Solarflieger

[Holger Lambertus]

Moin Freunde der strahlenden Wintersonne

Es gibt Daten für die Gen-5 Zelle:

Gen-5, 6" 161x161mm Dia=217-? mm
Bin-Mn1 6,44W  24,9%
Bin-Ln  6,25W  24,2%
Bin-Kn  6,00W  23,2%

Auf meiner Seite habe ich einen neuen Solarzellen-Kalkulator und die GEN-5 Zellen eingpflegt:

SOLAR ZELLEN Mit der Kraft der Sonne | Solarflug

Holger Lambertus, Weltrekordinhaber, Experte für effiziente Modellflug-Elektromotoren und kunsthandwerklicher Motorwicklungen mit höchstem Füllgrad

solarflug.lambertus.info

Mit dem Kalkulator können neben anderen netten Spielereien Solarzellen auf ihre plausiblität hin berechnet werden.
Er wird die Tage noch um dem Faktor Gewicht erweitert, so das er zusätzlich gramm/Watt und gramm/Fläche auspuckt.
Anregungen und Kritik sind ausdrücklich erwünscht.


Im Direktlink in den Shop von MrWatt sind 13g angegeben.

SunPower Monocrystalline flexible solar cell 6X6 in (161x161mm) 6W

New flexible Sunpower solar cell 6X6 inches 6W are the most efficient in the market up to 23%. used for nautical and aeronautical applications, IOT devices

www.mrwatt.eu

Besonders interessant sind die Gen5 Zellen um auch alte Solarflieger aus den 90er aufzurüsten, die Gen-2/3 (C/E60) waren für die Flächentiefen ja oft zu kurz.

 

[walnuss]

Hallo Solarfreunde

auch die Entwicklung der Zellen schreitet voran:

Zitat von Clixoom

Solarzellen gelten als die Vorreiter der Energiewende, doch sie haben ein großes Problem: bisherige Modelle sind oft sehr ineffizient. Bisher konnten selbst die stärksten unter ihnen maximal 26,7 Prozent des Sonnenlichts einfangen. Nun hat ein Berliner Forschungsteam eine sogenannte Tandem-Zelle entwickelt, die einen neuen Weltrekord aufstellt: 29,15 Prozent Effizienz. Diese Spitzenzahlen werden durch eine Kombi der Halbleiter Silizium und Perowskit erreicht. Ein weiterer Vorteil: Die Berliner Tandem-Zellen sind super leicht, dünn und biegsam. Damit ist in Zukunft sogar denkbar, sie in Kleidung einzuarbeiten. Klingt nach futuristischer Schwärmerei - wird aber bald Realität. Bis die Tandem-Zelle bereit für den Markt ist, kann es zwar noch etwas dauern. Doch die Forschung lohnt sich. Diese Zelle bringt nicht nur einen neuen Rekord, sondern auch neuen Schwung für die Energiewende. Wir sind gespannt!

https://www.youtube.com/embed/902TE9qpXLo?wmode=opaque&start=0

Solargrüsse Friedrich

 

[Holger Lambertus]

Moin
Tolles Video
Knapp überschnitten, wohl bei der Video Produktion, Dez 2020 hat Oxford-PV diesen Rekord mit 29,52 % der Berliner geknackt.

Bei Oxford PV sollen die Perowskit-Silizium-Tandemzellen im Werk Brandeburg gefertigt werden.
(Es sind hierfür auf der Seite aktuell eine Menge Stellen ausgeschreiben, ein Zeichen das es (hoffentlich) real wird. )

News | Oxford PV

www.oxfordpv.com

 

[Patrick Kuban]

Moin Freunde der strahlenden Wintersonne

Hmm .. hier ist Shift-Lock, was den überkniehohen Schnee innerhalb der letzten drei Tage nachhaltig verschwinden ließ ;-)

Besonders interessant sind die Gen5 Zellen um auch alte Solarflieger aus den 90er aufzurüsten, die Gen-2/3 (C/E60) waren für die Flächentiefen ja oft zu kurz.

