Energia solar fora da rede : Quanta energia um painel solar produz? - Obtenha energia grátis

Produção de energia solar

Os proprietários de painéis solares em potencial quase sempre têm uma ideia de quanta energia desejam gerar.

Talvez seja 100% das necessidades de energia de sua casa ou apenas 50%, mas vários fatores afetam a capacidade de geração de energia dos painéis solares.

Os painéis solares têm sido usados há décadas para gerar energia a partir da luz solar.

A tecnologia de painéis solares avançou rapidamente nas últimas décadas, resultando em maior eficiência e custos mais baixos.

Com o custo da energia solar caindo ano após ano, está se tornando muito mais viável para os proprietários de residências e empresas instalarem painéis solares em suas propriedades.

Os painéis solares funcionam permitindo que as partículas de luz conhecidas como fótons expulsem os elétrons de seus núcleos moleculares.

Quando isso acontece, um fluxo de eletricidade é criado, que é então aproveitado e armazenado como energia elétrica.

Tudo isso ocorre quando a luz atinge um dispositivo conhecido como célula fotovoltaica.

Os painéis solares são compostos por centenas ou milhares dessas células, e um painel solar compreende vários painéis solares.

Essas matrizes estão ligadas à rede elétrica existente, permitindo que a energia gerada seja devidamente direcionada.

Para realmente representar quanta eletricidade um painel solar pode gerar, você deve primeiro considerar o tipo de tecnologia de painel usada.

Se você fosse encontrar um fornecedor de energia solar e examinar seus produtos, provavelmente encontraria dois tipos de painéis solares: policristalino vs.

monocristalino.

Quando falamos sobre geração de energia solar, simplesmente nos referimos à quantidade de energia (em Watts) obtida da conversão da luz solar em eletricidade.

A conversão pode ser realizada por meio de energia fotovoltaica, energia solar concentrada ou uma combinação das duas.

A questão de quanta energia um painel solar produz é freqüentemente questionada.

Muitas pessoas ainda não têm certeza de quanta energia seus painéis solares produzem.

Embora esteja sempre indicado nos painéis, e você sempre pode verificar.

Também é fundamental entender como esse número foi obtido.

A geração de energia solar não é um componente distinto.

Em vez disso, é o resultado de uma combinação de vários fatores e elementos.

A energia produzida pelas células fotovoltaicas após a conversão da energia solar é conhecida como eletricidade do painel solar.

Fatores que influenciam a quantidade de energia produzida por um painel solar

A classificação de Eficiência do painel solar determina a quantidade de luz solar que atinge um painel e é convertida em eletricidade.

Alta eficiência não implica superioridade; simplesmente significa que o painel solar ocupa menos espaço.

A menos que os painéis solares estejam em um espaço excepcionalmente pequeno, a eficiência geralmente não é uma grande preocupação.

A classificação usual de Eficiência do painel solar varia entre 14 e 18 por cento.

Isso pode não parecer muito, mas esta média irá gerar energia suficiente com o espaço normal do telhado.

Além da eficiência e do tamanho de seus painéis solares, outros fatores influenciam a quantidade de energia que seus painéis solares produzem.

Morar no Arizona irá expô-lo a mais radiação solar do que morar no meio-oeste.

As variações climáticas e sazonais também têm impacto na produção de energia solar.

O ângulo do sol em relação ao painel solar varia dependendo da hora do dia e da estação.

Dias nublados e chuvosos também reduzem a eficiência da coleta da luz solar.

Saber como cada um desses fatores afeta a geração de energia pode nos permitir determinar quanta energia cada painel solar pode gerar:

Tamanho dos Painéis Solares

O primeiro e mais aparente fator que influencia a eletricidade gerada é o tamanho do painel solar.

De acordo com a lógica básica, quanto maior o painel solar, mais luz solar ele pode absorver e, portanto, mais energia gerada.

Ao examinar um painel solar de perto, você perceberá que ele está dividido em vários pequenos painéis / células conectados por fios.

