ОГЛЯДИ ЧИСТОЇ ЕНЕРГІЇ. Типи сонячних фотоелектричних систем

Фотоелектрична батарея

Якщо фотоелектричні сонячні панелі складаються з окремих фотоелектричних елементів, з’єднаних разом, то сонячна фотоелектрична батарея, також відома як просто сонячна батарея. це система, що складається з групи сонячних панелей, з’єднаних разом.

Отже, фотоелектрична батарея. це кілька сонячних панелей, електрично з’єднаних між собою, щоб сформувати набагато більшу фотоелектричну установку (фотоелектричну систему), яка називається масивом, і загалом чим більша загальна площа поверхні масиву, тим більше сонячної електроенергії він буде виробляти.

Повна фотоелектрична система використовує фотоелектричний масив як основне джерело для генерації електроенергії. Кількість сонячної енергії, що виробляється однією фотоелектричною панеллю або модулем, недостатня для загального використання.

Більшість виробників випускають стандартні фотоелектричні панелі з вихідною напругою 12В або 24В. З’єднавши багато одиночних фотоелектричних панелей послідовно (для більшої напруги) та паралельно (для більшого струму), фотоелектричний масив буде виробляти бажану потужність.

Фотоелектрична сонячна батарея

Фотоелектричні елементи та панелі перетворюють сонячну енергію в електрику постійного струму (DC). З’єднання сонячних панелей в одному фотоелектричному масиві таке ж, як і з’єднання фотоелементів в одній панелі.

Панелі в масиві можуть бути електрично з’єднані між собою або послідовно, або паралельно, або їх сумішшю, але, як правило, послідовне з’єднання вибирається для отримання підвищеної вихідної напруги. Наприклад, коли дві сонячні панелі з’єднані послідовно, їх напруга подвоюється, а струм залишається незмінним.

Розмір фотоелектричного масиву може складатися з декількох окремих фотоелектричних модулів або панелей, з’єднаних між собою в міському середовищі і встановлених на даху, або може складатися з багатьох сотень фотоелектричних панелей, з’єднаних між собою в полі, щоб забезпечити електроенергією ціле місто або мікрорайон. Гнучкість модульного фотоелектричного масиву (ФЕМ) дозволяє проектувальникам створювати сонячні електростанції, здатні задовольнити найрізноманітніші електричні потреби, незалежно від того, наскільки вони великі чи малі.

Важливо відзначити, що фотоелектричні панелі або модулі від різних виробників не повинні змішуватися разом в одному масиві, навіть якщо їх вихідна потужність, напруга або струм номінально схожі. Це пов’язано з тим, що відмінності у вольтамперних характеристиках сонячних елементів, а також їх спектральному відгуку можуть викликати додаткові втрати на неузгодженість всередині масиву, тим самим знижуючи його загальну ефективність.

Електричні характеристики фотоелектричного масиву

Електричні характеристики фотоелектричного масиву узагальнені у співвідношенні між вихідним струмом і напругою. Кількість та інтенсивність сонячної інсоляції (сонячного випромінювання) контролює величину вихідного струму ( I ), а робоча температура сонячних елементів впливає на вихідну напругу ( V ) фотоелектричної батареї. Криві фотоелектричних панелей (I-V), які узагальнюють залежність між струмом і напругою, надаються виробниками і мають такий вигляд:

