W ciągu zaledwie półtorej godziny każdego dnia słońce dostarcza wystarczająco dużo energii, aby zasilić całą gospodarkę światową na cały rok. Panele fotowoltaiczne (PV) i lustra, które koncentrują promieniowanie słoneczne, to dwa przykłady technologii słonecznej, które to umożliwiają. Ta energia ma wiele zastosowań, w tym, ale nie wyłącznie, wytwarzanie energii i magazynowanie energii w akumulatorach lub cieple. W tym artykule jasno zdefiniujemy wszystkie aspekty paneli słonecznych i sposób obliczania średniej wydajności paneli słonecznych dziennie lub ile energii wytwarzają panele słoneczne na stopę kwadratową i wiele innych rzeczy.
Jaka jest moc wyjściowa paneli słonecznych?
W kontrolowanych warunkach laboratoryjnych mierzy się moc wyjściową prądu stałego (DC) z paneli słonecznych i nadaje jej wartość znamionową. Moc generowana przez panel słoneczny jest mierzona w watach (W), co jest miarą jego maksymalnej możliwej mocy wyjściowej w idealnych warunkach pogodowych. Obecnie domowe panele słoneczne mają zazwyczaj moc wyjściową od 250 do 400 watów, przy czym preferowane są większe wartości znamionowe. Gdy wszystkie inne czynniki pozostają stałe, moc panelu słonecznego wskazuje, ile energii elektrycznej wygeneruje. Całkowita moc twoich paneli słonecznych jest kluczowym czynnikiem w kosztach Twojego systemu solarnego, a ceny energii słonecznej są często wyrażane w dolarach za wat ($/W). Następnie zapoznajmy się z procesem pomiaru średniej wydajności paneli słonecznych dziennie.
Jak zmierzyć średnią dzienną wydajność paneli słonecznych?
Wydajność Twojego systemu solarnego jest mierzona częściowo ilością energii, jaką wytwarzają Twoje panele. Posiadanie tych informacji pozwoli Ci dowiedzieć się, czy Twoja inwestycja w system energii słonecznej była opłacalna. Cena paneli słonecznych jest często oparta na ilości energii, którą panele mogą wytworzyć w idealnych warunkach.
Czy możesz niezawodnie osiągnąć moc wyjściową w standardowych warunkach testowych? W rzeczywistości odpowiedź brzmi: nie. Dokładna ilość wytworzonej energii będzie zależeć od szerokiego zakresu szczegółów. Możesz pomyśleć o mocy wyjściowej w standardowych warunkach testowych. Standardowe warunki testowe jako cel. Odczyty mocy wytwarzanej przez panele słoneczne pokażą, jak wydajny jest Twój system i jak blisko jesteś celu.
Teraz, gdy znasz już możliwą moc wyjściową każdego panelu i czynniki wpływające na tę liczbę, możesz być ciekaw dziennej i miesięcznej produkcji energii przez Twoje panele słoneczne.
To obliczenie pomoże Ci określić, ile energii wyprodukują Twoje panele słoneczne:
Obliczanie mocy wyjściowej paneli słonecznych: Wartość STC (waty) x szczytowe godziny słoneczne w ciągu dnia x 75% (dzienne watogodziny)
Dzienna moc wyjściowa panelu słonecznego jest proporcjonalna do iloczynu wartości STC panelu i liczby godzin, w których panel jest wystawiony na bezpośrednie działanie promieni słonecznych w ciągu dnia, pomnożonych przez 75%. Suma tych wartości to dzienna moc wyjściowa panelu w watogodzinach.
Jeśli chodzi o to, dlaczego 75% jest uwzględniane w obliczeniach, jest to konieczne, aby uwzględnić wyżej wymienione zmienne, które wpływają na wydajność i moc paneli słonecznych. Powinno to pomóc zrozumieć proces obliczania średniej mocy paneli słonecznych dziennie.
Przeczytaj także: Wyjście obciążenia regulatora ładowania słonecznego
Ile energii produkują panele słoneczne na metr kwadratowy?
