µF är samma sak som 3,3mF)

Eller
   
ELKO RADIAL LOW ESR 105° 4700µ 16V

(25:-)

Eller

ELKO RADIAL LOW ESR 105° 2200µ16V

(18:90)

Edit: Jag kollade byggbeskrivningen. Där står det att man skall löda dit kondensatorn mellan solcellen och fläkten. Det verkar lite konstigt.

Jag skulle gissat att man skall löda dit den mellan anslutningarna på fläkten. När den laddats upp hjälper den till med extra startström. Var noga med plus och minus. Plus på solcellen till plus-anslutningen på kondensatorn.

[torbjorn]

En fläkt med s k borstlös motor drar ganska kraftigt pulserande ström och den kan nog ha svårt att komma igång med en "klen" spänningsmatning om den inte har en kondensator parallellt.

Men elektrolytkondensatorer i den där storleksordningen finns det ingen anledning att köpa nya, plocka ur första bästa elektronikskrot som ändå ligger och skräpar istället! Hittar man ingen med tillräckligt stor kapacitans går det bra att parallellkoppla flera. Utmärkta källor är t ex tv-apparater, datornätdelar och bilstereo.

[ylvak]

På en av bygbeskrivningarna som återfinns på 24V-sidorna

Jag vill också bygga! Var kan jag lära mig detta?/Y

[BT]

Tack för det! I första hand blir det en visit till elektronikskroten på jobbet och se om jag hittar något som ser rätt ut. Fungerar inte det så fick jag ju några stigar in i Conrad-djungeln. Sedan gäller det bara att lära sig löda...
Ylvak: http://24volt.eu/solfangare.php har några beskrivningar. Även brunzell-sidan som det tipsas om i tråden är informativ. Men i slutänden får man ju improvisera utifrån vad man har för material (fönster etc.). Det är det jag tycker är det verkligt tillfredställande: att lyckas göra något användbart av "skräp".

[Dobbelina]

Hej!

Har precis reparerat min luftsolfångare, och bytt ut den gamla trasiga solpanelen + fläkt och regulator till nya grejer.
Funkar finfint med ett himla sprutt i fläkten när solen ligger på!
Men, innan solen orkar kicka igång fläkten, ger den ifrån sig ett ganska irriterande surrande ljud.
Så jag undrar, skulle en kondensator mellan + och - sladden kunna råda bot på detta mellan fläkt och regulator, och i sådana fall vilken rekommenderar ni?
Min nuvarande setup:
Solpanel 15w, maxeffekt: Spänning = 17,5V , Ström= 0,85A
Fläkten är en 12V axialfläkt på 4.7W,(0.39A)
Mellan solpanel och fläkt sitter en sån här liten switchregulator, (buck/boost) som ett överspänningsskydd:
https://www.electrokit.com/switchregulator-330v-12v-2a.53958

Vad jag förstår, skulle en kondensator också kunna göra att fläkten går lite jämnare, om ett litet moln passerar, utan att fläkten varvar ner.

Tacksam för tips!, då min el kunskap är något kortsluten 

[torbjorn]

Switchregulatorn har ju redan kondensatorer på både in- och utgång, så man vinner nog inte mycket på att tillföra mer kapacitans utöver den.
Däremot är det vanligt att såna regulatorer krånglar och beter sig underligt då inspänningen är för låg för att de ska komma igång på allvar och börja reglera. Kanske skulle fungera bättre med en linjär serieregulator (t ex en vanlig 7812) istället. Tänk dock på förlusteffekten i den, och att den kräver en del kylning.

Många små borstlösa fläktmotorer beter sig märkligt om de ska startas på för låg spänning, men däremot går det bra att sänka spänningen när motorn väl har kommit igång. Det går lätt att ta reda på genom att provköra fläkten på ström från ett reglerbart spänningsaggregat, sakta öka spänningen från 0 och se hur den beter sig när den börjar röra på sig.

[Dobbelina]

Hej torbjorn, tack för svaret.

Efter att ha kikat på en del youtube videos, där man laddar upp en "super capacitor",
(med en diod som motverkar backström), fick jag känslan att en sådan skulle sno all spänning tills det att den är fulladdad.
Man borde då slippa surrandet var min teori, då inget skulle gå fram till fläkten.
När denna kondensator sen får mer spänning, vart eftersom solljuset blir starkare, skulle den bli "mätt", och "spilla över" i en vettig spänning som direkt drar igång fläkten utan det initiala grinandet.
Bonusen där skulle då också vara att den fungerar som buffert, och tar bort ev smådippar i varvtal på fläkten, om ett litet moln passerade.

Är jag ute och cyklar här? 

[torbjorn]

Nejdå, men en supercap är lite farlig att ha att göra med pga den stora lagrade energin och låga inre resistansen, så om man kan undvika sådana i sina hembyggen kan man sova lugnare.

