Off-Grid-Solarenergie : Wie viel Energie produziert ein Solarpanel? - Holen Sie sich kostenlose Energie

Solarenergieertrag

Potenzielle Besitzer von Solarmodulen haben fast immer eine Vorstellung davon, wie viel Strom sie erzeugen möchten.

Vielleicht sind es 100 % ihres Haushaltsenergiebedarfs oder nur 50 %, aber mehrere Faktoren beeinflussen die Stromerzeugungsfähigkeiten der Solarmodule.

Sonnenkollektoren werden seit Jahrzehnten zur Energiegewinnung aus Sonnenlicht eingesetzt.

Die Solarpanel-Technologie hat sich in den letzten Jahrzehnten rasant weiterentwickelt, was zu höherer Effizienz und niedrigeren Kosten geführt hat.

Da die Kosten für Solarenergie von Jahr zu Jahr sinken, wird es für Haus- und Geschäftsbesitzer immer praktikabler, Sonnenkollektoren auf ihrem Grundstück zu installieren.

Sonnenkollektoren funktionieren, indem sie Lichtteilchen, die als Photonen bekannt sind, erlauben, Elektronen aus ihren Molekülkernen zu schlagen.

Dabei entsteht ein Stromfluss, der genutzt und als elektrische Energie gespeichert wird.

All dies geschieht, wenn Licht auf eine als Photovoltaikzelle bekannte Vorrichtung trifft.

Sonnenkollektoren bestehen aus Hunderten oder Tausenden dieser Zellen, und eine Solaranlage umfasst mehrere Sonnenkollektoren.

Diese Arrays sind mit dem bestehenden Stromnetz verbunden, sodass die erzeugte Energie richtig geleitet werden kann.

Um wirklich darzustellen, wie viel Strom ein Solarmodul erzeugen kann, müssen Sie zunächst die Art der verwendeten Modultechnologie berücksichtigen.

Wenn Sie einen Solaranbieter finden und sich dessen Produkte ansehen würden, würden Sie höchstwahrscheinlich auf zwei Arten von Solarmodulen stoßen: polykristallin vs.

monokristallin.

Wenn wir über Solarstromerzeugung sprechen, beziehen wir uns einfach auf die Energiemenge (in Watt), die durch die Umwandlung von Sonnenlicht in Strom gewonnen wird.

Die Umwandlung kann durch Photovoltaik, konzentrierte Solarenergie oder eine Kombination aus beidem erfolgen.

Die Frage, wie viel Strom ein Solarpanel produziert, wird häufig gestellt.

Viele Menschen sind sich immer noch nicht sicher, wie viel Energie ihre Solarmodule produzieren.

Obwohl es immer auf den Tafeln angezeigt wird und Sie jederzeit überprüfen können.

Es ist auch wichtig zu verstehen, wie diese Zahl zustande kam.

Solarstromerzeugung ist kein eigenständiger Bestandteil.

Vielmehr ist es das Ergebnis einer Kombination verschiedener Faktoren und Elemente.

Die Energie, die von den PV-Zellen nach der Umwandlung von Sonnenenergie erzeugt wird, wird als Solarzellenstrom bezeichnet.

Faktoren, die die von einem Solarmodul erzeugte Energiemenge beeinflussen

Der Wirkungsgrad des Solarpanels bestimmt, wie viel Sonnenlicht, das auf ein Panel trifft, in Strom umgewandelt wird.

Hohe Effizienz bedeutet nicht Überlegenheit; es bedeutet einfach, dass die Solaranlage weniger Platz benötigt.

Sofern sich die Solarmodule nicht auf ungewöhnlich kleinem Raum befinden, ist die Effizienz normalerweise kein großes Problem.

Der übliche Wirkungsgrad von Solarmodulen liegt zwischen 14 und 18 Prozent.

Das mag nicht viel klingen, aber dieser Durchschnitt wird mit der normalen Dachfläche ausreichend Energie erzeugen.

Abgesehen von der Effizienz und Größe Ihrer Sonnenkollektoren beeinflussen andere Faktoren, wie viel Strom Ihre Sonnenkollektoren produzieren.