?? Tschujung, daß ich auf den ollen Schüsseln herumreite, aber bei Simprops Excel haut das nicht hin. Da standen die TZZM 5000-Zellen im Lastenheft, weil Wolfgang Schäper die für den vorgesehen hatte. Was damals[TM] für Weltrekorde sinnvoll war. Ich habe vorhin den Zollstock auf den Plan gelegt und e weng drauf herumgemalt. Es ist zwar der Normal-Excel-Plan, was in der Wurzeltiefe genau keinen Unterschied macht (es wurde in der Anleitung ausdrücklich darauf hingewiesen), aber mein Solar-Excel-Plan liegt grad "irnkwo drunter".

Ich find' das prima, daß Du und noch'n paar dieses Thema technisch so präsentierst und zusammenpickst. Das ermöglicht es auch mir, die früher mir zu teuren Flieger heute um Welten besser als damals betreiben zu können, unter Beibehaltung des ollen Äußeren. (Irgendwann schafft vielleicht sogar mal Werner Dettweilers Solar-Taxi einen solargetriebenen Bodenstart ;-) Ja, ich guck immer mal, ob mir vielleicht eine Diamant-Trennscheibe für meine Proxxon-Säge über den Weg läuft, um die Zellen zu beschneiden. Aber einfach nur 4" oder 100mm-Zellen fertig zu kaufen, fände ich auch nicht unangenehm. Die bereits herumliegenden 5"er muß ich derweil hat in den Solar-Clipper von ebenfalls Werner D. einbauen, als er noch für Aeronaut arbeitete, der ist für die ausgelegt. Was Dani Buchers Solar-Pfiff für ein Kaliber hatte, weiß ich nicht, es schaut nach "wenig" aus.

servus,
Patrick, nur e weng damit herumspielen wollend ;-)

 

[Holger Lambertus]

Moin Patrick
Der MrWatt schneidet Die die Zellen auch per Laser auf Dein Wunschmaß
Dann evtl. gleich 2x50mm, einmal hin und einmal zurück, dann brauchts auch die blöde Strippe nicht mehr in der Fläche.
Direkt lieferbar hat er ja lt. Shop die Breiten 20mm - 41mm - 62,5mm und sowie 125mm und 161,75mm, vielleicht passt da auch irgendwas zwei/dreireihig.

Ich dachte da an solch Modell wie das Silizi-Solar, oder das was Gerhard hat, von dem ich nicht weiß wie es heißt, aber so Schindelstränge draufhatte...
Mich interessieren primär die schmalen Streifen für die Querruder, dann sehen die nicht mehr so hässlich nackig aus wie jetzt


OT

Shift-Lock........... überkniehoher Schnee

Foto aus der warmen Bastelbude von gestern vormittag);
bzw. ""Sommer ist das was in deinem Kopf passiert""

 

[simon_123]

Bin ich hier richtig? Mülle ich euch den Thread zu? soll ich selber einen für mein Anliegen aufmachen?
Ich probiers jetzt einfach, im Zweifel bitte bescheid geben/verschieben/löschen
Ich möchte einen kleinen leichten Nurflügler bauen (1m, unter 120g)
den hier
Laut den Aussagen im Video soll der Flieger mit etwa 2 Watt im Schnitt auskommen. Nehme ich etwas andere Hardware und evtl noch einen kleinen Autopiloten mit dazu, komme ich wohl mit 3-4W aus. Das liegt erstaunlich nahe an den 3.46W mit denen die Maxeon c60 Zellen bezeichnet werden. Mit knapp 7g wäre eine Zelle noch gut zu verschmerzen.
Ich bin vollkommen unbewandert was Solarzellen angeht. Das Einzige was ich mitbekommen habe ist, dass die Zellen erstmal nur ein halbes Volt ausgeben und man sie somit in Reihe schalten muss. Haltet ihr die Idee für machbar? kann eine Zelle so geschnitten und gelötet werden, dass da eine Spannung rauskommt, die nahe bei den 4V eines 1s LiPos liegen? Gibts da was fertig/jemanden der sowas gegen eine kleine Aufwandsentschädigung machen kann? Überhaupt: was kostet sowas denn dann? Haltet ihr das für eine völlige Schnappsidee? Sollte ich einfach bei einem herkömmlichen Setup mit Akku bleiben?

