I ricercatori lavorano costantemente per realizzare pannelli solari migliori e più efficienti con ogni anno che passa. C'è stato un notevole miglioramento nella produzione e nel funzionamento dei pannelli solari nell'ultimo decennio. È possibile selezionare pannelli migliori e più efficienti con le ultime tecnologie. Ma i fattori che influenzano l'efficienza dei pannelli solari sono aumentati e sono sempre rimasti in gioco. Mentre lavoravo con i pannelli solari mi sono imbattuto nella domanda se è possibile aumentare l'efficienza dei pannelli solari numerose volte. La risposta a questa domanda è nelle tue mani, vieni a scoprirlo.
Cos'è l'efficienza del pannello solare?
. produzione energetica media di una determinata area è definita efficienza del pannello solare. La quantità complessiva di energia generata dai pannelli solari durante il giorno è la loro efficienza. Si calcola moltiplicando il flusso di radiazione incidente o la luce solare ricevuta su quella particolare superficie per la dimensione dei pannelli solari in metri quadrati. Il valore ricevuto viene quindi diviso per la potenza massima dei pannelli che viene poi moltiplicata per 100, ottenendo così la percentuale di efficienza ricevuta.
Luce solare ricevuta per metro quadrato = 1000 watt
Area dei pannelli solari (2) = 2000 (1000*2)
Potenza massima = 400 watt
Percentuale di efficienza = 400/2000*100
= 20%
Le condizioni di prova standard misurano l'output del pannello solare durante le normali condizioni meteorologiche in una determinata area. Ma ci sono diversi altri fattori che influenzano l'efficienza dei pannelli solari.
Quali sono i fattori che influiscono sull'efficienza dei pannelli solari?
L'efficienza dei pannelli solari non dipende solo dal sole, ma ci sono molti altri fattori che influenzano l'efficienza dei pannelli solari. Impariamo a conoscere tutti questi fattori in dettaglio.
1. Condizioni climatiche
Un altro L'impatto maggiore sull'efficienza è dovuto alle condizioni climatiche. C'è un'idea sbagliata secondo cui la produzione diminuisce durante le nevicate o l'inverno, ma non è così. Grazie alle qualità riflettenti della neve, la concentrazione della luce solare aumenta, migliorando così l'irradiazione solare. Ciò è possibile solo se i pannelli solari non sono sepolti sotto la neve.
Laddove le condizioni fredde favoriscono e aumentano l'efficienza, il caldo estremo può diminuire l'efficienza. I pannelli solari sotto una luce solare estrema e forte non possono funzionare in modo efficiente e la loro efficienza diminuisce addirittura con un aumento dopo una certa temperatura.
2. Età
I pannelli solari hanno una durata di vita di oltre 20 anni durante i quali sono sottoposti a molti condizioni interne ed esterne che influenzano la loro efficienza complessiva. Nel frattempo, i pannelli funzionano in modo accurato ed efficiente. Ma anche dopo anni continuano a generare elettricità, ma ogni anno una certa percentuale della loro efficienza andrà persa. Ma gli esperti affermano che i pannelli solari funzionano benissimo man mano che invecchiano rispetto a quando erano nuovi. Bene, questo dipende dalla qualità e dal tipo di pannelli solari che utilizzi.
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3. Efficienza di conversione energetica
Dalla quantità totale di luce solare che cade sui pannelli solari, una certa percentuale viene convertita dai pannelli. Questa percentuale di conversione è nota come efficienza di conversione energetica. Sì, non tutta la luce solare che colpisce i pannelli viene convertita in energia. Infatti, questo rapporto è influenzato anche da fattori come lunghezza d'onda, riflessione e temperatura.
4. latitudine
. l'angolo di posizionamento dei pannelli è altrettanto importante per una maggiore o minore efficienza. I pannelli solari rivolti a sud tendono a essere più efficienti. Tuttavia, a seconda della posizione della casa, i pannelli solari possono essere rivolti a est o a ovest. Pannelli rivolti a sud hanno la leva per assorbire la luce solare fino a sera e i raggi toccano i pannelli più direttamente rispetto ad altri orientamenti. In generale, l'efficienza è influenzata dal loro orientamento insieme alla posizione della tua casa. Questo è uno dei fattori che influenzano l'efficienza dei pannelli solari.
5. Manutenzione
Per garantire il corretto funzionamento dei pannelli solari è necessaria una manutenzione regolare. Senza una corretta manutenzione e un controllo regolare, da parte di esperti, e sostituzione di piccole parti del pannello, se necessario, l'efficienza diminuirà nel tempo. I controlli regolari del sistema sono coinvolti nei contratti di acquisto. Oltre a questo, anche la corretta pulizia della superficie dei pannelli solari ne riduce l'efficienza.
