Zonne-energiecentrales worden zelden gebruikt als de belangrijkste energiebron. Correct geselecteerde en geïnstalleerde panelen op een heldere dag kunnen echter elektriciteit leveren aan alle elektrische huishoudelijke apparaten.
De hoeveelheid opgewekte energie hangt af van hoeveel lichtdeeltjes de fotocel raken. Er zijn ook een aantal andere factoren die niet afhankelijk zijn van het batterijvermogen of het paneeloppervlak.
Berekening van het vermogen van zonnepanelen
De prestaties van panelen zijn afhankelijk van het materiaal en de technologie waarmee ze worden geproduceerd. Batterijen kunnen worden onderverdeeld in 2 klassen: op filmbasis en op siliciumbasis.
Efficiëntie van siliciumbatterijen:
- Monokristallijn – 22%. Het is voordelig om in een beperkte ruimte te plaatsen;
- Flexibele (amorfe) panelen – 5%;
- Polykristallijne – tot 18%.
Efficiëntie van film modules:
- Indium-galliumselenidefilm – 20%;
- Cadmiumtelluride – tot 12%;
- Polymeer – niet meer dan 5%.
Er zijn ook gemengde typen panelen, waarvan het rendement hoger is.
Het eerste waar u rekening mee moet houden – totaal vermogen van energieverbruikers in kWh. De fabrikant geeft het vermogen aan op basis van het feit dat per 1 m². batterijen ontvangen 1000 watt energie.
Eén manier om het werkelijke vermogen te berekenen: E = I x V x K® x Kpot.
E – echte macht; ik – de hoeveelheid energie die de installatielocatie van het paneel binnenkomt (kW*h/m2); V – nominaal vermogen van één paneel; Kpot – coëfficiënt van totale verliezen in het systeem; Co – correctiefactor, afhankelijk van de positie (hellingshoek) van het paneel ten opzichte van de zuidrichting; U – de hoeveelheid zonnestraling is altijd constant 1 kW*h.
Het is vermeldenswaard dat de straling op dagelijkse, maandelijkse en jaarlijkse basis wordt berekend. Als de indicator bijvoorbeeld 7 kWh/m2 dag is, betekent dit dat per dag per 1 m2. Er wordt 7 kW aan zonne-energie geleverd.
Nog een rekenvoorbeeld
Als we een module met een oppervlakte van 2 m2 als berekening nemen. De totale hoeveelheid energie per zonnige dag bedraagt 1000 W per m2. De formule is als volgt: 1000 W vermenigvuldigd met prestatie (20%) en vermenigvuldigd met paneeloppervlak (2 m) = 400 W.
Wat bepaalt het batterijvermogen
De panelen gebruiken hoogtransparant glas met een laag ijzergehalte en verminderen desalniettemin de efficiëntie met enkele procenten.
De optimale bedrijfstijd voor de panelen is van 9.00 uur tot 16.00 uur. deze periode is goed voor 70% van de opgewekte energie. Gedurende deze tijd produceert een batterijcomplex van 1 kW 7 kWh elektriciteit, dat wil zeggen 210 kWh per maand. In de ochtend en avond kunt u nog eens 3 kW toevoegen. Dit is ideaal. Maar in werkelijkheid is dit cijfer minder:
- Niet alle dagen in een maand zijn zonnig. Als we rekening houden met regenachtige en bewolkte dagen, laten we zeggen dat er vijf van zulke dagen waren - Dit zal al zo'n 180 kWh zijn.
- De duur van de daglichturen in de winter is korter, waardoor een groter aantal batterijen of de installatie van een windgenerator nodig is.
- Er gaat energie verloren in de omvormer en de accu. Batterijen kunnen niet tot 100% worden ontladen en hun efficiëntie is niet hoger dan 80%.
De hoeveelheid opgewekte energie is afhankelijk van het aantal heldere dagen in een jaar. Het installeren van een batterij zal onpraktisch zijn als er minder dan tweehonderd zonnige dagen per jaar zijn. Bovendien moeten de zonnestralen het paneel in een rechte hoek raken – Voor dit doel wordt aanbevolen om zonvolgsystemen te installeren. Deze apparaten zijn duur.
