Hieman yli puolessatoista tunnissa joka päivä aurinko antaa tarpeeksi energiaa koko maailmantaloudelle koko vuoden ajan. Auringon säteilyä keskittävät aurinkosähköpaneelit (PV) ja peilit ovat kaksi esimerkkiä aurinkoteknologiasta, jolla tämä saavutetaan. Tällä energialla on useita sovelluksia, mukaan lukien mutta ei rajoittuen sähköntuotantoon ja akku- tai lämpövarastointiin. Tässä artikkelissa määrittelemme selkeästi kaikki aurinkopaneeleihin liittyvät näkökohdat ja kuinka laskea aurinkopaneelien keskimääräinen teho päivässä tai kuinka paljon energiaa aurinkopaneelit tuottavat neliöjalkaa kohti ja monia muita asioita.
Mikä on aurinkopaneelin lähtö?
Valvotuissa laboratorio-olosuhteissa aurinkopaneelien DC (tasavirta) teho mitataan ja sille annetaan luokitus. Aurinkopaneelin tuottama teho mitataan watteina (W), mikä on mitta sen suurimmasta mahdollisesta tehosta täydellisessä sääolosuhteissa. Nykyään kotitalouksien aurinkopaneelien teho on tyypillisesti 250–400 wattia, ja korkeammat arvot ovat suositeltavia. Kun kaikki muut tekijät pysyvät muuttumattomina, aurinkopaneelin teho osoittaa, kuinka paljon sähköä se tuottaa. Yhteensä aurinkopaneelien teho on ratkaiseva tekijä aurinkokuntasi kustannuksissa, ja aurinkoenergian hinta ilmaistaan usein dollareina wattia kohden ($/W). Tämän jälkeen tutustutaan aurinkopaneelien keskimääräisen vuorokautisen tehon mittausprosessiin.
Kuinka mittaat aurinkopaneelien keskimääräisen tehon päivässä?
Aurinkokuntasi tehokkuutta mitataan osittain paneelien tuottaman energian määrällä. Näiden tietojen avulla tiedät, onko aurinkoenergiajärjestelmään tekemäsi investointi kannattanut. Aurinkopaneelien hinta perustuu usein siihen energiamäärään, jonka ne pystyvät tuottamaan täydellisissä olosuhteissa.
Voitko luotettavasti saavuttaa tehon standarditestiolosuhteissa? Todellisuudessa vastaus on ei. Tuotetun energian tarkka määrä riippuu monista erityispiirteistä. Saatat ajatella tehoa alla Standardit testiolosuhteet kohteena. Aurinkopaneelien tuottaman tehon lukeminen paljastaa, kuinka tehokas järjestelmäsi on ja kuinka lähellä tavoitettasi olet.
Saatat olla utelias aurinkopaneelien päivittäisestä ja kuukausittaisesta sähköntuotannosta nyt, kun ymmärrät kunkin paneelin mahdollisen tehon ja siihen vaikuttavat tekijät.
Tämä laskelma voi auttaa sinua määrittämään, kuinka paljon energiaa aurinkopaneelisi tuottavat:
Aurinkopaneelin tehon laskeminen: STC-luokitus (wattia) x auringon huipputunnit päivässä x 75 % (päivittäinen wattitunti)
Aurinkopaneelin päivittäinen teho on verrannollinen paneelin STC-luokituksen tuloon sen tuntien määrällä, jonka paneeli viettää suorassa auringonvalossa päiväsaikaan, kerrottuna 75 %:lla. Summa on paneelin päivittäinen teho wattitunteina.
Miksi 75 % lasketaan, se on välttämätöntä, jotta voidaan ottaa huomioon edellä mainitut aurinkopaneelien tehokkuuteen ja tehoon vaikuttavat muuttujat. Tämän olisi pitänyt auttaa sinua ymmärtämään aurinkopaneelien keskimääräisen päivätehon laskentaprosessia.
Lue myös: Aurinkoenergialatausohjaimen kuormituslähtö
Kuinka paljon energiaa aurinkopaneelit tuottavat neliöjalkaa kohti?