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6. operazioni
L'uso regolare influenza l'efficienza e ne provoca un degrado più rapido. Operazioni come il monitoraggio e il controllo delle prestazioni dei pannelli solari influenzano la loro efficienza e aiutano a conservarlo per periodi più lunghi. Inoltre, l'esecuzione di operazioni per migliorare le condizioni generali dei pannelli solari influenza positivamente l'efficienza in generale.
7. Temperatura
La luce solare è un ingrediente essenziale, ma temperature estreme con sole eccessivamente luminoso che splende sui pannelli sono di minima utilità. Si suppone che più luce solare significhi più produzione di energia, ma non è così. Temperature estreme e luce solare danneggiano i pannelli e la loro efficienza modificando le proprietà dei semiconduttori che aumentano la corrente ma diminuiscono la tensione. È anche la ragione della ridotta durata di vita dei moduli e dei loro componenti. Una corretta gestione termica influenza positivamente l'efficienza dei moduli.
8. Riflessione
I pannelli solari sono realizzati in silicio e drogati con boro e fosforo, che conferisce loro cariche negative e positive. Questi rivestimenti rendono la superficie lucida e riflettente. Ma più riflessione significa meno assorbimento, con conseguente riduzione della produzione di energia.
9. Ombreggiatura
L'efficienza dei pannelli solari è suscettibile all'ombreggiamento parziale o totale. influenza la capacità complessiva dei pannelli solari e la quantità di energia che forniscono. Collegamento in serie dei pannelli solari consente loro di generare una tensione più elevata, quindi è appropriato per la generazione di elettricità. Ma questo non è applicabile quando le celle sono ombreggiate poiché influenzerebbe la corrente che attraversa l'intero modulo riducendo l'efficienza complessiva dei pannelli. Per mitigare la perdita, vengono utilizzati diodi e cablati parallelamente alle celle solari, il che consente alle celle solari di collegamento a stringa di generare elettricità a tensione ridotta.
10. Sporco
Questo termine comprende neve, foglie, sporcizia, detriti, escrementi di animali e polvere sulla superficie dei pannelli solari. Con il aumento dell'imbrattamento dei pannelli solari, le loro prestazioni complessive diminuiscono portando a una riduzione dell'efficienza poiché una quantità sufficiente di luce solare non riesce a raggiungere la superficie dei pannelli.
11. Intensità del sole
Un altro fattore che influenza l'efficienza dei pannelli solari è l' quantità di radiazione o energia solare che cade sui pannelli solari conosciuta come l'intensità del sole. L'intensità è determinata dall'angolazione e dalla posizione del sole nel cielo. L'inclinazione e l'intensità del sole sono influenzate anche dalla tua regione, che influenza complessivamente l'efficienza dei pannelli solari.
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È possibile aumentare l'efficienza dei pannelli solari?
Dopo aver appreso le possibili ragioni e i fattori responsabili della perdita di efficienza dei pannelli solari, molte persone lo considerano un processo tempestivo che è destinato ad accadere. Ma ci sono alcune persone consapevoli come te che chiedono se è possibile aumentare l'efficienza dei pannelli solari. A cui ho risposto, sì, certo, è possibile. Ecco i modi in cui migliorare l'efficienza dei pannelli solari?
1. Preferisci pannelli solari di alta qualità
L'efficienza dei pannelli solari dipende dall' tipologia di celle fotovoltaiche e tecnologia. Attualmente sono disponibili pannelli monocristallini, policristallini e a film sottile. I pannelli mono hanno la massima efficienza il che li rende un po' più costosi dei pannelli in polietilene che sono leggermente meno efficienti dei pannelli monocristallini. Ma i pannelli a film sottile sono i meno efficienti ma anche i più economici. Quindi, il modo migliore per ottenere un'elevata efficienza dai tuoi pannelli solari è ottenerne uno con le massime valutazioni di efficienza.
2. Scegli una tecnologia migliore
Dopo aver appreso i fattori che influenzano l'efficienza dei pannelli solari, è meglio conoscere anche i modi per migliorarla. Non tutti i pannelli sono realizzati con la stessa tecnologia, ma i ricercatori hanno sviluppato tecnologie più recenti per pannelli solari migliori e più efficienti.
a) Cellula tagliata a metà: Tradizionalmente usato le celle di silicio vengono tagliate in due metà con un laser e poi cablate insieme. Queste celle sono note come celle half-cut o celle gemelle. Con questa tecnologia, sia la durata che le prestazioni del modulo vengono migliorate.
b) Celle fotovoltaiche ad alta concentrazione (CPV): I pannelli solari con CPV sono realizzati con il principio di focalizzando la luce solare su celle solari ad altissima efficienza per ridurre i costi di acquisto diretto. I pannelli solari medi hanno i livelli di efficienza più elevati fino al 22%, ma le celle con celle fotovoltaiche concentrate possono raggiungere livelli di efficienza del 46%.