Wenn Sie in Arizona leben, sind Sie mehr Sonneneinstrahlung ausgesetzt als im Mittleren Westen.

Wetter- und jahreszeitliche Schwankungen haben auch einen Einfluss auf die Solarenergieausbeute.

Der Winkel der Sonne zum Solarpanel variiert je nach Tages- und Jahreszeit.

Bewölkte und regnerische Tage verringern auch die Effizienz der Sonnenlichtsammlung.

Wenn wir wissen, wie sich jeder dieser Faktoren auf die Stromerzeugung auswirkt, können wir bestimmen, wie viel Strom jedes Solarmodul erzeugen kann:

Größe der Sonnenkollektoren

Der erste und offensichtlichste Faktor, der die erzeugte Elektrizität beeinflusst, ist die Größe des Solarpanels.

Grundsätzlich gilt: Je größer das Solarpanel, desto mehr Sonnenlicht kann es absorbieren und desto mehr Strom wird erzeugt.

Wenn Sie ein Solarpanel genau untersuchen, werden Sie feststellen, dass es in mehrere kleine Panels / Zellen unterteilt ist, die durch Drähte verbunden sind.

Diese kleinen Zellen funktionieren als separate Panels, in denen der Strom umgewandelt wird.

Andererseits dienen die Kabel als Leitungen für den Strom zu einer Anschlussdose.

Je mehr Zellen in einem Solarpanel enthalten sind, desto mehr Energie erzeugt es.

Dies ist darauf zurückzuführen, dass während andere Faktoren konstant bleiben, je größer das Panel, desto mehr Solarenergie wird umgewandelt.

Menge an Sonnenlicht

Dieser sollte selbstverständlich sein.

Je mehr Sonnenlicht vorhanden ist, desto mehr Sonnenstrahlung absorbieren die Paneele, was zu einer höheren Energieproduktion führt.

Um die Frage zu beantworten, wie viel Energie ein Solarmodul produziert, müssen Sie berücksichtigen, wie sich Intensität und Dauer des Sonnenlichts auf die Produktion auswirken.

Sonnenkollektoren können die Sonnenstrahlung absorbieren und in elektrische Energie umwandeln.

Wenn also kein Sonnenlicht vorhanden ist, produzieren Sonnenkollektoren nichts.

Aus diesem Grund sollten Sie Sonnenkollektoren nicht in Häusern installieren, sondern auf Dächern installieren, wo sie direktes Sonnenlicht erhalten können.

Während Sonnenkollektoren die Sonnenstrahlung auch dann absorbieren können, wenn Wolken die Sonne bedecken, ist es vorzuziehen, wenn sie direktes Sonnenlicht erhalten.

Schatten kann ein Feind der Sonnenenergie sein.

Aufgrund der Konstruktionsweise von Solarmodulen kann selbst ein kleiner Schatten auf einem Modul dazu führen, dass alle anderen Module keine Solarenergie mehr produzieren.

Solarzellen sind in Reihe geschaltet und arbeiten auf dem aktuellen Niveau der schwächsten Zelle; Wird eine Solarzelle abgeschattet, leidet die Leistung aller anderen Zellen.

Wenn Sie entscheiden, wo Sie Ihre Solarmodule platzieren möchten, führen Sie eine Verschattungsanalyse durch, um sicherzustellen, dass während der Spitzensonnenstunden keine Schatten auf das Solarpanel-Array fallen.

Dies kann die Entfernung einiger Bäume erforderlich machen.

Temperatur

Hohe Temperaturen können die Leistungsabgabe eines Solarmoduls erheblich reduzieren.

Höhere Temperaturen erhöhen die Leitfähigkeit des Halbleiters, wodurch Ladungen innerhalb des Materials ausgeglichen werden, die Stärke des elektrischen Felds verringert, die Ladungstrennung verhindert und die Spannung über der Zelle verringert wird.

Wärme kann die Leistung je nach Standort um 10 bis 25 % reduzieren.

Es gibt einige Möglichkeiten, mit hohen Temperaturen in der gebauten Umgebung umzugehen.