Kun olet oppinut laskemaan aurinkopaneelien keskimääräisen tehon päivässä, sinun tulee myös oppia kuinka paljon energia tuottavatko aurinkopaneelit neliöjalkaa kohti. Kilowattitunnit ovat sähköenergian (kWh) yleinen mittayksikkö. Aurinkopaneeli, joka tuottaa 100 wattia tunnissa, on tuottanut 100 wattituntia tai 0.1 kWh. Pinta-ala, varjostus, suunta ja teho vaikuttavat kaikki siihen, kuinka paljon energiaa aurinkopaneeli tuottaa päivittäin. 100 watin aurinkopaneeli, joka on aurinkoisena päivänä suoraan etelään, tuottaa keskimäärin noin 0.5 kWh/vrk talvella ja 0.8 kWh/vrk kesällä alueilla, joilla on korkea säteilytys.
Jopa vähän säteilytetyllä alueella sama paneeli voi tuottaa noin 0.25 kWh/vrk talvella ja 0.6 kWh/vrk kesällä.
Aurinkopaneelijärjestelmän tulee olla suoraan etelään 10–20 asteen kulmassa optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi. Aurinkopaneelien asennusta voidaan kuvata käyttämällä useita vakiintuneita parametreja.
Nykyaikaiset aurinkopaneelit (PV) tuottavat yleisenä nyrkkisääntönä 8-10 wattia tehoa aurinkopaneelialueen neliöjalkaa kohden. 20 jalkaa x 10 jalkaa olevan katon kokonaispinta-ala on 200 neliöjalkaa (20 jalkaa x 10 jalkaa). Se riittää tuottamaan noin 1,800 1.8 wattia (9 kW) sähköä tai 200 wattia neliöjalkaa kohti (9 neliöjalkaa * XNUMX wattia neliöjalkaa kohti).
Wattien muuttaminen kilowattitunteiksi (kWh). Termi "kilowattitunti" (kWh) tarkoittaa aikaa, jonka tietty energialähde tuottaa tehoa 1,000 1 wattia (5 kW) tunnin ajan. Noin 1.8 tuntia päivittäistä tehoa on tyypillistä aurinkoenergiajärjestelmälle. Sitten, jos järjestelmäsi on 5 kW ja se toimii 3,285 tuntia joka päivä, vuoden jokaisena päivänä, vuotuinen kokonaisteho on: Vuodessa tämä aurinkopaneelisarja tuottaa 1.8 5 kilowattituntia (365 kW x XNUMX tuntia x XNUMX päivää).
Jos aurinkopaneelit ovat varjostettuja osan päivästä, niiden tuotanto vähenee suhteessa siihen, missä määrin ne ovat varjostettuja. Jos aurinkopaneelit saavat vain 4 tuntia auringonvaloa päivässä suositellun 5 sijaan, ne ovat varjossa 20 % ajasta (80 % odotetusta suorasta auringonpaisteajasta). Tässä 200 neliöjalan aurinkopaneelijärjestelmä tuottaisi 2,628 3,285 kWh vuodessa (80 XNUMX kWh:sta) XNUMX prosentin hyötysuhteella. Tämän jälkeen katsotaan kuinka paljon aurinkopaneeli tuottaa energiaa kuukaudessa.
Kuinka paljon energiaa aurinkopaneeli tuottaa kuukaudessa?
Huolimatta siitä, että aurinkopaneeleista kerätyn energian määrä vaihtelee olosuhteiden mukaan, valmistajat ovat arvioineet laitteilleen turvallisen kantaman. Asunnonomistajien tulisi tutkia näitä merkintöjä ja tehdä Internet-tutkimusta selvittääkseen, mitkä paneelit ovat parhaat heidän taloonsa ottaen huomioon heidän energiantarpeensa ja ulkotilan määrä.
Se on suurin energiamäärä, jonka aurinkopaneeli voi tuottaa. Valmistajat tekevät usein toimintatestejä 77 Fahrenheit-asteessa ilman tuulta ja esteitä. Koska todelliset ympäristöt ovat monimutkaisempia, sinun tulee olettaa, että aurinkopaneelien teho on pienempi kuin valmistajan antama maksimiluokitus.
Tärkein paikallisen auringonsäteilyn määräävä tekijä on leveysaste. Yleensä paneelit, jotka ovat päiväntasaajaa päin ihanteellisessa kallistuksessa, saavat auringonpaistetta kahdesta kuuteen tuntia päivässä. Paneeleiden teho vaihtelee 250 Wp:stä 400 Wp:iin, mutta tehon kasvaessa hinta yleensä nousee nopeammin. Tämän seurauksena hyväksyttävien päivittäisten keskiarvojen vaihteluväli on melko laaja, 0.5 - 2.4 kWh tai 15 - 72 kWh kuukaudessa. Tilannettasi voidaan käsitellä oheisen laskurin avulla. Kun leveysasteella siirrytään enemmän pohjoiseen tai etelään, voidaan ennakoida laajempaa vuodenaikojen vaihtelua.
