Солнечная энергия вне сети : Сколько энергии производит солнечная панель? - Получите бесплатную энергию

Выход солнечной энергии

Потенциальные владельцы солнечных панелей почти всегда имеют представление о том, сколько энергии они хотят вырабатывать.

Возможно, это 100% их домашних потребностей в энергии или всего 50%, но несколько факторов влияют на возможности производства энергии солнечными панелями.

Солнечные панели десятилетиями использовались для получения энергии из солнечного света.

За последние несколько десятилетий технология солнечных панелей быстро развивалась, что привело к повышению эффективности и снижению затрат.

Поскольку стоимость солнечной энергии падает из года в год, для владельцев дома и бизнеса становится гораздо проще установить солнечные панели на своей собственности.

Солнечные панели работают, позволяя легким частицам, известным как фотоны, выбивать электроны из своих молекулярных ядер.

Когда это происходит, создается поток электричества, который затем используется и сохраняется в виде электрической энергии.

Все это происходит, когда свет попадает на устройство, известное как фотоэлектрический элемент.

Солнечные панели состоят из сотен или тысяч этих ячеек, а солнечная батарея состоит из нескольких солнечных панелей.

Эти массивы связаны с существующей электрической сетью, что позволяет правильно направлять генерируемую энергию.

Чтобы по-настоящему представить, сколько электроэнергии может генерировать солнечная панель, вы должны сначала рассмотреть тип используемой технологии панели.

Если бы вы нашли поставщика солнечной энергии и просмотрели его продукты, вы, скорее всего, встретили бы два типа солнечных панелей: поликристаллические и монокристаллические.

Когда мы говорим о производстве солнечной энергии, мы просто имеем в виду количество энергии (в ваттах), полученное в результате преобразования солнечного света в электричество.

Преобразование может быть выполнено с помощью фотоэлектрических элементов, концентрированной солнечной энергии или их комбинации.

Часто задают вопрос, сколько энергии производит солнечная панель.

Многие люди до сих пор не знают, сколько энергии вырабатывают их солнечные панели.

Хотя на панелях это всегда указано, и вы всегда можете проверить.

Также очень важно понять, как была получена эта цифра.

Производство солнечной энергии не является отдельным компонентом.

Скорее, это результат комбинации различных факторов и элементов.

Энергия, производимая фотоэлементами после преобразования солнечной энергии, называется электричеством солнечных панелей.

Факторы, влияющие на количество энергии, производимой солнечной панелью

Рейтинг эффективности солнечной панели определяет, сколько солнечного света, падающего на панель, преобразуется в электричество.

Высокая эффективность не означает превосходства; это просто означает, что солнечная батарея занимает меньше места.

Если солнечные панели не находятся в необычно маленьком пространстве, эффективность обычно не имеет большого значения.

Обычный рейтинг эффективности солнечных панелей составляет от 14 до 18 процентов.

Это может показаться не таким уж большим, но это среднее значение будет генерировать достаточно энергии при обычном пространстве на крыше.

Помимо эффективности и размера ваших солнечных панелей, на то, сколько энергии вырабатывают ваши солнечные панели, влияют и другие факторы.

Жизнь в Аризоне подвергнет вас большему воздействию солнечной радиации, чем жизнь на Среднем Западе.

Погода и сезонные колебания также влияют на выработку солнечной энергии.

Угол наклона солнечной панели к солнечной панели зависит от времени суток и сезона.

Пасмурные и дождливые дни также снижают эффективность сбора солнечного света.

Знание того, как каждый из этих факторов влияет на выработку электроэнергии, может позволить нам определить, сколько энергии может генерировать каждая солнечная панель:

Размер солнечных панелей

Первый и наиболее очевидный фактор, влияющий на вырабатываемое электричество, - это размер солнечной панели.

Согласно базовой логике, чем больше солнечная панель, тем больше солнечного света она может поглотить и, следовательно, тем больше вырабатываемой энергии.

