Quanta potenza genera un pannello solare?

I pannelli solari producono energia elettrica in base alle dimensioni, all'efficienza e alla quantità di luce solare che ricevono. Per i proprietari di case e le piccole imprese, i pannelli montati sul tetto sono un'opzione tipica. I pannelli solari da 100 a 200 watt coprono circa 10 piedi quadrati (1 metro quadrato). La potenza che si ottiene da un pannello solare da 100 watt dipende dalla quantità di luce solare che riceve e su base giornaliera la potenza totale è molto inferiore alla potenza nominale.

Esistono tre tipi principali di pannelli solari per applicazioni domestiche e aziendali. Ogni tipo è un compromesso in termini di efficienza energetica e costi di produzione. I pannelli solari sono semiconduttori che raccolgono la luce solare e la convertono in elettricità. Questo si chiama effetto fotovoltaico. La quantità di energia che un pannello solare può generare dipende dalla quantità di luce solare che riceve, dall'efficienza con cui può convertire la luce solare in elettricità e dalla dimensione del pannello solare.

Un pannello solare più grande creerà più energia. Cablare più pannelli solari insieme è il modo per ottenere i 120 volt necessari per far funzionare la maggior parte degli elettrodomestici, e più apparecchi hanno bisogno di più amplificatori per funzionare. Volt volt ampère equivalgono a watt o potenza. Un tipico pannello solare di fascia alta produce circa 180 watt alla luce del sole. I crediti d'imposta possono essere disponibili per i consumatori che installano pannelli solari (http://www.energystar.gov/index.cfm? c = tax_credits.tx_index # s4).

I primi utili pannelli solari furono inventati nei laboratori Bell nel 1954. Una volta utilizzati principalmente per veicoli spaziali e satelliti, i pannelli solari sono ora utilizzati per molte applicazioni, tra cui l'alimentazione di abitazioni. I progressi nella produzione di silicio, materiali usati per "drogare" il semiconduttore, aumentare l'assorbimento e tecniche antiriflesso e altro ancora hanno portato ad una maggiore efficienza.

Gli ingegneri progettano pannelli solari per sfruttare al massimo l'energia solare. La maggior parte della luce solare che colpisce un pannello solare non viene convertita in elettricità, deve essere della lunghezza d'onda corretta (colore) e deve essere assorbita (non riflessa). I pannelli tipici disponibili per uso domestico o commerciale hanno efficienze inferiori al 20%, il che significa che solo il 20% della potenza della luce solare che raggiunge il pannello solare viene convertita in elettricità. Questo è già calcolato nella potenza nominale per un pannello solare. L'energia elettrica è valutata nel tempo in watt all'ora o in chilowattora.

La potenza che un pannello solare può raggiungere e la potenza che fornisce sono due questioni diverse. Se un determinato pannello è valutato a 180 watt, funzionerà fino a quel livello alla luce solare più luminosa (1.000 watt per metro quadrato). Tuttavia, a meno che non si viva sull'equatore, il pannello solare non riceverà molta luce solare. La quantità di luce solare che raggiunge il suolo nella tua regione (chiamata "insolazione", media in watt per metro quadrato) divisa la luce solare standard del settore (1000 watt per metro quadrato) ti dirà quale frazione della potenza nominale sarà il tuo pannello produrre.

Un metodo più semplice è quello di trovare il numero di "ore di punta" che la tua posizione riceve ogni giorno. Qualsiasi fornitore affidabile avrà queste informazioni. Un'ora di punta del sole è un'ora di 1.000 watt per metro quadrato di luce solare (http://photovoltaics.sandia.gov/docs/glossary.htm). La maggior parte delle località negli Stati Uniti riceve meno di sei ore di sole al giorno. Puoi prevedere quanta energia può generare un determinato pannello solare moltiplicando la potenza in watt di un pannello solare per il numero di ore di punta del sole per la tua posizione. Si noti che le ore di sole variano in base alla stagione e sono più basse durante l'inverno.

Devono essere considerati fattori diversi dal potenziale massimo del pannello solare. Il tuo pannello è in pieno sole? È posizionato correttamente per raggiungere la massima esposizione? La copertura nuvolosa ridurrà la potenza fino al 30 percento o più. La neve e la polvere limitano la quantità di luce che raggiunge il pannello e riducono la potenza erogata.

La previsione delle prestazioni su 24 ore di un pannello in un determinato luogo può essere stimata notando la sua produzione di energia durante il mezzogiorno ora (la luce del sole più luminosa) e supponendo che circa il 20 percento di tale potenza sia prodotta ogni ora in media su 24 ore periodo.