تتأثر قدرة توليد الكهرباء لوحدة الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) بشكل مباشر بدرجة حرارتها. ويُعبَّر عن هذا التأثير من خلال معامل درجة الحرارة. يُعبَّر عن معامل درجة حرارة اللوح الشمسي كنسبة مئوية. انخفاض في الإنتاج مع كل ارتفاع في درجة الحرارة بمقدار درجة مئوية واحدة فوق 1 درجة مئوية.
شروط الاختبار القياسية (STC) تتطلب وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية اختبار كفاءتها عند درجة حرارة الخلية 25 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك، من المهم أن نأخذ في الاعتبار أن لكل زيادة قدرها 2 درجة مئوية فوق 25 درجة مئوية، ستكون هناك خسائر في الطاقة تبلغ حوالي 1٪عادةً ما يكون لوحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية معامل درجة حرارة يتراوح من -0.3% / درجة مئوية إلى -0.5% / درجة مئوية.
تأثير معامل درجة حرارة الألواح الشمسية
مع أن معامل درجة حرارة الألواح الشمسية ليس العامل الوحيد المُحدد لإنتاجها من الطاقة، إلا أنه يُمثل نقطة مرجعية قيّمة لتقدير مستوى إنتاجها الفعلي بدقة. حتى في أشد أيام الصيف حرارةً، عادة ما يكون الانخفاض في كفاءة الألواح الشمسية غير ذي أهمية، ما لم يتعرضوا لكمية مفرطة من الحرارة.
إذا كان سقف منزلك يمتص قدرًا كبيرًا من الحرارة، وكنت تعيش في مكان تصل فيه درجات الحرارة في الصيف غالبًا إلى 110 درجة فهرنهايت أو أعلى، فسوف تفقد المزيد من الطاقة، ولكن لن يكون لذلك تأثير كبير على توفير الطاقة على المدى الطويل.
متى تخطيط نظامك الشمسيمن المهم أن تكون حذرًا عند وضع الألواح فوق فتحة التهوية الساخنة لتجنب أي مشكلات محتملة قد تنشأ.
حساب معامل درجة الحرارة
دعونا نأخذ مثالاً لحساب فقدان الطاقة لوحدة الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
استخدم درجة الحرارة المحيطة في المنطقة 28 درجة مئوية
عند تركيبها على رف نموذجي، تكون درجة حرارة اللوحة 30 درجة مئوية
لذلك، درجة الحرارة الكلية للوحة = 28 + 30 = 58 ° C
استخدم قوة اللوحة هي 450 واط.
درجة الحرارة عند أقصى طاقة خرج (Pmax) عند درجة حرارة التشغيل الاسمية للوحدة (NMOT) هي -0.35%/°C
مع وصول درجة حرارة الوحدة الشمسية إلى 58 درجة مئوية وهي درجة الحرارة المحيطة الإجمالية ودرجة حرارة اللوحة على الرفوف.
وبالتالي، فإن فقدان الطاقة = 58 درجة مئوية - 25 درجة مئوية = 33 درجة مئوية (الفرق في درجة الحرارة بين Pmax للوحدة عند NMOT ودرجة الحرارة الافتراضية 58 درجة مئوية التي وصلت إليها الخلايا)
الآن، يظهر أن الوحدة تفقد 33 درجة مئوية ×— (-0.35%) = 11.55% من طاقة الخرج عندما تكون درجة حرارة الخلايا حوالي 58 درجة مئوية.
وبالتالي، فإن فقدان طاقة الوحدة الشمسية = -11.55% ×— 450 واط = -51.98 واط. وبالتالي، ستعمل هذه الوحدة عند درجة حرارة 58 درجة مئوية بطاقة قصوى تتراوح بين 450 و51.98 واط. 398.02W.
