Towards a CO2 neutral urban environment - Cutting the wire ForskEL (2008). Project. No. 010113 Følgegruppemøde 11 marts 20
Cutting the Wire Outline Formål Projektforløb Status Opsummering
Cutting the Wire Formål Nedbryde barriererne mod solceller i andre anvendelser end på sydvendte tagflader Information om lysenergi Karakterisere solceller Standardmålinger giver ingen info Nye solcelleteknologier Lave dimensioneringsværktøj Identificere markedsområder
Cutting the Wire Oprindeligt formål a) Måling og udledning af indstrålingsdata for byrummet Mere end 40 sites => udvikling af lysloggere b) Måling af elektriske karakteristikker for et bredt udsnit af solceller påmarkedet (forskellige fabrikater og teknologier) for at opnådatamateriale, der matcher lysindstrålingsniveauerne: 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 400,, 1000 W/m2 => udvikling af LED sol simulator samt software c) Undersøge potentialet for PV CO 2 neutrale substitutionsløsninger for eksisterende applikationer i byen og beskrivelse af markedspotentialet herfor. 30-40 eksisterende applikationer => undersøge energiforbrug samt estimere besparelse i energi og CO 2 -udledning, på baggrund af b) d) Tilvejebringelse af dokumentation der præsenterer de opsamlede data påen brugervenlig facon, givende danske virksomheder et værktøj til at vurdere potentialet for at integrere solceller i deres produkter. Håbet er at initiere et marked for danske virksomheder påpv applikationsområdet. => cd-rom/designværktøj til vurdering af applikationer mht. størrelse, positionering, energiforbrug
Cutting the Wire Indsatsområder 1. Identifikation af lysforhold Frembringe lysmåleenheder Udvælge sites / monterering og logning Databehandling 2. Karakterisere solceller Bygge LED Sol Karakterisere solceller 3. Modelsystem (kobling af data fra 1 og 2) 4. Identificere markedsområder 5. Markedsføring af projektindhold
Cutting the Wire Lysmålinger Der er foretaget dataopsamling af lysindfald på 2 sites i København siden november 2008. Der er opnået vigtige erfaringer mht. opsætning af loggere, måleområde af loggerne, ansøgning om tilladelse til opsætning mm. Det blev tidligt i projektet besluttet at udvikle lysloggere, i stedet for at bruge kommercielle loggere grundet pris samt begrænsning i datadetaljering.
Cutting the Wire Lysmålinger, dec. 08
Cutting the Wire Lysmålinger, april 09
Cutting the Wire Udvikling af lysloggere
Cutting the Wire Groft spektrometer Print Dette system findes ikke!
Cutting the Wire Udvikling af lysloggere Kommerciel logger Vores lysloggere + Eksisterende software til data-off load Måler lysintensitet jf. silicium-cellens respons + Måler total lysintensitet samt spektralfordeling i det synlige område + lav pris (<1000 kr) Pris (>2500 kr) + Platform for yderligere features Stadig under udvikling
Cutting the Wire udvikling af lysloggere Kravsspecifikation Udvikling af PCB Udviklingssoftware / simulering Simpel prototype / fejlretning 1:1 prototype Mekanisk/optisk design Udvikling af software til enheden Kalibrering Testloop og fejlretning Produktion
Cutting the Wire Status loggere f(r,g,b,h) = fuldt spektrum
Cutting the Wire udvikling af lysloggere Send rundt!
Cutting the Wire LED Sun Solceller testes i dag under standard test betingelserne: Lysintensitet på1000 W/m 2 Celletemperatur på25 o C Spektralfordeling af lys svarende til AM1.5 Formålet med solsimulatoren LED Sun er, at skabe testbetingelser, hvor lysintensitet samt spektralfordeling er variabel. Herved kan solcellers elektriske ydelse under realistiske forhold bestemmes. Fokus på vores LED Sun har været lav-lys området (0-200 W/m 2 ), med mulighed for at variere på spektralfordeling Den elektroniske belastning i form af et print udvikles, for at nedsætte prisen og gøre enheden mere mobil.