Если вы внимательно изучите солнечную панель, вы поймете, что она разделена на несколько небольших панелей / ячеек, соединенных проводами.

Эти маленькие ячейки функционируют как отдельные панели, в которых преобразуется мощность.

С другой стороны, кабели служат проводниками, по которым электричество достигает распределительной коробки.

В результате, чем больше ячеек в солнечной панели, тем больше энергии она вырабатывает.

Это сводится к тому, что, хотя другие факторы остаются неизменными, чем больше панель, тем больше преобразуется солнечная энергия.

Количество солнечного света

Это должно быть понятно.

Чем больше солнечного света, тем больше солнечного излучения поглощают панели, что приводит к большему производству энергии.

Чтобы ответить на вопрос о том, сколько энергии производит солнечная панель, вы должны учитывать, как интенсивность и продолжительность солнечного света влияют на производство.

Солнечные панели могут поглощать солнечное излучение и преобразовывать его в электрическую энергию.

Таким образом, если нет солнечного света, солнечные батареи ничего не производят.

Вот почему вместо того, чтобы устанавливать солнечные панели внутри домов, вы должны устанавливать их на крышах, где они могут получать прямой солнечный свет.

В то время как солнечные панели могут поглощать солнечное излучение, даже когда облака закрывают солнце, предпочтительно, если они получают прямой солнечный свет.

Тень может быть противником солнечной энергии.

Из-за того, как спроектированы солнечные панели, даже небольшое количество тени на одной панели может привести к тому, что все другие панели перестанут вырабатывать солнечную энергию.

Солнечные элементы соединены последовательно и будут работать на текущем уровне самого слабого элемента; если один солнечный элемент затенен, производительность всех остальных элементов пострадает.

Решая, где разместить солнечные панели, проведите анализ затенения, чтобы убедиться, что тени не падают на массив солнечных панелей в часы пиковой нагрузки солнечного света.

Это может потребовать удаления нескольких деревьев.

Температура

Высокие температуры могут значительно снизить выходную мощность солнечной панели.

Более высокие температуры увеличивают проводимость полупроводника, заставляя заряды внутри материала уравновешиваться, уменьшая величину электрического поля, препятствуя разделению зарядов и понижая напряжение на элементе.

Тепло может снизить производительность от 10% до 25%, в зависимости от того, где оно расположено.

Есть несколько способов борьбы с высокими температурами в застроенной среде.

Установите солнечные панели на монтажную систему на расстоянии нескольких дюймов от крыши, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха и охлаждение.

Используйте солнечные панели, предназначенные для более высокой эффективности в более жарком климате.

Чтобы свести к минимуму поглощение тепла, убедитесь, что панели изготовлены из светлых материалов.

Инверторы и сумматоры можно переместить за решеткой в заштрихованную область.

Материал солнечных панелей

Еще один важный фактор, влияющий на мощность, вырабатываемую солнечной панелью, - это материал, из которого изготовлена панель.

Солнечные панели производятся различными компаниями с использованием различных материалов, каждый с разным уровнем эффективности.

Из-за различной эффективности этих материалов некоторые панели могут генерировать больше энергии, чем другие, несмотря на то, что они того же размера и подвергаются одинаковому количеству солнечного света.

Солнечные панели бывают из различных материалов, но два наиболее распространенных - это панели с монокристаллическими элементами и панели с поликристаллическими кремниевыми элементами.

Монокристаллические панели очень эффективны, но их производственные затраты высоки, что делает их дорогостоящими для приобретения.

С другой стороны, ячеистые панели из поликремния значительно дешевле, хотя они менее эффективны и производят больше отходов.

Размещение солнечных панелей

Расположение панелей на крыше также может существенно повлиять на производство.

Лучшее направление для размещения ваших панелей - это южная сторона, затем запад, а затем восток.

Крыши, обращенные на север, в некоторых случаях могут обеспечить достаточную производительность, чтобы оправдать установку панелей, но углы, обращенные на север, не всегда рекомендуются.