De kwaliteit van de batterijprestaties wordt ook beïnvloed door het verwarmingsniveau van de modules. De energieproductie daalt met 0,5 procent als de module 1 graad opwarmt. Constante werking met een temperatuur verhoogd met 100 C zal de efficiëntie van het apparaat met 30% verminderen. Daarom vereist SES hoogwaardige ventilatie en koeling.
Energieverliezen kunnen zijn: in draden 1%; shuntdiode 0,5%; omvormer – van 3 tot 7%.
Een andere factor die de huidige generatie beïnvloedt – totaal aantal geïnstalleerde modules, omdat iedereen kan een beperkte hoeveelheid energie opnemen.
Energieopwekking bij bewolkt weer
Batteriene produserer energi bare i dagslys og leverer den oppgitte kraften bare på en klar dag når strålene treffer dem i rette vinkler.
I dårlig vær er beregningen som følger: 1000 W multipliseres med sinusen til vinkelen til solstrålene og panelet multipliseres med prosentandelen energi på en dag uten sol. For eksempel er innfallsvinkelen til strålene 40 %, følgende oppnås: 1000 W/m2 x sin 40 % x 60 % = 240 W/m2
I noen land opererer solcellepaneler ofte ved belysningsnivåer under 1000 W/m2. Billige moduler produseres uten antirefleksbelegg. Som et resultat – en betydelig del av solens stråler reflekteres av lavkvalitetsglass. De fungerer også dårlig i diffust lys.
I forskjellige måneder er lysintensiteten forskjellig, og derfor trengs et annet antall paneler og batterier for å generere samme mengde energi.
Noen huseiere installerer paneler bak vinduene i huset. Dette er også en feil. Enkeltglass reduserer effektiviteten til panelet med 9 %, og dobbeltglass med 16 % – forutsatt at glasset er helt rent. Smuss på glasset reduserer gjennomsiktigheten, og forårsaker bakrefleksjon av lys – Batteriet fungerer ikke effektivt.
Energien som genereres avhenger av mengden innkommende lys – spenningen stiger til en viss grense. For silisiumelementer er dette tallet 0,6. Spenningsøkningen oppnås ved å koble modulene i serie. SES trenger en spenningsreserve. Den holder batteriet oppladet mens du jobber i overskyet vær. Maksimal effekt under belastning genereres av batteriet med en nedtrekking på opptil 0,47 – 0,5 V. Et batteri på 36 celler ved optimal belastning gir en spenning på 17 V.
Hvert panel har en nedre grense for lysfølsomhet. Under denne grensen vil panelet slutte å generere energi. I dårlig vær faller kraften til modulene med 10-20 ganger. Så for krystallinske silisiumpaneler er denne grensen 150-200 W/m2. For tynnfilmsfilmer er denne parameteren lavere – 100-200 W/m2. Filmpaneler yter bedre enn silisiumpaneler i overskyet vær. Imidlertid vil en terskelbelysningsforskjell på 50 W/m2 praktisk talt ikke ha noen effekt på energiproduksjonen.
Slik at kraften er tilstrekkelig – det er nødvendig å beregne det nødvendige antallet batterier. For å gjøre dette deles strømforbruket på panelstrømmen. Totalt forbruk produseres ved å summere driftstiden (timer per dag) til alle elektriske apparater i huset – strøm legges til antall timer. Forbruket kan også beregnes fra kvitteringen for strøm: Maksimalt forbrukstall (kWh) for de siste månedene tas og multipliseres med 1,5 (reserve).
Du kan øke eksponeringen for sollys ved å installere paneler på en biaksial tracker – en plattform som roterer bak solen i 2 plan. I tillegg bør panelene plasseres mer horisontalt om vinteren enn om sommeren. Om sommeren er helningsvinkelen til modulene mindre. For hver geografiske breddegrad er det en optimal helningsvinkel.
Om høsten og våren velger du en vinkel som er lik breddegraden til området. Om vinteren legges 10-15 grader til ønsket verdi, og om sommeren trekkes 10-15 grader fra. Hvis modulene installeres ubevegelig– velg en vinkel basert på breddegraden til regionen du bor i.
Det er alltid nødvendig å ha en kraftreserve – Over tid reduseres batteriytelsen. Hvert år reduseres effekten med 0,6 – 0,7 %. Etter 25 års bruk er strømtapet 20 %. Den manglende kraften kan imidlertid ordnes uten problemer ved å koble til tilleggsmoduler.