Cutting the Wire LED Sun LED-lampe Målespot Fejl LED styring Elektronisk belastning Målesoftware
Cutting the Wire LED Sun VBA solcellekar. Labview LED styr Matlab fitning Parametre (V,I) = f(ir,r) Voc, Isc, eff, FF, Rs Rp
Cutting the Wire LED Sun vol 2 Ny reflektor opsætning LED opsætning - LED er VIS,NIR,IR -12 stk 50 nm interval IV test Kiethley 2400 Spejl VIS NIR IR 1000 nm 2,5 W 2 W 1 W 0,5 W Reflekterende halvkugle Målespot LED target Total Ca. 23 W pr. 30x30 cm 250 W/m2
Cutting the Wire LED Sun vol 2 No Color Peak Wave length Width [lm] [mw/ lm] Poptical [mw] wish No of LEDs realized [mw/nm] 1 UV 1 395 10 LEDengin 550 1000 1,8 2 1100 110,0 2 UV2 405 10 LEDengin 550 1900 3,5 2 1100 110,0 3 Blue 455 20 LEDengin 35 16,9 591,5 2300 3,9 3 1774,5 88,7 4 Dental blue 480 20 LEDengin 800 2300 2,9 2 1600 80,0 5 Green 520 40 LEDengin 100 2 200 2000 10,0 14 2800 70,0 6 Amber 590 20 LEDengin 105 2 210 5,0 10 2100 105,0 PC amber 590 80 Rebel 130 2,4 312 5,0 5 1560 19,5 9 red 630 20 LEDengin 90 4,5 405 1700 4,2 5 2025 101,3 10 Deep red 660 20 LEDengin 450 1400 3,1 4 1800 90,0 11 Far red 735 30 LEDengin 280 1200 4,3 5 1400 46,7 12 IR 780 780 40 Roithner 1000 1000 1,0 1 1000 25,0 13 IR 810 810 30 Roithner 1000 1000 1,0 1 1000 33,3 14 IR 870 870 40 Roithner 1600 1000 1,0 1 1600 40,0 15 IR 940 940 40 Roithner 1200 1000 1,0 1 1200 30,0 16 IR 970 970 55 Roithner 480 500 1,0 1 480 8,7 Optisk effekt: 22,5 W
Cutting the Wire LED Sun vol 2 LED opsætning
Cutting the Wire LED Sun vol 2 Reflekterende halvkugle Målespot Spejl LED target
Cutting the Wire Status LED Sun
Cutting the Wire Status LED Sun
Cutting the Wire Status LED Sun
Cutting the Wire Status LED Sun
Cutting the Wire Status LED Sun IEC904-9 standard requirements LED sun and Hemispherical Spetral Irradiance LEDsun Hemi 37 1 0.8 270 W pr. m2. ------------------- Spektral irradianse fordelingen ser ud således: ------------------- Wavelength Interval and Total Percentage 400-500 nm : 59.5045 [W/m2] 21.9879 % 500-600 nm : 52.6016 [W/m2] 19.4372 % 600-700 nm : 48.0721 [W/m2] 17.7635 % 700-800 nm : 44.8523 [W/m2] 16.5737 % 800-900 nm : 42.5262 [W/m2] 15.7142 % 900-1100 nm: 20.9089 [W/m2] 7.7262 % Irradiance [W/m2] 0.6 0.4 0.2 0 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 Wavelength [nm]
Cutting the Wire Status LED Sun IEC904-9 standard requirements 0.7 0.6 LED sun and Hemispherical Spetral Irradiance LEDsun Hemi 37 0.5 173 W pr. m2. ------------------- Spektral irradianse fordelingen ser ud således: ------------------- Wavelength Interval and Total Percentage 400-500 nm : 39.1103 [W/m2] 22.5484 % 500-600 nm : 31.643 [W/m2] 18.2432 % 600-700 nm : 27.2413 [W/m2] 15.7055 % 700-800 nm : 27.7436 [W/m2] 15.9951 % 800-900 nm : 27.3464 [W/m2] 15.7661 % 900-1100 nm: 18.4034 [W/m2] 10.6102 % Irradiance [W/m2] 0.4 0.3 0.2 0.1 0 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 Wavelength [nm]
Cutting the Wire Status LED Sun
Cutting the Wire Status LED Sun
Cutting the Wire Status LED Sun
Cutting the Wire Status LED Sun