Installieren Sie Sonnenkollektoren auf einem Montagesystem ein paar Zentimeter vom Dach entfernt, um eine Luftzirkulation zu ermöglichen, die dazu beiträgt, sie zu kühlen.

Verwenden Sie Sonnenkollektoren, die für eine höhere Effizienz in heißeren Klimazonen ausgelegt sind.

Um die Wärmeaufnahme zu minimieren, achten Sie darauf, dass die Paneele aus hellen Materialien bestehen.

Wechselrichter und Combiner können hinter dem Array in den schattigen Bereich verlegt werden.

Sonnenkollektoren-Material

Ein weiterer wichtiger Faktor, der die von einem Solarpanel erzeugte Leistung beeinflusst, ist das Material, aus dem das Panel hergestellt wird.

Solarmodule werden von verschiedenen Unternehmen aus unterschiedlichen Materialien mit jeweils unterschiedlichem Wirkungsgrad hergestellt.

Aufgrund der unterschiedlichen Effizienz dieser Materialien können einige Panels trotz gleicher Größe und gleicher Sonneneinstrahlung mehr Strom erzeugen als andere.

Solarmodule gibt es in einer Vielzahl von Materialien, aber die beiden häufigsten sind monokristalline Zellenmodule und polykristalline Siliziumzellenmodule.

Monokristalline Module sind sehr effizient, aber ihre Produktionskosten sind hoch, was ihre Anschaffung teuer macht.

Auf der anderen Seite sind Polysilizium-Zellenplatten deutlich günstiger, obwohl sie weniger effizient sind und mehr Abfall erzeugen.

Platzierung von Sonnenkollektoren

Auch die Position der Paneele auf Ihrem Dach kann einen erheblichen Einfluss auf die Produktion haben.

Die beste Richtung, um Ihre Paneele zu positionieren, ist nach Süden ausgerichtet, gefolgt von Westen und dann Osten.

Nach Norden ausgerichtete Dächer können in einigen Fällen genug Produktion bieten, um die Installation von Paneelen zu lohnen, aber nach Norden ausgerichtete Winkel werden nicht immer empfohlen.

Sie können zwar nicht regulieren, wie viel Dachfläche für jede Winkelposition verfügbar ist, aber Sie können Ihre verfügbare Dachfläche intelligent nutzen, um die Leistung Ihrer Solarmodule zu maximieren.

Die Neigung Ihrer Solarmodule kann sich auch auf die Gesamtleistung Ihres Moduls auswirken.

Da die Sonne im Sommer höher und im Winter tiefer steht, sollten Sie die Neigung Ihrer Paneele am besten jedes Jahr verstellen können.

Systeme, die der Sonne nachgeführt werden, sind hingegen kostenaufwendiger und wartungsbedürftiger, da bewegliche Teile vorhanden sind.

Jedes System mit fester Neigung hat einen optimalen Winkel, um das Beste aus jeder Jahreszeit herauszuholen, und obwohl ein paar Grad in einem einzigen Jahr keinen signifikanten Unterschied in der Effizienz machen, könnte der Unterschied über die Lebensdauer des Systems viel größer sein .

Breite

Der Breitengrad hat auch einen erheblichen Einfluss auf die Produktion von Solaranlagen.

Aufgrund der Neigung der Erde, während sie sich um ihre Achse dreht, produzieren Sonnenkollektoren, die in höheren Breitengraden installiert sind, das ganze Jahr über weniger Einheiten.

Ein Hausbesitzer im Nordosten der Vereinigten Staaten, der auf Solarenergie setzt, benötigt ein größeres Solarpanel, um seine Rechnung auszugleichen, als ein Hausbesitzer im Südwesten.

Es gibt nicht viel, was Sie tun können, um die Leistung Ihrer Solarmodule in Bezug auf den Breitengrad zu verbessern, es sei denn, Sie sind bereit, den Standort zu verlagern, außer die reduzierte Produktion und Größe entsprechend zu planen.

Wie wirkt sich das Wetter auf die Energieerzeugung von Solarmodulen aus?

Auch das Klima kann einen erheblichen Einfluss auf die Leistung eines Systems haben.