 

[eifeljeti]

Jo, jo, hier biste richtig !
Schnapsidee - nö, einfach mal probieren. Ich mag nur folgende Ideen und Denkanstösse mit auf den Weg geben, ob das alles betrachtet, wohl eher nicht- aber dafür gibts ja weitere Mitleser !
-den Autopiloten würde ich als letztes in der Köngsdisziplin sehen - hab aber rein gar keine Erfahrungen damit.
-3.46 W für ne C60 bedeutet: a) beste Qualität und b) bei OPTIMALEN Bedingungen (Einstrahlung,Winkel) die gibts beim Fliegen hier in Europa so nicht wirklich. Also gedanklich die 3.46W Ausbeute wegräumen - es ist leider kein Akku.
- eine C60 wiegt mit ziemlicher Sicherheit kein 7g eher 9gr plus Verbindungsstücke/Kabel.
- geschnittene Zellen gibt es .. auch schon fertig zu kaufen.
-Nuri-Problem 1: Winglets oben sorgen für Abschattung.
-Nuri-Problem 2: Motor eher vorne dran, dir fehlt der Akku vorm Schwerpunkt.
-Welcher Motor hat ein ordentliches Leistungsgewicht bei 4W / 4V ?
Welche Motoren gibts denn für 1S so am markt ?

Edit: wenn du eine Zelle halbierst und die Hälften in Reihe schaltest, verdoppelt sich die Spannung und der erzielbare Strom halbiert sich .
Das Profukt (Leistung) bleibt gleich ... soweit.
Also eine Zelle liefere bei 0,55v einen Strom von 6.3A, = 3.46Watt.
Machst du 8 Teile draus , biste bei 800mA und 4,4 V , ebenfalls 3.46 Watt.
IM BESTFALL !!!
HOLLE --- los ... vorrechnen !!!!

Da gibts viel zu tüfteln !

 

[simon_123]

Super, danke, also:

den Autopiloten würde ich als letztes in der Köngsdisziplin sehen - hab aber rein gar keine Erfahrungen damit.

Ich hab schon erste Erfahungen gesammelt und als junger Informatiker ist das doch eher eine leichte Übung für mich
Die Königsdisziplin wäre dann eher die MPPT Funktionalitäten in den Code vom Flightcontroller einzubauen, aber auch das ist nicht unschaffbar

-3.46 W für ne C60 bedeutet: a) beste Qualität und b) bei OPTIMALEN Bedingungen (Einstrahlung,Winkel) die gibts beim Fliegen hier in Europa so nicht wirklich. Also gedanklich die 3.46W Ausbeute wegräumen - es ist leider kein Akku.

Hm, ok, sehe ich ein. die 3-4W von mir waren ja auch nur ein Durchschnittswert. Was holt man denn aus einer von diesen Zellen an einem normalen, wolkenlosen Sommertag mittags raus?

- eine C60 wiegt mit ziemlicher Sicherheit kein 7g eher 9gr plus Verbindungsstücke/Kabel.

Das ist auch noch im Rahmen. Ich dachte eh eher an 2,54mm Pins und Kupferlackdrat als an dicke Kabel mit Stecker (wir reden ja nur über max 5W)

- geschnittene Zellen gibt es .. auch schon fertig zu kaufen.

Ja, den angesprochenen MrWatt hab ich mir schon angesehen. Ich habe nur die Befürchtung, dass das von einem komerziellen Anbieter für mich unbezahlbar wird (mein Budget ist da eher im ersten Drittel der Zweistelligkeit, ist das realistisch?). Es soll ja nur ein kleines Experiment sein und ich brauche nur eine (bis 2) c60 Zellen. Da bin ich als Anfänger auf diesem Gebiet logischerweise nicht bereit Midestbestellmengen von 10-20 Stück zu ordern
Vielleicht findet sich hier jemand der eh etwas ähnliches (geschnittenes) bestellt und man kann sich zusammen tun?
Macht es Sinn die Dinger auch fertig gelötet zu kaufen? Ich bin zwar im Platienenlöten mittlerweile versiert, aber das ist ja was anderes, mit 450°C darf man den Zellen wohl nicht kommen?