Essas pequenas células funcionam como painéis separados nos quais a energia é convertida.

Por outro lado, os cabos servem como conduítes para a eletricidade chegar a uma caixa de junção.

Como resultado, quanto mais células em um painel solar, mais energia ele gera.

Isso se resume ao fato de que, embora outros fatores permaneçam constantes, quanto maior o painel, maior a quantidade de energia solar convertida.

Quantidade de luz solar

Este deveria ser desnecessário dizer.

Quanto mais luz solar houver, mais radiação solar os painéis absorvem, resultando em mais produção de energia.

Para responder à pergunta de quanta energia um painel solar produz, você deve considerar como a intensidade e a duração da luz solar afetam a produção.

Os painéis solares podem absorver a radiação do sol e convertê-la em energia elétrica.

Assim, se não houver luz solar, os painéis solares não produzirão nada.

É por isso que, em vez de instalar painéis solares dentro das casas, você deve instalá-los em telhados onde possam receber luz solar direta.

Enquanto os painéis solares podem absorver a radiação solar mesmo quando as nuvens cobrem o sol, é preferível que recebam luz solar direta.

A sombra pode ser inimiga da energia solar.

Devido à forma como os painéis solares são projetados, mesmo uma pequena quantidade de sombra em um painel pode fazer com que todos os outros painéis parem de produzir energia solar.

As células solares são conectadas em série e funcionarão no nível atual da célula mais fraca; se uma célula solar estiver sombreada, a produção de todas as outras células será prejudicada.

Ao decidir onde colocar seus painéis solares, conduza uma análise de sombreamento para garantir que nenhuma sombra caia sobre o painel de painéis solares durante os horários de pico de luz solar.

Isso pode exigir a remoção de algumas árvores.

Temperatura

As altas temperaturas podem reduzir significativamente a produção de energia de um painel solar.

Temperaturas mais altas aumentam a condutividade do semicondutor, fazendo com que as cargas dentro do material se tornem equilibradas, diminuindo a magnitude do campo elétrico, inibindo a separação de cargas e diminuindo a voltagem através da célula.

O calor pode reduzir a produção em 10% a 25%, dependendo de onde está localizado.

Existem algumas opções para lidar com altas temperaturas no ambiente construído.

Instale painéis solares em um sistema de montagem a alguns centímetros do telhado para permitir a circulação de ar, o que ajudará a resfriá-los.

Use painéis solares projetados para maior eficiência em climas mais quentes.

Para minimizar a absorção de calor, certifique-se de que os painéis sejam feitos de materiais de cores claras.

Inversores e combinadores podem ser realocados atrás da matriz na área sombreada.

Material de painéis solares

Outro fator vital que influencia a energia produzida por um painel solar é o material usado para fazer o painel.

Os painéis solares são fabricados por várias empresas, utilizando uma variedade de materiais, cada um com um nível de eficiência diferente.

Devido às diferentes eficiências desses materiais, alguns painéis podem gerar mais energia do que outros, apesar de serem do mesmo tamanho e expostos à mesma quantidade de luz solar.

Os painéis solares vêm em uma variedade de materiais, mas os dois mais comuns são os painéis de células monocristalinas e os painéis de células de silício policristalino.

Os painéis monocristalinos são muito eficientes, mas seus custos de produção são altos, tornando sua aquisição cara.

Por outro lado, os painéis de células de polissilício são significativamente mais baratos, embora sejam menos eficientes e gerem mais resíduos.

Colocação de painéis solares

A localização dos painéis em seu telhado também pode ter um impacto significativo na produção.

A melhor direção para posicionar seus painéis é voltado para o sul, seguido pelo oeste e depois pelo leste.

Os telhados voltados para o norte podem fornecer produção suficiente em alguns casos para fazer a instalação de painéis valer a pena, mas os ângulos voltados para o norte nem sempre são recomendados.