Es ist beispielsweise eine weit verbreitete Meinung, dass Paneele in kalten Umgebungen weniger erzeugen.

Tatsächlich ist die Umkehrung wahr.

Wärme ist der Feind der Effizienz, und kalte Umgebungen können dazu beitragen, dass Solarsysteme nicht überhitzen und an Effizienz verlieren.

Schnee ist auch reflektierend und konzentriert das Sonnenlicht, was die Gesamtstrahlung erhöht.

Solange Sie verhindern, dass der Schnee Ihre Paneele vergräbt, wird die kalte Umgebung Ihrem System erheblich zugute kommen.

Beim Bau einer Solaranlage zur Deckung Ihres Energiebedarfs ist es wichtig zu verstehen, wie sich Ihr Klima von Saison zu Saison auf Ihr System auswirkt.

Wenn Sie ein 100-W-Solarmodul kaufen, das mit 25 % betrieben wird, können Sie an einem klaren, sonnigen Tag zwischen dem späten Frühjahr und dem frühen Herbst mit einer Leistung von 25 W rechnen.

An bewölkten Tagen und im Winter verringert das Wetter diese Menge wahrscheinlich, da das Sonnenlicht weniger intensiv ist und weniger Tageslichtstunden pro Tag vorhanden sind.

Bei der Bestimmung der Größe eines Moduls oder einer Solaranlage, die für eine bestimmte Anwendung erforderlich ist, sollten Sie Ihre Berechnungen auf einem Modul basieren, das 5 Stunden pro Tag mit 70 % Wirkungsgrad arbeitet; So ist sichergestellt, dass Sie das ganze Jahr über die benötigte Energie produzieren können.

Alles, was Ihren Panels und der Sonne im Weg steht, ob bewölkt am Himmel, Nebel auf dem Boden oder Schatten von einem nahen Baum, minimiert die Menge an Sonnenenergie, die Ihr System erzeugt.

Doch genauso wie Sie sich an bewölkten Tagen einen Sonnenbrand holen können, erzeugen Ihre Module möglicherweise immer noch Strom, je nachdem, wie dicht die Wolkendecke ist.

Je nachdem, wie oft die Wolken über Ihr System ziehen, kann Ihre Produktion an einem teilweise bewölkten Tag um 10 bis 25 % sinken.

Ein Effekt, der als "Edge-of-Wolken"-Effekt bekannt ist, kann jedoch den Sonnenstrahl wirklich verstärken, was zu einer kurzlebigen Steigerung der Stromerzeugung führt.

Wenn flauschige Kumuluswolken vor der Sonne vorbeiziehen, wirken die feinen Ränder wie ein Vergrößerungsglas, was dazu führt, dass ein stärkerer Sonnenstrahl auf Ihre Platten trifft!

Funktionieren Sonnenkollektoren bei Regen und Schnee?

Der Regen selbst wirkt sich zwar nicht auf die Paneele aus, die Regenwolken werden jedoch höchstwahrscheinlich Ihre Leistung reduzieren.

Auf der anderen Seite kann ein gelegentlicher Regenschauer der Leistung Ihrer Solarmodule zugute kommen, da dies eine unkomplizierte und sichere Möglichkeit ist, Ihre Module zu reinigen.

Kontinuierliche Regenfälle verhindern, dass eine Schmutz- oder Staubschicht die Paneele bedeckt und das Licht blockiert, was möglicherweise die Leistung verringert.

Obwohl es noch keine allgemein verfügbare Option ist, arbeiten Wissenschaftler an einer neuen Art von Solarmodul, das auch bei Regen Strom erzeugen kann.

Diese Solarzellen, bekannt als Hybrid-Solarmodule, sammeln Energie sowohl aus der Sonne als auch aus dem Regen.

Wenn Regen auf die Platten fällt, wird die Kraft des Aufpralls in Strom umgewandelt.

Wenn es sonnig ist, funktionieren sie ähnlich wie herkömmliche Sonnenkollektoren (aber sind vorerst noch weniger effizient).

Schnee, im Gegensatz zu Regen, der sich nicht auf den Paneelen ansammelt und das Licht blockiert, beeinträchtigt die Produktion zusätzlich zur Wolkenbedeckung.