Хотя вы не можете регулировать, сколько места на крыше доступно для каждого углового положения, вы можете быть умным в том, как вы используете доступное пространство на крыше, чтобы максимизировать производительность ваших солнечных панелей.

Наклон ваших солнечных панелей также может повлиять на общую производительность вашей панели.

Поскольку летом солнце поднимается выше, а зимой опускается ниже, желательно иметь возможность регулировать наклон панелей каждый год.

С другой стороны, системы, отслеживающие солнце, более дороги и требуют обслуживания из-за наличия движущихся частей.

Каждая система с фиксированным наклоном имеет оптимальный угол, при котором она будет максимально использовать каждый сезон, и хотя несколько градусов могут не повлиять на эффективность за один год, разница в течение срока службы системы может быть намного больше.

.

Широта

Широта также оказывает значительное влияние на производство солнечных систем.

Из-за наклона Земли при вращении вокруг своей оси солнечные панели, установленные в более высоких широтах, будут производить меньше единиц в течение года.

Домовладельцу на северо-востоке США, который переходит на солнечную энергию, понадобится солнечная панель большего размера для компенсации своего счета, чем домовладельцу на юго-западе.

Вы мало что можете сделать, чтобы повысить производительность своих солнечных панелей в отношении широты, если только вы не захотите переехать, кроме как спланировать сокращение производства и размера соответствующим образом.

Как погода влияет на производство энергии солнечными панелями?

Климат также может оказывать значительное влияние на производительность системы.

Например, широко распространено мнение, что панели генерируют меньше в холодных условиях.

На самом деле верно обратное.

Тепло - враг эффективности, а холодная среда может помочь предотвратить перегрев и потерю эффективности солнечных систем.

Снег также обладает отражающей способностью и концентрирует солнечный свет, увеличивая общую освещенность.

Пока вы не допускаете, чтобы снег засыпал ваши панели, холодная среда значительно улучшит вашу систему.

При строительстве солнечной системы для удовлетворения ваших потребностей в энергии очень важно понимать, как ваш климат будет влиять на вашу систему от сезона к сезону.

Если вы покупаете солнечную панель мощностью 100 Вт, работающую на 25%, вы можете рассчитывать на выработку 25 Вт в ясный солнечный день с конца весны до начала осени.

В пасмурные дни и зимой погода, вероятно, уменьшит это количество, потому что солнечный свет менее интенсивен и световой день меньше.

При определении размера панели или солнечной батареи, необходимой для конкретного применения, вы должны основывать свои расчеты на панели, работающей с КПД 70% в течение 5 часов в день; это гарантирует, что вы можете производить необходимую энергию круглый год.

Все, что мешает вашим панелям и солнцу, будь то облачко в небе, туман на земле или тень от ближайшего дерева, сводит к минимуму количество солнечной энергии, генерируемой вашей системой.

Однако так же, как вы можете получить солнечный ожог в пасмурные дни, ваши панели могут вырабатывать энергию, в зависимости от того, насколько плотный облачный покров.

В зависимости от того, как часто облака проходят над вашей системой, ваша производительность может упасть на 10–25% в частично облачный день.

Однако эффект, известный как эффект «края облака», может действительно усилить солнечный луч, что приведет к кратковременному увеличению выработки электроэнергии.

Когда пушистые кучевые облака проходят перед солнцем, тонкие края действуют как увеличительное стекло, в результате чего на ваши панели падает более сильный луч солнечного света!

Будут ли солнечные панели работать в дождь и снег?

Хотя сам дождь не повлияет на панели, дождевые облака, скорее всего, уменьшат вашу производительность.

С другой стороны, периодический ливень может быть полезен для выходной мощности ваших солнечных панелей, поскольку это простой и безопасный способ очистки ваших панелей.

Непрерывные ливни не позволяют слою грязи или пыли покрывать панели и блокировать свет, что потенциально снижает производительность.