Embora você não possa regular quanto espaço de telhado está disponível para cada posição angular, você pode ser inteligente ao usar o espaço de telhado disponível para maximizar a produção de seus painéis solares.

A inclinação dos painéis solares também pode afetar o desempenho geral do painel.

Como o sol está mais alto no verão e mais baixo no inverno, você deve, de preferência, ajustar a inclinação dos painéis todos os anos.

Os sistemas que rastreiam o sol, por outro lado, são mais caros e requerem manutenção devido à presença de peças móveis.

Cada sistema de inclinação fixa tem um ângulo ideal no qual aproveitará ao máximo cada estação e, embora alguns graus possam não fazer uma diferença significativa na eficiência em um único ano, a diferença ao longo da vida útil do sistema pode ser muito maior .

Latitude

Latitude também tem um impacto significativo na produção de sistemas solares.

Por causa da inclinação da Terra ao girar em seu eixo, os painéis solares instalados em latitudes mais altas produzirão menos unidades ao longo do ano.

Um proprietário no nordeste dos Estados Unidos que adota a energia solar precisará de um painel solar maior para compensar sua conta do que um proprietário no sudoeste.

Não há muito que você possa fazer para melhorar o desempenho de seus painéis solares em relação à latitude, a menos que você esteja disposto a realocar, a não ser planejar uma produção reduzida e tamanho adequado.

Como o clima afeta a produção de energia do painel solar?

O clima também pode ter um impacto significativo no desempenho de um sistema.

Por exemplo, é uma crença amplamente difundida que os painéis geram menos em ambientes frios.

Na verdade, o inverso é verdadeiro.

O calor é inimigo da eficiência e os ambientes frios podem ajudar a prevenir o superaquecimento e a perda de eficiência dos sistemas solares.

A neve também é reflexiva e concentra a luz solar, aumentando a irradiância geral.

Contanto que você evite que a neve enterre seus painéis, o ambiente frio irá beneficiar seu sistema significativamente.

Ao construir um sistema solar para atender às suas necessidades de energia, é fundamental entender como o clima afetará o sistema de uma estação para outra.

Se você comprar um painel solar de 100 W operando a 25%, pode esperar gerar 25 W em um dia claro e ensolarado entre o final da primavera e o início do outono.

Em dias nublados e no inverno, o clima tende a reduzir essa quantidade porque a luz do sol é menos intensa e há menos horas de luz do dia por dia.

Ao determinar o tamanho de um painel ou conjunto solar necessário para uma aplicação específica, você deve basear seus cálculos em um painel operando com 70% de eficiência por 5 horas por dia; isso garante que você possa produzir a energia necessária durante todo o ano.

Qualquer coisa que atrapalhe seus painéis e o sol, seja nublado no céu, neblina no solo ou sombra de uma árvore próxima, minimiza a quantidade de energia solar que seu sistema gera.

No entanto, assim como você pode sofrer queimaduras de sol em dias nublados, seus painéis ainda podem estar gerando energia, dependendo da densidade da cobertura de nuvens.

Com base na frequência com que as nuvens passam sobre seu sistema, sua produção pode cair de 10% a 25% em um dia parcialmente nublado.

No entanto, um efeito conhecido como efeito de "borda da nuvem" pode realmente amplificar o raio de sol, resultando em um aumento de curta duração na geração de energia.

Quando os cúmulos fofos passam na frente do sol, as bordas finas agem como uma lente de aumento, resultando em um feixe de luz solar mais forte atingindo seus painéis!

Os painéis solares funcionarão com chuva e neve?

Embora a chuva em si não afete os painéis, as nuvens de chuva provavelmente reduzirão sua produção.

Por outro lado, uma tempestade ocasional pode ser benéfica para a produção de seus painéis solares, uma vez que é uma maneira segura e descomplicada de limpar seus painéis.

Tempestades contínuas evitam que uma camada de sujeira ou poeira cubra os painéis e bloqueie a luz, reduzindo potencialmente a produção.