För övrigt håller väl stora supercaps på att försvinna från marknaden. För ca 15 år sedan trodde man att de skulle bli en viktig komponent i elfordon för att kunna ta hand om strömstötar vid acceleration och motorbromsning, men då väntade man sig inte att batterier och kraftelektronik skulle förbättras så att supercaparna blev överflödiga. I finanskrisens efterdyningar lade flera stora komponenttillverkare ned nybyggda supercapfabriker, i många fall utan att de nånsin hade fått producera annat än varuprover.

[Dobbelina]

Jag är väl först och främst inte ute efter en kondensator i dykartubs storlek, ha ha! 
Bara någon mindre, som skulle kunna absorbera det där surrandet, var min tanke.
Surrandet i sig är förstås inget stort problem, jag la bara märke till det när jag satte örat mot luftutblåset på solluftfångaren.
En liten/lagom konding och en diod hade jag inbillat mig skulle göra tricket.
Undrar hur många Volt och mF en kondensator skulle behöva vara för att driva fläkten i sisådär 5 sekunder om den är på 4.7W?
Alltså, ett pyttelitet moln passerar solpanelen, utan att fläkten varvar ner.
Vad jag förstår, skall man alltid välja en kondensator som har högre volt antal än det man matar den med, för att undvika att den går sönder p.g.a
överladdning.

[torbjorn]

En kondensator lämnar ju aldrig konstant spänning, utan om man drar en konstant ström ur den så sjunker spänningen linjärt under tiden.

[Dobbelina]

Okej,

Jag förstår att en kondensator är ett dåligt batteri då det urladdas väldigt snabbt.
Men jag skulle gärna ha en variant som orkar hålla fläkten igång ett par sekunder bara, som en liten buffert.
Här en bra video som visar ungefär vad jag menar:
https://www.youtube.com/watch?v=xlG8ir61Hto

Dessa inte allt för stora kondensatorer går
att hitta billigt här(5.5V 1F):
http://www.tme.eu/se/details/buc-1f/superkondensatorer/panasonic/eecf5r5u105/

Med 3 seriekopplade såna där skulle man komma upp i ca 16.5Volt och 1F, som exempel.
Självklart förstår jag att man inte på något sätt ökar effektiviteten med
en sån här lösning, men man kanske skulle få en något jämnare gång
på fläkten.

[torbjorn]

Det går ju alltid att prova. Men sätt en säkring i serie med supercapen, 1 AT glasrörssäkring eller liknande.

[Dobbelina]

Ok, tack för infon!

1Amp trög glasrörssäkring.

Ehh, funkar 1 sån här diod bra tror du?
http://www.tme.eu/se/details/bzw04-26-dio/transientskyddsdioder-enkelriktade-tht/diotec-semiconductor/bzw04-26/

Sen vad gäller supercapsen får man väl laborera sig fram vad gäller antal Farad, då fler borde ge längre driftstid.

Aliexpress har alla möjliga varianter till vettiga priser:
https://www.aliexpress.com/wholesale?spm=2114.search0104.1.1.wr4Ro7&SearchText=super+capacitor&initiative_id=RS_20170922170701

En sån här modul kanske är ännu bättre?,(fast det verkar overkill):
16V 20F

Kolla 3 minuter in i den här videon, den där supercapen kan max vara 1- 1.5F som får fläkten och hålla igång!
https://www.youtube.com/watch?v=ZgozrScGN8U

[torbjorn]

En transientskyddsdiod är inte alls samma sak som en säkring.
Använd en vanlig glasrörssäkring eller bilsäkring (exempel: http://se.farnell.com/multicomp/mc000883/patrons-kring-1a-tidsf-rdr-jning/dp/2461214  eller http://se.farnell.com/littelfuse/0287001-pxcn/fuse-atof-1a-32vdc-fast-acting/dp/2137122 ), tillsammans med passande säkringshållare.

[Ett svart får]

Dessa inte allt för stora kondensatorer går
att hitta billigt här(5.5V 1F):
http://www.tme.eu/se/details/buc-1f/superkondensatorer/panasonic/eecf5r5u105/

Med 3 seriekopplade såna där skulle man komma upp i ca 16.5Volt och 1F, som exempel.

Teoretiskt sett går det att seriekoppla elektrolyter för att de skall klara högre spänning, men det kräver att de har mycket låga variationer sinsemellan. Annars finns det stor risk att en kondensator får ta mer än sin tredjedel av spänningen och då smäller det, bokstavligen. Dessutom kan man räkna med att inre resistans och kapacitans ändrar sig med temperatur så om en kondensator får ta lite mer av belastningen och börjar bli varm kanske det gör att den får ta ännu mer och blir ännu varmare... Jag skulle alltså hellre satsa på en enda kondensator som klarar spänningen på egen hand.