c) Tetti solari integrati: I tetti tradizionali vengono sostituiti con una struttura di tetto con pannelli solari senza soluzione di continuità. Ciò include l'installazione di più pannelli in uno spazio limitato che aumenta la produzione di energia.
d) Moduli Mono PERC: Si tratta di una versione avanzata dei pannelli solari monocristallini con uno strato passivato aggiunto sul retro del modulo. Questo strato consente un maggiore assorbimento della luce, con conseguente maggiore generazione di energia.
e) Tecnologia multi-busbar: Le barre collettrici sono stringhe d'argento che corrono attraverso i pannelli solari trasportando corrente continua (CC). Aumentando il numero di barre collettrici si riduce il tempo di trasporto tra nastri di celle solari, il che aumenta ulteriormente la produzione.
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3. Scegli installatori affidabili ed esperti
Pannelli solari installati in modo improprio avranno logicamente una produzione di energia inferiore o nulla. Assicurati di assumere un installatore esperto a questo scopo che comprende i fattori che influenzano l'efficienza dei pannelli solari e lavora di conseguenza. Un esperto sarà a conoscenza dell'angolazione e dell'orientamento corretti dei pannelli, oltre a sapere come risolvere i problemi strutturali se si presentano durante l'installazione.
4. Lasciare spazi vuoti per il flusso d'aria
Per ovviare ai danni causati da fattori che incidono sull'efficienza dei pannelli solari, prova questo metodo. Il surriscaldamento è il killer degli elettrodomestici e una possibile causa di efficienza ridotta. Il processo di generazione di energia nei sistemi di pannelli solari è inversamente proporzionale alla temperatura dei pannelli solari. Alcune superfici come le lamiere di copertura o le tettoie di lamiera tendono a riscaldarsi rapidamente, pertanto, è necessario mantenere una spaziatura appropriata tra le tetto e pannelli. In questo modo si garantirà un facile flusso d'aria e i pannelli non si surriscalderanno.
5. Pulire correttamente i pannelli
Poiché i pannelli sono la parte più essenziale dell'intero sistema, l'efficienza è influenzata quando sono sporchi. I pannelli solari non richiedono una manutenzione frequente, ma è obbligatoria una pulizia accurata una volta ogni 6 mesi o 1 anno. Con questo la generazione di energia migliorerà drasticamente perché macchie d'acqua, polvere, detriti e altri fattori esterni raccolti sui pannelli ne riducono l'efficienza.
Note:: Assicurarsi che la pulizia venga eseguita in giornate con temperature normali, quando la temperatura del pannello non è elevata, altrimenti si possono formare delle micro crepe. Questa sarà la ragione dietro l'enorme perdita di efficienza.
6. Evita le ombre
Per una generazione di energia efficace è richiesta un'esposizione completa per il massimo delle ore del giorno, che viene ridotta se i pannelli vengono installati in aree ombreggiate. Pertanto, prima dell'installazione assicurarsi che non ci siano ombre da serbatoi d'acqua, pergole o altre cose sul tetto.
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7. Scegli i pannelli di tolleranza dell'ombra
Nel caso in cui non fosse possibile evitare le zone d'ombra, esiste un'altra possibilità per mantenere e aumentare l'efficienza dell'impianto a pannelli solari. Scegli pannelli con tolleranza all'ombreggiatura per prestazioni ottimali poiché sono realizzati per tali situazioni.
8. Scegli il cablaggio giusto
Esistono 3 tipi di cablaggio per i pannelli solari, vale a dire parallelo, serie e mix. Una connessione parallela aumenta la corrente complessiva, una connessione in serie di pannelli solari aumenta la tensione complessiva e uno schema misto di entrambe le connessioni fornisce una potenza in watt maggiore. La scelta dello schema di connessione corretto aumenterà l'efficienza complessiva dei pannelli solari fornendo la giusta quantità di alimentazione di tensione o corrente come richiesto. Aiuterà a superare i fattori che influenzano in larga misura l'efficienza dei pannelli solari.
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9. Pianificare controlli preventivi
A questo scopo, gli ingegneri controlleranno i moduli e i componenti per assicurarsi che siano tutti in buone condizioni di funzionamento. Sono abili nel notare qualsiasi discrepanza che porti a una riduzione dell'efficienza nell'output del pannello che altrimenti potrebbe passare inosservata. Da parte tua, puoi fare quanto segue:
- Vedi potenza tramite un sistema di monitoraggio online, regolarmente.
- Tenere traccia di energia giornaliera prodotta dal sistema.
