Solkraftverk brukes sjelden som den viktigste energikilden. Korrekt valgte og installerte paneler på en klar dag kan imidlertid gi strøm til alle elektriske husholdningsapparater.
Mengden energi som genereres avhenger av hvor mange lyspartikler som treffer fotocellen. Det er også en rekke andre faktorer som ikke avhenger av batteristrøm eller panelområde.
Beregning av solcellepanelstrøm
Ytelsen til paneler avhenger av materialet og teknologien de produseres med. Batterier kan deles inn i 2 klasser: film- og silisiumbasert.
Effektiviteten til silisiumbatterier:
- Monokrystallinsk – 22 %. Det er fordelaktig å plassere på begrenset plass;
- Fleksible (amorfe) paneler – 5 %;
- Polykrystallinsk – opptil 18 %.
Effektivitet av film-moduler:
- Indium gallium selenidfilm – 20 %;
- Kadmium telluride – opptil 12 %;
- Polymer – ikke mer enn 5 %.
Det finnes også blandede typer paneler, hvis effektivitet er høyere.
Det første du bør vurdere – total effekt av energiforbrukere i kWh. Produsenten angir effekten basert på at pr 1 kvm. batterier mottar 1000 watt energi.
En måte å beregne reell effekt: E = I x V x Kо x Kpot.
E – ekte makt; jeg – mengden energi som kommer inn på panelinstallasjonsstedet (kW*h/m2); V – nominell effekt av ett panel; Kpot – koeffisient for totale tap i systemet; Co – korreksjonsfaktor, avhengig av posisjonen (hellingsvinkelen) til panelet i forhold til sørretningen; U – mengden solinnstråling er alltid konstant 1 kW*h.
Det er verdt å merke seg at stråling beregnes på daglig, månedlig og årlig basis. For eksempel, hvis indikatoren er 7 kWh/m2 dag betyr at per dag per 1 kvm. Det tilføres 7 kW solenergi.
Et annet regneeksempel
Hvis vi tar en modul med et areal på 2 m2 som en beregning. Den totale energimengden per solskinnsdag er 1000 W per m2. Formelen vil være som følger: 1000 W multiplisert med ytelse (20%) og multiplisert med panelareal (2m) = 400 W.
Hva bestemmer batterikraften
Plassene bruker høygjennomsiktig glass med lavt jerninnhold, og likevel reduserer det effektiviteten med flere prosent.
Den optimale driftstiden for panelene er fra 9.00 til 16.00 – denne perioden står for 70 % av energien som produseres. I løpet av denne tiden produserer et batterikompleks på 1 kW 7 kWh strøm, det vil si 210 kWh per måned. Du kan legge til ytterligere 3 kW morgen og kveld. Dette er ideelt. Men i virkeligheten er dette tallet mindre:
- Ikke alle dager i en måned er solfylte. Hvis vi tar hensyn til regnfulle og overskyede dager, la oss si at det var 5 slike dager – Dette vil allerede være ca 180 kWh.
- Varigheten av dagslyset om vinteren er kortere, og krever et større utvalg av batterier eller installasjon av en vindgenerator.
- Energi går tapt i omformeren og batteriet. Batterier kan ikke utlades til 100 %, og effektiviteten deres er ikke høyere enn 80 %.
Mengden energi som genereres avhenger av antall klare dager i løpet av et år. Å installere et batteri vil være upraktisk hvis det er mindre enn to hundre soldager i året. I tillegg må solstrålene treffe panelet i rette vinkler – For dette formålet anbefales det å installere solsporingssystemer. Disse enhetene er dyre.
Kvaliteten på batteriytelsen påvirkes også av varmenivået til modulene. Energiproduksjonen synker med 0,5 prosent dersom modulen varmes opp 1 grad. Konstant drift med en temperatur økt med 100 C vil redusere effektiviteten til enheten med 30%. Derfor krever SES høykvalitets ventilasjon og kjøling.
Energitap kan være: i ledninger 1 %; shuntdiode 0,5 %; omformer – fra 3 til 7 %.
En annen faktor som påvirker nåværende generasjon – totalt antall installerte moduler, fordi alle kan ta inn en begrenset mengde energi.
Energiproduksjon i overskyet vær
| Tilstand | % av "full" sol |
Strålende sol — panelene er plassert vinkelrett på solens stråler | 100 % |
| Lett skyet | |
| Skyet vær | 20–30 % |
Bak vindusglasset er ett lag, glass og modul vinkelrett på solstråler | 91 % |
Bak vindusglass, 2 lag, glass og modul vinkelrett på solstråler | 84 % |
Bak vindusglasset, ett lag, glass og modul i en vinkel på 45°; solstråler | 64 % |
| Kunstig lys på kontoret, på overflaten av skrivebordet | 0,4 % |
| Kunstig lys inne i et lyst rom (for eksempel en butikk) ) | 1,3 % |
| Kunstig lys inne i et oppholdsrom | 0,2 % |
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.