Параметри сонячних батарей

  • VOC = напруга холостого ходу:. це максимальна напруга, яку масив забезпечує, коли клеми не підключені до жодного навантаження (стан холостого ходу). Це значення набагато вище, ніж Vmax, яке відноситься до роботи фотоелектричного масиву, що фіксується навантаженням. Це значення залежить від кількості послідовно з’єднаних фотоелектричних панелей.
  • ISC = струм короткого замикання. максимальний струм, що забезпечується фотоелектричним масивом, коли вихідні роз’єми замкнені між собою (умова короткого замикання). Це значення набагато вище, ніж Imax, яке відноситься до нормального робочого струму ланцюга.
  • Pmax = точка максимальної потужності. відноситься до точки, в якій потужність, що видається масивом, підключеним до навантаження (акумуляторів, інверторів), досягає максимального значення, де Pmax = Imax x Vmax. Точка максимальної потужності фотоелектричного масиву вимірюється у ватах (Вт) або пікових ватах (Wp).
  • FF = коефіцієнт заповнення. Коефіцієнт заповнення. це співвідношення між максимальною потужністю, яку масив може фактично забезпечити за нормальних умов експлуатації, та добутком напруги холостого ходу на струм короткого замикання, (Voc x Isc) Це значення коефіцієнта заповнення дає уявлення про якість масиву, і чим ближче коефіцієнт заповнення до 1 (одиниці), тим більшу потужність може забезпечити масив. Типові значення знаходяться в діапазоні від 0.7 і 0.8.
  • % eff = відсоток ефективності. Ефективність фотоелектричного масиву. це співвідношення між максимальною електричною потужністю, яку масив може виробляти, порівняно з кількістю сонячного випромінювання, що потрапляє на масив. Ефективність типової сонячної батареї зазвичай низька. близько 10-12%, залежно від типу використовуваних елементів (монокристалічних, полікристалічних, амоних або тонкоплівкових).

Криві фотоелектричних I-V характеристик надають інформацію, необхідну проектувальникам для конфігурації систем, які можуть працювати якомога ближче до точки максимальної пікової потужності. Точка пікової потужності вимірюється, коли фотоелектричний модуль виробляє максимальну кількість енергії під впливом сонячного випромінювання, еквівалентного 1000 Вт на квадратний метр, 1000 Вт/м2 або 1 кВт/м2. Розглянемо схему нижче.

Підключення фотоелектричних масивів

Цей простий фотоелектричний масив складається з чотирьох фотоелектричних модулів, як показано на малюнку, створюючи дві паралельні гілки, в яких є дві фотоелектричні панелі, електрично з’єднані між собою для створення послідовного ланцюга. Таким чином, вихідна напруга масиву буде дорівнювати послідовному з’єднанню фотоелектричних панелей, і в нашому прикладі вище це розраховується так: Vout = 12V 12V = 24 Вольт.

Вихідний струм буде дорівнювати сумі струмів паралельних гілок. Якщо припустити, що кожна фотоелектрична панель виробляє 3.75 ампер при повному сонці, загальний струм (IT) буде дорівнювати IT = 3.75A 3.75A = 7.5 Ампер. Тоді максимальну потужність фотоелектричної батареї при повному сонці можна розрахувати як: Pout = V x I = 24 x 7.5 = 180W.

Фотоелектричний масив досягає свого максимуму в 180 Вт при повному сонці, оскільки максимальна вихідна потужність кожної фотоелектричної панелі або модуля дорівнює 45 Вт (12В х 3).75A). Однак, через різний рівень сонячного випромінювання, температурний ефект, електричні втрати тощо, реальна максимальна вихідна потужність, як правило, набагато менша за розраховані 180 Вт. Тоді ми можемо представити характеристики нашої фотоелектричної батареї наступним чином.

Обхідні діоди у фотоелектричних масивах

Фотоелектричні елементи та діоди є напівпровідниковими пристроями, виготовленими з кремнієвого матеріалу P-типу та кремнієвого матеріалу N-типу, сплавлених разом. На відміну від фотоелектричного елемента, який генерує напругу під впливом світла, діоди з PN-переходом діють як твердотільний односторонній електричний клапан, який дозволяє електричному струму протікати через себе тільки в одному напрямку.

Перевага цього полягає в тому, що діоди можна використовувати для блокування потоку електричного струму з інших частин електричного сонячного ланцюга. При використанні у фотоелектричній сонячній батареї ці типи кремнієвих діодів зазвичай називають блокуючими діодами.

У попередньому уроці про фотоелектричні панелі ми бачили, що шунтуючий діод можна використовувати паралельно з одним або декількома фотоелектричними сонячними елементами. Додавання діода запобігає протіканню струму від хороших і добре експонованих фотоелементів, перегріву і вигоранню слабких або частково затінених фотоелементів, забезпечуючи шлях струму в обхід поганого фотоелемента. Блокувальні діоди використовуються інакше, ніж шунтувальні діоди.