För övrigt brukade det sitta såna där kondingar som spänningsbackup till minnet för kanalinställningar på gamla panasonic/matsushita video och annan utrustning, ofta på kretskortet i fronten som displayen satt på. Those were the days 

[Dobbelina]

En transientskyddsdiod är inte alls samma sak som en säkring.
Använd en vanlig glasrörssäkring eller bilsäkring (exempel: http://se.farnell.com/multicomp/mc000883/patrons-kring-1a-tidsf-rdr-jning/dp/2461214  eller http://se.farnell.com/littelfuse/0287001-pxcn/fuse-atof-1a-32vdc-fast-acting/dp/2137122 ), tillsammans med passande säkringshållare.

Tack torbjorn,

Jag förstod att det var en glasrörssäkring du pratade om.
Dioden jag länkade till menar jag att man skulle använda för att slippa backström från kondensatorn till regulatorn, duger den dioden till det?

Teoretiskt sett går det att seriekoppla elektrolyter för att de skall klara högre spänning, men det kräver att de har mycket låga variationer sinsemellan. Annars finns det stor risk att en kondensator får ta mer än sin tredjedel av spänningen och då smäller det, bokstavligen. Dessutom kan man räkna med att inre resistans och kapacitans ändrar sig med temperatur så om en kondensator får ta lite mer av belastningen och börjar bli varm kanske det gör att den får ta ännu mer och blir ännu varmare... Jag skulle alltså hellre satsa på en enda kondensator som klarar spänningen på egen hand.

För övrigt brukade det sitta såna där kondingar som spänningsbackup till minnet för kanalinställningar på gamla panasonic/matsushita video och annan utrustning, ofta på kretskortet i fronten som displayen satt på. Those were the days 

Hej Ett svart får!

Det är smått omöjligt att hitta enskilda super kondensatorer på 16V med låg Farad, alltså supercaps.
Det närmaste/minsta jag kunde hitta var denna modul på 16V 10F som är säkrad(Fast det känns som den är för stor):
http://www.ebay.com/itm/16V1F-1-6F-2F-Farad-Capacitor-2-7V-10F-Super-Capacitor-With-Protection-Board-/272838176080

Man kanske kunde köpa kretskortet med skyddet separat, och sen löda dit typ 6 X 2.7V 1F för att få en 16V 1F modul?, ett sånt här kort menar jag:
https://www.aliexpress.com/item/New-6-String-2-7V-100F-500F-100F-120F-220F-360F-400F-500F-Super-Capacitor-Balancing/32818573262.html
Och sen löda dit 6 såna här:
https://www.aliexpress.com/item/NEW-10PCS-Super-Capacitor-2-7V-1F-Farah-Capacitor-Super-Farah-Capacitor/32826909170.html

Det är först när man letar efter mindre "normala" kondensatorer på under 1F, som man kan hitta enskilda enheter på 16V, fast räcker det i mitt syfte?
Blev så himla impad av det här exemplet, (3 minuter in i videon):
https://www.youtube.com/watch?v=ZgozrScGN8U
Han håller igång den där lilla fläkten ett bra tag, efter att ha vevat in lite spänning i supercapen, suverän svänghjuls effekt!
(Motorn är på 3.6V, supercapen 5.5V 0.22F )
Av det exemplet skulle en 16V 1F modul kännas så nära man kan komma, för en 12V fläkt som spännings buffert.
Har supercapen för högt/många F, har jag känslan av att laddningstiden blir för lång, och då försvinner hela poängen.

[torbjorn]

Om du ska ha en diod för att släppa fram strömi ena riktningen men inte i andra så ska du använda en vanlig likriktardiod, inte en transientskyddsdiod eller zenerdiod. En vanlig typ som tål 1 A heter 1N4007, en som tål 3 A heter 1N5408, för att ta ett par exempel. Vill man ha lägre framspänningsfall än vad en vanlig kiseldiod har så kan man välja en schottkydiod istället. Man behöver sällan köpa sådana saker nya, det finns gott om lämpliga dioder i t ex skrotade datornätdelar, batteriladdare eller växelströmsgeneratorer till bilar.

Det finns många fall där det har fungerat bra i många år att ha elektrolytkondensatorer seriekopplade utan särskilda försiktighetsåtgärder (läckströmmen brukar öka ganska brant nära märkspänningen, så spänningarna jämnar ut sig själva om alla seriekopplade kondensatorer är av exakt samma typ och fabrikat). Men jag vet inte om det är lika enkelt med supercaps, som ju bygger på helt annorlunda fysikaliska fenomen än en gammaldags elektrolytkondensator.

[Dobbelina]

Tack torbjorn för ditt svar!

Jag tror jag har tillräckligt med kunskap nu för att börja experimentera lite.
Skall beställa supercaps och balanserings modul från aliexpress, funkar det inte så är det inte hela världen.
Det är alltid kul och lattja med elektroniska mojjänger! 

Återkommer om ett bra tag, då aliexpress levererar från Kina, och det tar ett tag innan grejerna kommer fram.

Om någon annan har nån synpunkt på mitt projekt, dela gärna med er!