- Risoluzione dei problemi in caso di problemi di piccola entità.
- Se si verifica un problema importante, contattare il team di supporto.
10. Leva finanziaria dagli sconti
I governi offrono sgravi fiscali e crediti a privati, aziende e industrie a livello statale, locale e federale. Inoltre, le aziende di servizi locali possono anche offrire incentivi per le nuove installazioni. Puoi aumentare l'efficienza del tuo sistema di pannelli solari installando nuovi o più pannelli e queste misure di rimborso e incentivo sono utili.
11. Concentratori solari
È un dispositivo che aiuta a migliorare la concentrazione dell'energia solare assorbita aumentando la concentrazione in aree più piccole sui pannelli con l'aiuto di grandi specchi. Questi risultati hanno aumentato i livelli di efficienza, con conseguente maggiore produzione di energia.
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Quali sono i metodi che migliorano l'efficienza dei pannelli solari nel tempo?
È possibile aumentare l'efficienza dei pannelli solari seguendo le misure menzionate sopra. Ma per mantenerla è necessario comprendere meglio i modi che portano a miglioramenti dell'efficienza dei pannelli solari nel tempo. A livello di settore, i progressi e i miglioramenti regolari della tecnologia fotovoltaica nel tempo sono la ragione principale dei miglioramenti dell'efficienza nel tempo. Negli ultimi anni, l'efficienza di conversione media dei pannelli solari è aumentata dal 15% a oltre il 21%.
Poiché due fattori principali che determinano l'efficienza dei pannelli solari sono: l'efficienza delle celle fotovoltaiche (in base al tipo di silicio e al design delle celle) e l'efficienza totale del pannello (in base alla configurazione, alle dimensioni del pannello e al layout delle celle). Nel caso in cui si voglia superare la perdita di efficienza nel tempo, è possibile aumentare le dimensioni del pannello. Ciò creerà un'ampia superficie per un maggiore assorbimento della luce solare.
Come è possibile aumentare l'efficienza dei pannelli solari con gli specchi?
Tra i fattori che influenzano l'efficienza dei pannelli solari, l'angolo dei raggi del sole è quello che conta di più, ecco come puoi migliorarlo con gli specchi. Molti moduli solari utilizzano specchi piani per aumentare l'efficienza concentrando la luce solare sui pannelli durante tutto il giorno. Questo viene fatto nei seguenti modi:
1. Reindirizzare la luce solare con gli specchi: Posizionare gli specchi attorno ai pannelli ad angoli tali che la luce solare è diretta verso i pannelli. Monitora la posizione del sole durante il giorno e poi posiziona gli specchi ad angoli specifici che funzionano.
2. La luce solare funziona con gli specchi: A causa delle superfici riflettenti degli specchi, la luce del sole rimbalza e cade sul materiale solido più vicino di fronte a loro, i pannelli solari. Assicurarsi che gli specchi non siano posizionati sotto o vicino all'ombra.
3. Tipi di specchi da utilizzare: Per una migliore e maggiore efficienza dei pannelli, selezionare il tipo giusto di specchi.
- Utilizzate specchi grandi, almeno 2. Ciò vi aiuterà a seguire meglio il sole durante il giorno e ad avere più superficie per la riflessione.
- Se hai paura che si rompano, usa metalli lucidati invece degli specchi.
- Decidere il numero e la dimensione degli specchi in base alle dimensioni dell'impianto solare.
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È pericoloso usare gli specchi per deviare la luce solare?
Sì, in una certa misura usare gli specchi può essere pericoloso se usati senza le dovute precauzioni. Ecco un elenco di alcuni pericoli comuni di utilizzare specchi con pannelli solari.
- rischio di potenziale danno ai pannelli solari
- Possibilità di rottura gli specchi
- Minaccia di fuoco
Tuttavia, è possibile evitare in una certa misura questi pericoli nei seguenti modi:
- Riflettere troppa luce sui pannelli solari li surriscalda, quindi aumentando la loro temperatura generale. Incide complessivamente sull'efficienza
- È difficile evitare una situazione in cui gli specchi potrebbero rompersi perché un ramo caduto, una tempesta o una palla da baseball possono facilmente danneggiarli. Pertanto, si consiglia di controllarli regolarmente per eventuali segni precoci di danni o crepe.
- Allineare attentamente gli specchietti ad angoli tali che la luce riflessa cada sui pannelli solari e non sulla casa o sull'erba. Ciò ridurrà il rischio di incendio.
Bene, i fattori che influenzano l'efficienza dei pannelli solari sono facili da notare e il loro impatto può essere ridotto con misure appropriate. Ci sono modi per migliorare l'efficienza dei pannelli solari perché i pannelli solari sono qui per restare ed è meglio mantenerli di conseguenza.
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