-Nuri-Problem 1: Winglets oben sorgen für Abschattung.

Nuri ohne Winglets; siehe das Video: das Ding fliegt wie eine Horten

-Nuri-Problem 2: Motor eher vorne dran, dir fehlt der Akku vorm Schwerpunkt.

Ich bin völlig frei wo ich den Motor montiere: Vorne oder hinten: egal. Evtl kommen auch die Servos vorne rein. (hinten wäre zwar für den Schutz bei der Landung besser, aber seis drum.
Ich dachte eh an einen 200mAh 1s Akku als Puffer: der Autopilot mag keine Unterspannungen...

-Welcher Motor hat ein ordentliches Leistungsgewicht bei 4W / 4V ?
Welche Motoren gibts denn für 1S so am markt ?

Ob der ein gutes Leistungsgewicht hat weiß ich nicht, aber ich hab noch sowas hier liegen:

Hobbyking XP 3A 1S 0,7 g Brushless-Regler

Hobbyking XP 3A 1S 0,7 g Brushless-Regler

hobbyking.com

Hobbyking AP-03 7000kv Brushless Micro Motor (3,1 g)

Hobbyking AP-03 7000kv Brushless Micro Motor (3,1 g)

hobbyking.com

Machst du 8 Teile draus , biste bei 800mA und 4,4 V , ebenfalls 3.46 Watt.

Darauf bin ich auch gekommen und bin eigentlich ganz happy: die restliche Elektronik zieht schätzungsweise max 250mA, hab ich noch 2.4W über und das deckt sich mit dem, was der Flieger angeblich zum fliegen braucht. Die Frage wäre jetzt unter anderem: Kann man eine Zelle überhaupt in 8 teilen (wegen der Lötpads drunter)? Ich meine 9gramm sind ja ok, dann könnte man evtl auch 2 Zellen a 4 Teile drauß machen. Allerdings wollte ich halt doch so leicht wie möglich bleiben.

 

[eifeljeti]

Naja, dann fang doch mal an und überprüfe deine Werte.
Prop an Motor, 1 Zelle Lipo (nicht solar) und nen Regler dran, messe Strom, Drehzahl, Pitchspeed, Schub ... bei vollem , mittlerem, leeren Akku.
Dann hast du schon mal belastbare Zahlen für deinen Antriebsstrang.

Die restliche Elektronik DARF keine 250ma ziehen, 2 Servos + Empfänger muss viiiel weniger sein evtl. die Hälfte.
Auch hier: Alles verkabeln, kleines Amperemeter zwischen RC Komponenten und Akku (? 3.8V) , und mit den Servos mal (unter leichter Belastung) schnell /langsam rudern lassen. Hoffentlich ist das Amperemeter fix genug in der Darstellung.

Ähh, was noch: der solare Bedeckungsgrad: es ist vorteilhaft, die gesamte zur Verfügung stehende Oberfläche des Flugobjektes mit Zellen zu bepflastern. Verbessert das Verhältnis von erntbarer Leistung zu Flügelfläche/Luftwiderstand/Flächenbelastung enorm in Richtung Performance.

Dieser Nuri hatte nur sehr wenig Leistung für seine Flügelfläche ... schlechter Plan, aber ging.

 

[Dietrich_M]

Bei meinen 16 Zellen bekomme ich max. etwa 50W raus, bei direkter Sonneneinstrahlung. 16x3.46W=55W d.h. etwa 90% sind hier in der Gegend wohl maximal möglich. Im Geradeausflug im Sommer bei 60° Sonnenwinkel sollten ca. 50% davon übrigbleiben cos(60°)=0.5.
D.h. mit einer Zelle hättest Du da 3.46*0.9*0,5 = ca. 1.55W im Durchschnitt verfügbar. In der Kurve hast Du enstrechend mehr wenn die Zelle Richtung Sonne zeigt und weniger wenn die Sonne weniger als 60° zur Sonne zeigt.

 

[Dietrich_M]

hatte noch vergessen: mit den 2W sind sicherlich fliegen ohne Höhenänderung gemeint. Irgendwie musst Du aber erst mal auf Höhe kommen.
Die C60 Zellen lassen sich übrigens in max 6 Streifen schneiden, um noch die Lötpads zur Verfügung zu haben. Mit 2 C60 Zellen könntest Du also einen 12 Zeller bauen.

