Mennyit generál egy napelem?

A napelemek méretüket, hatékonyságukat és mennyi napfényt kapnak villamos energiát termelve. A háztulajdonosok és a kisvállalkozások számára a tetőre szerelt panelek tipikus lehetőség. A 100-200 watt névleges napelemek körülbelül 10 négyzetlábot (1 négyzetméter) fednek le. A 100 wattos napelemből nyert energia attól függ, hogy mennyi napfényt kap, és napi szinten a teljes energia sokkal kevesebb, mint a névleges teljesítmény.

A napelemek három fő típusa létezik otthoni és üzleti alkalmazásokhoz. Minden típus kompromisszum az energiahatékonyság és a gyártási költségek terén. A napelemek félvezetők, amelyek összegyűjtik a napfényt és átalakítják azt villamos energiává. Ezt nevezik fotovoltaikus hatásnak. A napelem által generált energiamennyiség attól függ, hogy mennyi napfényt kap, mennyire hatékonyan képes a napfényt villamos energiává alakítani, és mekkora a napelem.

A nagyobb napelem nagyobb energiát fog generálni. Több napelem összekapcsolásával lehet megszerezni a 120 V feszültséget a legtöbb háztartási készülék működtetéséhez, és több készüléknek több amperre van szüksége a futtatáshoz. Volt-szoros amper megegyezik watt vagy teljesítmény. Egy tipikus csúcskategóriás napelem körülbelül 180 wattot termel erős napsütésben. Adójóváírások érhetők el a napelemeket telepítő fogyasztók számára (http://www.energystar.gov/index.cfm? c = tax_credits.tx_index # S4).

Az első hasznos napelemeket 1954-ben fedezték fel a Bell Laboratories-ban. A napkollektorokat, amelyeket elsősorban űrhajókhoz és műholdakhoz használtak, ma már számos alkalmazásban használják, ideértve az otthonok tápellátását is. A szilícium, a félvezető "doppintásához" felhasznált anyagok előállítása, az abszorpció fokozása és a visszaverődésgátló technikák előnyei és még sok más megnövekedett hatékonysághoz vezettek.

A mérnökök napelemeket terveznek, hogy a lehető legtöbb energiát ki lehessen használni a napfényből. A napfény nagy részét, amely a napelemet sújtja, nem konvertálják villamos energiává - megfelelő hullámhosszúnak (színűnek) kell lennie, és abszorbeáltnak (nem visszavert). A háztartási vagy ipari felhasználásra rendelkezésre álló tipikus panelek hatékonysága kevesebb, mint 20%, azaz a napelemet eljuttató napfénynek csak 20% -a kerül átalakításra villamos energiává. Ez már be van számítva a napelemek névleges teljesítményében. Az elektromos energiát idővel watt / óra vagy kilowattóra szerint osztályozzák.

A napelemek által elérhető teljesítmény és az általa szolgáltatott energia két különböző kérdés. Ha egy adott panelen névleges teljesítmény 180 W, akkor erre a szintre képes a legfényesebb napfényben (1000 watt per négyzetméter). Ha azonban nem az Egyenlítőn él, napeleme nem fog annyira napfényt kapni. A régiójában a talajhoz eljutó napfény mennyisége (úgynevezett "insolation", átlagolt watt per négyzetméter alapján) elosztva az ipari szabványnak megfelelő erős napfény (1000 watt per négyzetméter) megmutatja, hogy a névleges teljesítmény hány százalékát fogja ellátni a központ termelnek.

Egyszerűbb módszer a „csúcsidő órák” számának a megkeresése, amelyet a helyed naponta kap. Minden jó hírű eladónak rendelkeznie kell ezzel az információval. A csúcsidő óra egy óra, amely 1000 watt négyzetméterenként napfényt jelent (http://photovoltaics.sandia.gov/docs/glossary.htm). Az Egyesült Államok legtöbb helyén kevesebb, mint napi hat csúcsforgalom érhető el. Megjósolhatja, hogy mekkora energiát tud generálni egy adott napelem, ha megszorozzuk a napelemek wattminőségét az Ön tartózkodási helyének csúcsforgalmi óráinak számával. Felhívjuk figyelmét, hogy a nap órája évszakonként változik, és télen a legalacsonyabb.

A napelem maximális potenciáljától eltérő tényezőket is figyelembe kell venni. A panel teljes napfényben van? Megfelelően van-e elhelyezve a maximális expozíció eléréséhez? A felhőtakaró akár 30% -kal vagy annál is kevesebb energiát fog csökkenteni. A hó és a por korlátozza a panelt eljuttató fény mennyiségét, és csökkenti az energiateljesítményt.

A panel 24 órás teljesítményének előrejelzése egy adott helyen megbecsülhető, ha megfigyeljük az energiatermelését délben óra (legfényesebb napfény), és feltételezve, hogy ennek az energianek kb. 20% -át 24 órán át átlagolva állítják elő. időszak.