Voit myös laskea paneelin kuukausittaiset wattitunnit kertomalla sen päivittäisen tehon kuukauden päivien lukumäärällä. Tässä tapauksessa kilowattitunnit voivat olla paremmin käytettävissäsi. Jaa wattituntisi 1,000 XNUMX:lla saadaksesi kilowattituntisi (kWh). Tämä selittää kuinka paljon energiaa aurinkopaneeli tuottaa kuukaudessa. Katsotaan tämän jälkeen myös kuinka paljon aurinkoenergiaa tuotetaan neliömetriä kohden vuorokaudessa.
Katso myös: Tarvitseeko Ring-aurinkopaneeli suoraa auringonvaloa?
Kuinka paljon aurinkoenergiaa tuotetaan neliömetriä kohti päivässä?
Kun olet oppinut kuinka paljon energiaa aurinkopaneeli tuottaa kuukaudessa, sinun tulee myös selvittää, kuinka paljon aurinkoenergiaa tuotetaan neliömetriä kohden päivässä. Aurinkopaneelin tuottaman tehon määrä kilowattitunteina neliömetriä kohti perustuu paneelin vastaanottamaan auringonpaisteen määrään. Energialla mitattuna aurinko tuottaa maan pinnalle merenpinnan tasolla noin 9 kWh/m2 eli noin 1,000 wattia/m2.
1990-luvulta lähtien, jolloin tekniikan ansiosta valmistajat pystyivät rakentamaan aurinkopaneeleja 15 % tehokkaammin kuin nykyiset aurinkokennot, aurinkopaneelien tehokkuus on kasvanut tasaisesti. Nykyaikaisten paneelien hyötysuhde on 150 W/m2 tai 15 W/ft2.
Jos aurinkopaneeli altistuu riittävälle auringonpaisteelle, se voi tuottaa energiaa. Vaikka auringon säteily vaihtelee leveysasteittain, useimmat aurinkopaneelit saavat 600–700 wattia tehoa neliömetriä kohti. Tämä on suunnilleen sama kuin aurinkopaneelin altistuminen auringonvalolle yhdeksän tunnin ajan.
Paneeleiden lukumäärä, niiden sijainti ja koko vaikuttavat kaikki ratkaisemiseen kuinka paljon energiaa aurinkopaneeli voi tuottaa. Voit vaikuttaa joihinkin näistä muuttujista, kun taas toiset ovat satunnaisempia. Aurinkopaneeleja tarvitaan esimerkiksi viileässä ilmastossa enemmän kuin valoisassa.
Auringon energia on loistava vaihtoehto. Sitä löytyy suuria määriä erittäin alhaisella hinnalla. Maapallo saa päivittäin tarpeeksi auringonpaistetta kattamaan maailmanlaajuisen energiatarpeen useiden vuosien ajan. Jotta tämä energia ei menisi hukkaan, se on käytettävä useaan käyttöön. Sähköntuotannon kustannuksia voidaan alentaa käyttämällä aurinkoenergiaa.
Aurinkopaneelin teho on verrannollinen sen pinta-alaan, sen vastaanottamaan auringonvalon määrään ja katon kaltevuuteen. Auringon huipulla 200 watin paneeli tuottaa noin 2.5 kW. Tarvitset noin 22 paneelia saadaksesi sähköä tyypilliseen kotiin päiväksi aurinkoenergialla. Aurinkopaneelin tuottaman energian todellinen määrä vaihtelee kuitenkin tekijöiden mukaan, kuten paikallinen ilmasto, aurinkopaneelin tehokkuus ja paneelin luokitus.
On tärkeää huomata, että aurinkopaneelien teho vaihtelee mallin mukaan. Keskivertokodissa aurinkopaneeli voi tuottaa noin yhden kilowattitunnin (kWh) neliömetriä kohden. Vaikka tämä ei ehkä näytä paljolta, aurinkopaneelit voivat tuottaa missä tahansa 4,000 20,000 - XNUMX XNUMX wattia tehoa. Vaadittu luokitus voi vaihdella paikasta toiseen.
Solar Energy Industries Association väittää, että alan vuosikasvu viimeisen vuosikymmenen aikana oli keskimäärin 48 prosenttia. Tämän vuoksi kaupallisten yritysten tulisi harkita aurinkopaneelien asentamista toimitiloihinsa.
Suositus: Aurinkopaneelien teho Talvi vs kesä