 

[Holger Lambertus]

Moin
Nur ein paar Gedanken dazu...
Interessantes Projekt

Bei den geringen Leistungen spielt der Verbrauch der RC-Anlage schon eine erhebliche Rolle, wie Rudi schon sagte.
2 Servos, 1 Empfänger, der FC, da ist man schnell bei über 100mA im Stand, bei 5V = 0,5W , wenn dann noch der Flightcontroller die Servos ständig hin- und her-zappeln, Telemetrie hochfrequent aktiviert ist, u.s.w. kann das auch deutlich über 1 Watt im Flugbetrieb werden.
Dinge, über die sich der Akkuflieger eher selten Gedanken macht.

Auswahl des RC sollte darum eher mit Augenmerk auf dem Verbrauch als auf das letzte Gramm ausgewählt werden, Analogservos nach geringsten Ruhestrom, u.s.w.

Ich mache es sogar umgekehrt, wenn die Servos nicht bewegt werden, schaltet mein MCU die Servos sogar runter, um Strom zu sparen. Besser das Modell etwas eigenstabiler bauen, und gut einfliegen. Freiflieger fliegen sogar ganz ohne Servos geradeaus, gehen tut das.
Um weiter Strom zu sparen takte ich die Telemetrie auf 1Hz, und als MPP ist da ein kleiner Attiny an 3,3V mit ein paar wenigen mA.
-

Verwindung (Winglets, u.s.w.), alles hat da leider immer so sein A-Bär-Gegen-Dings, bei 3° Verwindung im dem Video wird klar warum kleine WInglets reichen: weil es hinten-außen bremst. Schön kann man das Prinzip an dem B2-Bomber sehen, auf fast allen Flugbildern sind die äußeren Brems-Spreizklappen offen.

Ich werfe einfach mal die Geometrie von Siggis Spariane in den Raum:

Regler würde ich eher einen 7A 1S BLHeli_32 empfehlen, die sind in der Teilast besser.
Motor eine wesentlich geringere Drehzahl der Propellerwirkungsgrad steht und fällt mit der Größe.

 

[simon_123]

Danke euch für die Gedanken. Ich nehme daraus mit: ein Solarflieger ist etwas, was man deutlich umfangreicher durchdenken sollte. Einfach eine Zelle draufpappen und anschließen is nicht. Demanch lass ich das dann doch erstmal bleiben, bis ich wieder Nerven für komplexeres habe.

 

[Dietrich_M]

war heute mal wieder ein bisschen Solarfliegen bei klarem Himmel und schneebedeckter Erde.
Interessanterweise hatte ich im Rückenflug noch 20W verfügbar.
Vielleicht sollten wir im Winter besser die Solarzellen unten anbringen

 

[GC]

...
Vielleicht sollten wir im Winter besser die Solarzellen unten anbringen

Oder oben und unten!

 

[Holger Lambertus]

Moin
Ja das hatten wir mal für den Nordpolflieger. Da hats ja 24h /Tag Sonne, aber dafür sehr flach (wandert sozusagen rundrum im Kreis überm Horizont)
Zellen dafür nach unten, dann könnte es mit tagelangem durchfliegen, und dem Dauerflugrekord über alle Klasse funktionieren ;-) (so um die 14Tage war der global-record (also der höchste aller Dauerflugrekorde über alle Klassen inkl der Frau-tragenden hinweg) , sprich es war etwas Menschengemachtes schwerer als Luft länger noch nie länger als 14Tage in der Luft.
Der Rekord für Solarmodelle ca. 12h, DE knapp 5h)

 

[Röhrich]

Hallo,

Ich hab hier einen Propeller den ich vor 20 Jahren als Jugendlicher von Helmut Bruß persönlich für mein Solarprojekt bekommen habe (ohne das Plastik-Mittelstück). Das Projekt ist dann auch tatsächlich geflogen allerdings aufgrund von Geldmangel ohne Solarzellen...
Das soll sich jetzt endlich ändern!
Gehe ich richtig in der Annahme, dass das ein Moskito-Propeller ist?
Kann man den heutzutage mit irgendwas sinnvoll antreiben?
Hab da an so ein „modernes“, zügiges Modell mit 12 bis 16 C60 Zellen gedacht (vielleicht auch die schönen Gen5).