Formål med workshoppen: For at fået opdateret og nutidigt billede af, hvilke fremtidige PV applikationer til uderummet, som markedet efterspørger til en by som KBH inviterer vi til en brainstorm med visionære opfindere, producenter og fagfolk. Formålet vil være at liste de udendørs applikationer, hvor solceller kan indtænkes og gøre gavn. Herved vil det lette en identificering af mulige barrierer til lancering af de fremtidige PV produkter. Cutting the Wire Workshop
Cutting the Wire Workshop Hvor skal de næste målinger i byrummet laves? Hvilken type byrum: bredde på gaden, højde på husene? Hvilke omgivelser karakteriserer byrummet? Konkret placering af solcellen: vandret, lodret eller? Årstidsbestemte solceller?
Cutting the Wire Workshop: solceller off grid Off-grid nøgleord: sociale relationer, midlertidighed, sæsonbetonet, uafhængighed Sociale relationer mellem mennesker, kan de forstærkes af off-grid applikationer? Byrums aktiviteter, de midlertidige eller sæson betonede programmer som kan have en uforudsigelig opståen og geografisk placering. Pølsevognen, sommerserveringen, picnic, rickshaws, stilladsbanner, markise og pavillon. Der blev især talt om åbne pladser, evt. metrostationen. Lys kan være med til at skabe stemning/tryghed og bringe folk til at tage nye pladser til sig.
Cutting the Wire Workshop: solceller on grid On-grid nøgleord: Max. ydeevne, erhverv/ejerforeninger, dobbeltfunktion ex. Sol/lydafskærmning, tilskud/skattenedsættelser noget-for-noget Max udeevne Fokus påerhverv Der var interesse for dobbeltfunktioner så som, solafskærmning, lydafskærmning Det kunne være interessant at have nogle tilskuds fra kommuner eller stat, lidt noget-for-noget princippet, såf.eks. Kbh ner-tage, tilladelse gives hvis solceller bliver en del af tilrettelæggelse af den nye tagterrasse Ved solafskærming, målinger i højde påbygning, såman kun skulle placere celler i den højde der yder godt Oplagte steder til solceller on-grid: Metrostationer, stadioner, busstationer, busskure, parkeringspladser/huse, lydafskærmning på motorvej. Brug af hele tagflader ved solceller på tag
Cutting the Wire Branding
Cutting the Wire Branding The Conference will provide an excellent platformfor dialogue and information exchange across the World. The who is who of the PV solar branch will meet at Hamburgto discuss the latest developments in science and industry. Projektet deltager med to poster-præsentationer: Generelt om projektet Om LED Sun og loggere
Cutting the Wire Branding Interesse fra tysk firma: Simusolar -Estimering af solenergipotentiale på baggrund af eksakte 3D modeller opbygget ved luftfoto. -Tager hensyn til skyggeeffekter -Mangler faktiske målinger til at verificere simuleringerne
Cutting the Wire Opsummering I ansøgningen Lysdata kun total energi måling LED Sol effektivitet vs intensitet Gennem projektet Groft spektralfordelt energimåling Udvikling af lyslogger LED Sol responskurver total gennemkarakterisering af solcellerne
Leverancer: Cutting the Wire Opsummering - Spektralfordelt lyslogger: Færdig - LED Sol: Færdig - Lysmålinger byrum: Lavet færre - Databehandling : Mindre fokus Solcelle karakteriserings laboratorium pådtu Fotonik i Roskilde.