Po zapoznaniu się z procesem obliczania średniej dziennej wydajności paneli słonecznych powinieneś również dowiedzieć się, ile energia czy panele słoneczne produkują na stopę kwadratową. Kilowatogodziny są powszechną jednostką miary energii elektrycznej (kWh). Panel słoneczny, który generuje 100 watów na godzinę, wygeneruje 100 watogodzin lub 0.1 kWh. Powierzchnia, zacienienie, orientacja i moc odgrywają rolę w tym, ile energii panel słoneczny generuje dziennie. 100-watowy panel słoneczny skierowany dokładnie na południe w słoneczny dzień wygeneruje średnio około 0.5 kWh/dzień zimą i 0.8 kWh/dzień latem w regionach o wysokim napromieniowaniu.
Nawet w regionie o niskim nasłonecznieniu ten sam panel może wygenerować około 0.25 kWh/dzień zimą i 0.6 kWh/dzień latem.
Panel słoneczny powinien być skierowany na południe pod kątem od 10 do 20 stopni, aby zapewnić optymalną wydajność. Instalację panelu słonecznego można opisać za pomocą szeregu ustalonych parametrów.
Nowoczesne panele fotowoltaiczne (PV), jako ogólna zasada, będą generować 8-10 watów mocy na stopę kwadratową powierzchni panelu słonecznego. Całkowita powierzchnia dachu o wymiarach 20 stóp na 10 stóp wynosi 200 stóp kwadratowych (20 stóp x 10 stóp). To wystarczy, aby wygenerować około 1,800 watów (1.8 kW) energii elektrycznej, czyli 9 watów na stopę kwadratową (200 stóp kwadratowych * 9 watów na stopę kwadratową).
Zamiana watów na kilowatogodziny (kWh). Termin „kilowatogodzina” (kWh) odnosi się do ilości czasu, w którym określone źródło energii dostarcza moc 1,000 watów (1 kW) przez jedną godzinę. Typowy dzienny czas produkcji energii słonecznej to około 5 godzin. Następnie, jeśli Twój system ma moc 1.8 kW i działa przez 5 godzin dziennie, każdego dnia w roku, całkowita roczna produkcja wynosi: W ciągu roku ten zestaw paneli słonecznych wygeneruje 3,285 kilowatogodzin (1.8 kW x 5 godzin x 365 dni).
W przypadku, gdy panele fotowoltaiczne są zacienione przez część dnia, ich produkcja zostanie zmniejszona proporcjonalnie do stopnia zacienienia. Jeśli panele fotowoltaiczne otrzymują tylko 4 godziny światła słonecznego dziennie zamiast zalecanych 5, to pozostają w cieniu przez 20% czasu (80% oczekiwanych godzin bezpośredniego nasłonecznienia). W tym przypadku system paneli fotowoltaicznych o powierzchni 200 stóp kwadratowych generowałby 2,628 kWh rocznie (z 3,285 kWh) przy wydajności 80%. Następnie sprawdźmy, ile energii produkuje panel słoneczny miesięcznie.
Ile energii produkuje panel słoneczny miesięcznie?
Mimo że ilość energii pozyskiwanej z paneli słonecznych różni się w zależności od warunków, producenci oszacowali bezpieczny zakres dla swoich urządzeń. Właściciele domów powinni przestudiować te etykiety i przeprowadzić badania w Internecie, aby dowiedzieć się, które panele są najlepsze dla ich domu, biorąc pod uwagę ich zapotrzebowanie na energię i ilość miejsca na zewnątrz.
Jest to maksymalna ilość energii, jaką może wytworzyć panel słoneczny. Producenci często przeprowadzają testy funkcjonalności w temperaturze 77 stopni Fahrenheita, bez wiatru i przeszkód. Ze względu na większą złożoność rzeczywistych środowisk należy założyć, że moc wyjściowa paneli słonecznych będzie mniejsza niż maksymalna moc znamionowa podana przez producenta.
Najważniejszym czynnikiem determinującym lokalne nasłonecznienie jest szerokość geograficzna. Ogólnie rzecz biorąc, panele skierowane w stronę równika pod idealnym nachyleniem będą otrzymywać od dwóch do sześciu godzin światła słonecznego dziennie. Moc wyjściowa paneli waha się od 250 Wp do 400 Wp, jednak wraz ze wzrostem mocy cena zwykle rośnie szybciej. W rezultacie zakres dopuszczalnych średnich dziennych jest dość szeroki, od 0.5 kWh do 2.4 kWh lub od 15 kWh do 72 kWh miesięcznie. Twoja konkretna sytuacja może zostać rozwiązana za pomocą dołączonego kalkulatora. Wraz ze wzrostem szerokości geograficznej na północ lub południe można spodziewać się większego zakresu zmian sezonowych.