Hat da jemand ein paar Tipps?
30 Seiten dieses Threads hab ich schon durch, die Bibel bin ich auch nochmal durch gegangen. Ich glaub ich bin wieder halbwegs auf dem Stand.

Schöne Grüße

 

[Holger Lambertus]

Hallo Röhrich
Vielleicht hilft das ein wenig zum Indentifizieren:

Ich habe mal meine Moskito-Blätter mal fotografiert (Stammen von Edwin Bloch, der die Formen und Props Schöberl übernommen hat)
Abstand Schraubenloch zu Blattspitze recht genau 18cm. Deine wirken an den Hälsen schlanker (moderner).
Magst du die Blätter mal ohne MS wiegen ?

 

[Röhrich]

Vielen Dank für die Daten und das Bild!
Vom Durchmesser her kann es eigentlich nur GS 1 oder SHT 5 sein. Allerdings sind meine Blätter deutlich schlanker.
Die Blätter wiegen zusammen auch nur 14Gramm.
Ich hab mal versucht die Steigung auszumessen in dem ich den Durchmesser des 20Grad-Kreises mit einer Schablone auf dem Tisch gemessen habe.
Ich komme für ein virtuelles Mittelstück von 50mm auf 39,6cm Durchmesser und eine Steigung von 21cm.
Auch wenn sich der Propellertyp nicht mehr exakt herausfinden lässt, könnte man den Propeller direkt betreiben und wenn ja, mit was (nur mal so als Startpunkt).
Ich hab noch zwei andere Fragen:
-Wieviel V-Form haben denn die Flieger vom Typ Solarifari und Co. pro Seite in etwa?
-C60 Zellen kann man wohl leider nicht in der Länge halbieren um die beiden Flügel parallel zu schalten um so die Verluste durch die V-Form (bzw. Die Pfeilung beim Nurflügel) zu umgehen? Quer auf den Flügel aufbringen macht wohl wenig Sinn weil man dann „Eck“- Verbinder braucht. Gibt es dazu Ideen?
Auf der anderen Seite ist der Verlust bei angenommenen 2grad V-Form je Seite mit 0.6% wohl auch vernachlässigbar. Oder hab ich mich verrechnet?

Schöne Grüße

Hier noch ein Vergleichsbild von meinen Blättern ( bitte sie „Eselsohren“ an der Wurzel ignorieren- da hab ich in jugendlichen Leichtsinn ein wenig gefeilt damit die Blätter an den Rumpf anklappen...)
...es ist übrigens eher ziemlich genau 30 Jahre her, daß ich die Blätter von Helmut Bruß bekommen habe - wie schnell die Zeit vergeht...

 

[Holger Lambertus]

Hallo Röhrich
Genau die Reihenschaltung ist der Knackpunkt für die geringe V-Form beim Solarifari. Einigen ist das schon zu unruhig.
Bei Parallelschaltung wäre aber die Spannung zu gering, und man sollte wieder Dioden einsetzen, einen Tod stirbt man halt immer. ;-)
Die V-Form ist letztlich Geschmackssache, ich lege beidseitig außen nur 1cm beim zusammenkleben drunter, einige bis zum doppelten.
Bei wesentlich größeren Fliegern denke ich würde es was bringen.
Der Vorteil mit den halben Zellen wäre ja primär, man könnte das Kabel sparen.

Für ein flottes Modell dürfte der Prop vermutlich zu wenig Steigung haben. Ich fliege z.B. 12x13 - auf die 16" umgesetzte wäre es 16x23.
Für den Direktantrieb bräuchte es einen schon eher größeren Außenläufer, damit er nicht würgt.
Ich würde den für ein größeres gemütlicheres Modell an die Seite legen. Mit gedruckten verdrehten Mittelstücken kann man die Steigung bis zu einem gewissen Mass verändern. 14g klingt jedenfalls sehr nach Solarprop :-)