Embora ainda não seja uma opção amplamente disponível, os cientistas estão trabalhando em um novo tipo de painel solar que pode gerar energia mesmo quando está chovendo.

Essas células solares, conhecidas como painéis solares híbridos, coletam energia do sol e da chuva.

Quando a chuva cai sobre os painéis, a força do impacto é convertida em eletricidade.

Quando está ensolarado, eles funcionam de forma semelhante aos painéis solares tradicionais (mas ainda são menos eficientes por enquanto).

A neve, ao contrário da chuva, que não se acumula nos painéis e bloqueia a luz, afetará a produção, além da cobertura de nuvens.

Afinal, tudo o que impede o sol de brilhar em seus painéis impede que os painéis produzam eletricidade.

Mesmo as fortes nevascas, dependendo do clima após a tempestade de neve e da inclinação do painel, derreterão e deslizarão para fora dos painéis em um piscar de olhos.

Mesmo que a energia solar dependa do sol, ainda é uma excelente escolha para muitas residências, empresas e fazendas em áreas nubladas, chuvosas ou com neve.

Quanta energia os painéis solares podem produzir por pé quadrado?

O inverso desta pergunta é geralmente de quantos metros quadrados de espaço no telhado eu preciso instalar painéis solares suficientes para gerar energia suficiente para eliminar minha conta de eletricidade.

Este é o ponto em que a eficiência dos painéis solares se torna mais importante.

A eficiência é considerada antes de um painel solar ser avaliado em um número específico de watts, então se você comprar (ou se deparar com a escolha de comprar) dois painéis solares diferentes, cada um de 6 kW, eles irão gerar a mesma quantidade de energia a cada ano se todos os outros fatores são iguais.

Por outro lado, os painéis solares mais eficientes poderiam ser menores e gerar mais energia por metro quadrado.

Existem dois métodos para calcular a geração de energia solar por pé quadrado.

O primeiro passo é examinar a produção instantânea máxima possível de energia solar por pé quadrado para um painel solar específico.

O pico de geração de energia instantânea por pé quadrado na STC é de 14,58 watts por pé quadrado para um painel solar de 300 watts com dimensões de 64 polegadas x 39 polegadas (1,61 metros quadrados ou 17,31 pés quadrados).

Ao calcular a energia anual gerada por painéis solares por pé, você deve considerar mais do que apenas as especificações do painel; você também deve considerar as condições climáticas sob as quais o painel é instalado.

Os painéis solares residenciais são normalmente vendidos na faixa de 260-330 watts, uma vez que devem ser erguidos sobre os telhados e manuseados pelos instaladores, e este é o maior tamanho prático no qual esse manuseio pode ser feito com segurança.

São painéis com 60 células cada.

72 painéis de células solares são vendidos na faixa de potência de 340-400 watts e são usados com menos frequência, pois são pesados e difíceis de manusear para os instaladores.

Quanto a eficiência das células solares dentro do painel afeta a produção de energia do painel?

O significado e a importância da Eficiência do painel solar são frequentemente mal compreendidos pelos clientes que analisam os painéis solares, e os fabricantes de painéis premium às vezes abusam desse mal-entendido.

O ponto principal a ser observado é que o desempenho do painel solar é considerado ao avaliar a potência e a saída de um painel, portanto, se todos os outros recursos do painel solar forem iguais, um painel de 280 watts com uma célula menos eficiente produzirá a mesma quantidade de energia em as mesmas condições de outro painel de 280 watts com painéis mais eficientes.

Alguns fabricantes de painéis de alta eficiência fazem afirmações ultrajantes sobre seus painéis gerando muito mais energia do que os painéis básicos da mesma potência, mas essas afirmações são normalmente exageradas para justificar os preços extremamente altos dos painéis.

Alguns fabricantes que afirmam eficiências muito altas têm garantias que afirmam que seus painéis podem ser 3% menos eficientes do que o que afirmam ser antes que ocorra um evento garantido.