Denn was immer verhindert, dass die Sonne auf Ihre Paneele scheint, verhindert, dass die Paneele Strom produzieren.

Selbst starker Schneefall, je nach Wetterlage nach dem Schneesturm und der Neigung Ihres Paneels, schmelzen und rutschen im Handumdrehen von Ihren Paneelen.

Auch wenn Solarenergie auf die Sonne angewiesen ist, ist sie dennoch eine ausgezeichnete Wahl für viele Wohnungen, Unternehmen und Bauernhöfe in bewölkten, regnerischen oder verschneiten Gebieten.

Wie viel Energie können Sonnenkollektoren pro Quadratmeter produzieren?

Die Umkehrung dieser Frage ist normalerweise, wie viele Quadratmeter Dachfläche ich benötige, um genügend Sonnenkollektoren zu installieren, um genug Energie zu erzeugen, um meine Stromrechnung zu eliminieren.

Dies ist der Punkt, an dem die Effizienz von Sonnenkollektoren am wichtigsten ist.

Die Effizienz wird berücksichtigt, bevor ein Solarmodul mit einer bestimmten Wattzahl bewertet wird.

Wenn Sie also zwei verschiedene Solarmodule mit jeweils 6 kW kaufen (oder vor der Kaufentscheidung stehen), erzeugen sie jedes Jahr die gleiche Energiemenge, wenn alle anderen Faktoren sind gleich.

Auf der anderen Seite könnten effizientere Sonnenkollektoren kleiner sein und mehr Energie pro Quadratmeter erzeugen.

Es gibt zwei Methoden zur Berechnung der Solarstromerzeugung pro Quadratmeter.

Der erste Schritt besteht darin, die maximal mögliche momentane Solarstromproduktion pro Quadratmeter für ein bestimmtes Solarmodul zu untersuchen.

Die momentane Spitzenstromerzeugung pro Quadratfuß bei STC beträgt 14,58 Watt pro Quadratfuß für ein 300-Watt-Solarmodul mit den Abmessungen 64 Zoll x 39 Zoll (1,61 Quadratmeter oder 17,31 Quadratfuß).

Bei der Berechnung der jährlichen Energieerzeugung von Solarmodulen pro Fuß müssen Sie mehr als nur die Spezifikationen des Moduls berücksichtigen; Sie müssen auch die klimatischen Bedingungen berücksichtigen, unter denen das Panel installiert wird.

Solarmodule für Wohngebäude werden normalerweise im Bereich von 260 bis 330 Watt verkauft, da sie auf Dächer gehoben und von Installateuren gehandhabt werden müssen, und dies ist die größte praktische Größe, in der diese Handhabung sicher durchgeführt werden kann.

Dies sind Panels mit jeweils 60 Zellen.

72 Solarzellenmodule werden im Wattbereich von 340-400 Watt verkauft und weniger häufig verwendet, da sie schwer und für Installateure schwierig zu handhaben sind.

Wie stark beeinflusst die Effizienz der Solarzellen im Inneren des Panels die Leistungsabgabe des Pa

Die Bedeutung und Bedeutung der Effizienz von Solarmodulen wird von Kunden, die Solaranlagen bewerten, häufig missverstanden, und Hersteller von Premium-Modulen missbrauchen dieses Missverständnis manchmal.

Der wichtigste Punkt ist, dass die Leistung des Solarpanels bei der Bewertung der Wattzahl und der Leistung eines Panels berücksichtigt wird die gleichen Bedingungen wie ein anderes 280-Watt-Panel mit effizienteren Panels.

Einige Hersteller von hocheffizienten Panels machen unverschämte Behauptungen, dass ihre Panels viel mehr Energie erzeugen als Basispanels der gleichen Wattzahl, aber solche Behauptungen sind normalerweise übertrieben, um extrem hohe Panelpreise zu rechtfertigen.

Einige Hersteller, die eine sehr hohe Effizienz angeben, haben Garantien, die besagen, dass ihre Panels 3% weniger effizient sein können als sie behaupten, bevor ein Garantiefall eintritt.