Możesz również obliczyć miesięczną moc panelu, mnożąc jego dzienną moc przez liczbę dni w miesiącu. W tym przypadku kilowatogodziny mogą być dla Ciebie bardziej dostępne. Wystarczy podzielić watogodziny przez 1,000, aby uzyskać kilowatogodziny (kWh). Wyjaśnia to, ile energii produkuje panel słoneczny miesięcznie. Następnie sprawdźmy również, ile energii słonecznej jest produkowanej na metr kwadratowy dziennie.
Zobacz także: Czy panel słoneczny Ring Solar potrzebuje bezpośredniego światła słonecznego?
Ile energii słonecznej produkuje się dziennie na metr kwadratowy?
Po zapoznaniu się z ilością energii produkowanej przez panel słoneczny miesięcznie, powinieneś również dowiedzieć się, ile energii słonecznej jest produkowanej na metr kwadratowy dziennie. Ilość energii generowanej przez panel słoneczny, w kilowatogodzinach na metr kwadratowy, opiera się na ilości światła słonecznego otrzymywanego przez panel. Jeśli chodzi o energię, słońce dostarcza około 9 kWh/m2 na powierzchnię Ziemi na poziomie morza, czyli około 1,000 watów/m2.
Od lat 1990., kiedy technologia pozwoliła producentom budować panele słoneczne o 15% wydajniej niż dzisiejsze ogniwa słoneczne, wydajność paneli słonecznych stale wzrastała. Nowoczesne panele mają wydajność 150 W/m2 lub 15 W/ft2.
Jeśli panel słoneczny jest wystawiony na wystarczającą ilość światła słonecznego, może generować energię. Podczas gdy nasłonecznienie zmienia się w zależności od szerokości geograficznej, większość paneli słonecznych otrzymuje od 600 do 700 watów mocy na metr kwadratowy. Jest to mniej więcej tyle samo, co wystawienie panelu słonecznego na działanie światła słonecznego przez dziewięć godzin.
Liczba paneli, ich położenie i rozmiar odgrywają rolę w określaniu ile energii może wytworzyć panel słoneczny. Możesz wpływać na niektóre z tych zmiennych, podczas gdy inne są bardziej losowe. Więcej paneli słonecznych będzie potrzebnych, na przykład, w chłodnym klimacie niż w jasnym.
Energia słoneczna to świetna opcja. Można ją znaleźć w dużych ilościach za bardzo niski koszt. Każdego dnia Ziemia otrzymuje wystarczająco dużo słońca, aby zaspokoić globalne zapotrzebowanie na energię przez wiele lat. Aby zapobiec marnowaniu tej energii, należy ją wykorzystać na kilka sposobów. Koszt wytwarzania energii elektrycznej można obniżyć, wykorzystując energię słoneczną.
Wydajność panelu słonecznego jest proporcjonalna do jego powierzchni, ilości światła słonecznego, jakie otrzymuje, i nachylenia dachu. W szczytowym nasłonecznieniu panel o mocy 200 watów wygeneruje około 2.5 kW. Aby zasilić typowy dom przez jeden dzień za pomocą energii słonecznej, potrzeba około 22 paneli. Rzeczywista ilość energii generowanej przez panel słoneczny będzie się jednak różnić w zależności od czynników, takich jak lokalny klimat, wydajność panelu słonecznego i jego ocena.
Ważne jest, aby pamiętać, że moc wyjściowa paneli słonecznych różni się w zależności od modelu. W przypadku przeciętnego domu panel słoneczny może generować około jednej kilowatogodziny (kWh) na metr kwadratowy. Chociaż może się to wydawać niewiele, panele słoneczne mogą generować od 4,000 do 20,000 XNUMX watów mocy. Wymagana moc znamionowa może się różnić w zależności od miejsca.
Solar Energy Industries Association twierdzi, że roczna stopa wzrostu sektora w ciągu ostatniej dekady wyniosła średnio 48 procent. Z tego powodu przedsiębiorstwa komercyjne powinny pomyśleć o zainstalowaniu paneli słonecznych do zasilania swoich obiektów.