Хотя это еще не широко доступный вариант, ученые работают над новым типом солнечных панелей, которые могут генерировать энергию даже во время дождя.

Эти солнечные элементы, известные как гибридные солнечные панели, собирают энергию как от солнца, так и от дождя.

Когда на панели падает дождь, сила удара преобразуется в электричество.

В солнечную погоду они работают так же, как и традиционные солнечные батареи (но пока еще менее эффективны).

Снег, в отличие от дождя, который не скапливается на панелях и не блокирует свет, помимо облачности влияет на производство.

В конце концов, все, что мешает солнечному свету на ваши панели, не позволяет панелям вырабатывать электричество.

Даже сильный снегопад, в зависимости от погоды после снежной бури и наклона вашей панели, мгновенно растает и соскользнет с ваших панелей.

Несмотря на то, что солнечная энергия зависит от солнца, она по-прежнему является отличным выбором для многих жилых домов, предприятий и ферм в облачных, дождливых или снежных районах.

Сколько энергии могут производить солнечные панели на квадратный фут?

Вопрос, обратный этому вопросу, обычно заключается в том, сколько квадратных футов пространства на крыше мне нужно, чтобы установить достаточно солнечных панелей для выработки энергии, достаточной для того, чтобы не платить за электроэнергию.

Это момент, когда эффективность солнечных панелей становится наиболее важной.

Эффективность рассматривается до того, как солнечная панель будет рассчитана на определенное количество ватт, поэтому, если вы покупаете (или сталкиваетесь с выбором покупки) две разные солнечные панели, каждая по 6 кВт, они будут генерировать одинаковое количество энергии каждый год, если все остальные факторы равны.

С другой стороны, более эффективные солнечные панели могут быть меньше и генерировать больше энергии на квадратный фут.

Существует два метода расчета выработки солнечной энергии на квадратный фут.

Первый шаг - изучить максимально возможное мгновенное производство солнечной энергии на квадратный фут для конкретной солнечной панели.

Пиковая мгновенная выработка электроэнергии на квадратный фут в STC составляет 14,58 Вт на квадратный фут для 300-ваттной солнечной панели с размерами 64 дюйма на 39 дюймов (1,61 квадратный метр или 17,31 квадратного фута).

При расчете годовой энергии, вырабатываемой солнечными панелями на фут, вы должны учитывать не только спецификации панели; также необходимо учитывать климатические условия, при которых панель устанавливается.

Жилые солнечные панели обычно продаются в диапазоне 260–330 Вт, поскольку они должны подниматься на крышу и перемещаться монтажниками, и это самый большой практический размер, при котором такое обращение может быть выполнено безопасно.

Это панели по 60 ячеек в каждой.

72 панели солнечных батарей продаются в диапазоне мощности от 340 до 400 ватт и используются реже, поскольку они тяжелые и трудные для монтажников.

Насколько эффективность солнечных элементов внутри панели влияет на выходную мощность панели?

Смысл и значение эффективности солнечных панелей часто неправильно понимают клиенты, просматривающие солнечные батареи, и производители панелей премиум-класса иногда злоупотребляют этим недоразумением.

Ключевым моментом является то, что производительность солнечной панели учитывается при оценке мощности и выходной мощности панели, поэтому, если все остальные характеристики солнечной панели равны, 280-ваттная панель с менее эффективным элементом будет производить такое же количество энергии в те же условия, что и у другой 280-ваттной панели с более производительными панелями.

Некоторые производители высокоэффективных панелей делают возмутительные заявления о том, что их панели генерируют гораздо больше энергии, чем базовые панели той же мощности, но такие заявления обычно преувеличены, чтобы оправдать чрезвычайно высокие цены на панели.

Некоторые производители, заявляющие об очень высокой эффективности, имеют гарантии, в которых говорится, что их панели могут быть на 3% менее эффективными, чем они заявляют, до того, как произойдет гарантийное событие.