Jaką moc wytwarza panel słoneczny?

Panele słoneczne wytwarzają energię elektryczną zgodnie z ich rozmiarem, wydajnością i ilością światła słonecznego. Dla właścicieli domów i małych firm typowe są montowane na dachu panele. Panele słoneczne o mocy od 100 do 200 watów pokrywają około 10 stóp kwadratowych (1 metr kwadratowy). Moc uzyskiwana z 100-watowego panelu słonecznego zależy od ilości światła słonecznego, które otrzymuje, a na co dzień łączna moc jest znacznie mniejsza niż moc znamionowa.

Istnieją trzy główne typy paneli słonecznych do zastosowań domowych i biznesowych. Każdy typ jest kompromisem w zakresie wydajności energetycznej i kosztów produkcji. Panele słoneczne to półprzewodniki, które zbierają światło słoneczne i przekształcają je w energię elektryczną. Nazywa się to efektem fotowoltaicznym. Ilość energii, jaką może wytworzyć panel słoneczny, zależy od tego, ile światła słonecznego otrzymuje, jak skutecznie może przekształcić światło słoneczne w energię elektryczną i jak duży jest panel słoneczny.

Większy panel słoneczny wytworzy więcej energii. Połączenie kilku paneli słonecznych jest sposobem na uzyskanie 120 woltów wymaganych do uruchomienia większości urządzeń gospodarstwa domowego, a więcej urządzeń potrzebuje więcej wzmacniaczy do działania. Volty razy wzmacniacze są równe watom lub mocy. Typowy wysokiej klasy panel słoneczny wytwarza około 180 watów w jasnym świetle słonecznym. Ulgi podatkowe mogą być dostępne dla konsumentów instalujących panele słoneczne (http://www.energystar.gov/index.cfm? c = tax_credits.tx_index # s4).

Pierwsze przydatne panele słoneczne zostały wynalezione w Bell Laboratories w 1954 roku. Kiedyś używane głównie do statków kosmicznych i satelitów, panele słoneczne są obecnie wykorzystywane do wielu zastosowań, w tym do zasilania domów. Postępy w produkcji krzemu, materiałów stosowanych do „domieszkowania” półprzewodnika, zwiększenie absorpcji oraz techniki antyrefleksyjne i wiele innych doprowadziły do ​​zwiększenia wydajności.

Inżynierowie projektują panele słoneczne, aby jak najlepiej wykorzystać energię słoneczną. Większość światła słonecznego padającego na panel słoneczny nie jest przekształcana w elektryczność - musi mieć odpowiednią długość fali (kolor) i musi być pochłonięta (nie odbijana). Typowe panele dostępne do użytku domowego lub komercyjnego mają wydajność mniejszą niż 20 procent, co oznacza, że ​​tylko 20 procent mocy światła słonecznego docierającego do panelu słonecznego jest przekształcane w energię elektryczną. Jest to już uwzględnione w mocy znamionowej dla panelu słonecznego. Energia elektryczna jest oceniana w czasie przez waty na godzinę lub kilowatogodziny.

Moc, którą może uzyskać panel słoneczny i moc, którą dostarcza, to dwie różne sprawy. Jeśli dany panel ma moc 180 watów, będzie działał do tego poziomu w najjaśniejszym świetle słonecznym (1000 watów na metr kwadratowy). Jeśli jednak nie mieszkasz na równiku, panel słoneczny nie będzie tak mocno nasłoneczniony. Ilość światła słonecznego docierającego do ziemi w twoim regionie (zwana „nasłonecznieniem” uśredniona w watach na metr kwadratowy) podzielona jasne światło słoneczne o standardzie branżowym (1000 watów na metr kwadratowy) powie ci, jaki ułamek mocy znamionowej uzyska Twój panel produkować.

Prostszą metodą jest znalezienie liczby „szczytowych godzin słonecznych”, jakie Twoja lokalizacja otrzymuje każdego dnia. Każdy renomowany dostawca będzie miał te informacje. Szczytowa godzina słoneczna to jedna godzina 1000 watów na metr kwadratowy światła słonecznego (http://photovoltaics.sandia.gov/docs/glossary.htm). Większość lokalizacji w Stanach Zjednoczonych otrzymuje mniej niż sześć godzin słonecznych w ciągu dnia. Możesz przewidzieć, ile mocy może wytworzyć dany panel słoneczny, mnożąc moc watową panelu słonecznego przez liczbę godzin szczytu słonecznego dla Twojej lokalizacji. Należy pamiętać, że godziny słoneczne różnią się w zależności od sezonu i są najniższe w zimie.

Należy wziąć pod uwagę czynniki inne niż maksymalny potencjał panelu słonecznego. Czy Twój panel jest w pełnym słońcu? Czy jest odpowiednio ustawiony, aby osiągnąć maksymalną ekspozycję? Zachmurzenie może zmniejszyć moc nawet o 30 procent lub więcej. Śnieg i kurz ograniczą ilość światła docierającego do panelu i zmniejszą moc wyjściową.

Prognozowanie 24-godzinnej wydajności panelu w danej lokalizacji można oszacować, odnotowując jego produkcję energii w południe godziny (najjaśniejsze światło słoneczne) i przy założeniu, że około 20 procent tej mocy będzie wytwarzane co godzinę średnio w ciągu 24 godzin Kropka.