Обхідні діоди зазвичай підключаються “паралельно” до фотоелемента або панелі, щоб шунтувати струм навколо неї, тоді як блокуючі діоди підключаються “послідовно” до фотоелектричних панелей, щоб запобігти поверненню струму назад в них. Тому блокуючі діоди відрізняються від обхідних діодів, хоча в більшості випадків діоди фізично однакові, але вони встановлюються по-різному і служать різним цілям. Розглянемо нашу фотоелектричну сонячну батарею нижче.

Діоди у фотоелектричних матрицях

Як ми вже говорили раніше, діоди. це пристрої, які дозволяють струму текти тільки в одному напрямку. Діоди зеленого кольору. це знайомі нам байпасні діоди, по одному паралельно з кожною фотоелектричною панеллю, щоб забезпечити низький опір навколо панелі. Однак два діоди червоного кольору називаються “блокуючими діодами”, по одному послідовно з кожним відгалуженням серії. Ці блокуючі діоди гарантують, що електричний струм протікає тільки НАВНІШНЬО від послідовного масиву до зовнішнього навантаження, контролера або акумуляторів.

Причиною цього є запобігання перетіканню струму, що генерується іншими паралельно з’єднаними фотоелектричними панелями в тому ж масиві, назад через слабшу (затінену) мережу, а також запобігання розрядці повністю заряджених акумуляторів або їх розряду назад через фотоелектричний масив вночі. Отже, коли кілька фотоелектричних панелей з’єднані паралельно, блокувальні діоди слід використовувати в кожній паралельно з’єднаній гілці.

Взагалі кажучи, блокуючі діоди використовуються в фотоелектричних масивах, коли є дві або більше паралельних гілок або є ймовірність того, що частина масиву буде частково затінена протягом дня, коли сонце рухається по небу. Розмір і тип блокуючого діода залежить від типу фотоелектричного масиву. Для сонячних батарей доступні два типи діодів: кремнієвий діод з PN-переходом і діод з бар’єром Шотткі. Обидва доступні з широким діапазоном номінального струму.

Діод з бар’єром Шотткі має набагато менше падіння напруги в прямому напрямку. близько 0.4 вольта на відміну від PN діодів 0.7 вольт для кремнієвого пристрою. Таке зниження падіння напруги дозволяє заощадити один повний фотоелемент в кожній послідовній гілці сонячної батареї, отже, масив є більш ефективним, оскільки менше енергії розсіюється в блокувальному діоді. Більшість виробників включають блокуючі діоди в свої фотомодулі, спрощуючи конструкцію.

Створіть власний фотоелектричний масив

Кількість отриманого сонячного випромінювання та добова потреба в енергії є двома визначальними факторами при проектуванні фотоелектричного масиву та сонячних енергетичних систем. Фотоелектричний масив повинен бути розрахований таким чином, щоб відповідати вимогам навантаження і враховувати будь-які втрати в системі, в той час як затінення будь-якої частини сонячної батареї значно знизить вихідну потужність всієї системи.

Якщо сонячні панелі електрично з’єднані між собою послідовно, струм буде однаковим у кожній панелі, а якщо панелі частково затінені, вони не можуть виробляти однакову кількість струму. Крім того, затінені фотоелектричні панелі будуть розсіювати енергію і відходи у вигляді тепла, а не генерувати її, і використання обхідних діодів допоможе запобігти таким проблемам, забезпечуючи альтернативний шлях струму.

Блокувальні діоди не потрібні в повністю послідовно з’єднаній системі, але їх слід використовувати, щоб запобігти зворотному потоку струму від батарей назад до масиву вночі або коли сонячне випромінювання низьке. Інші кліматичні умови, крім сонячного світла, повинні бути враховані в будь-якому проекті.

Оскільки вихідна напруга кремнієвого сонячного елемента залежить від температури, проектувальник повинен знати переважаючі добові температури, як екстремальні (високі і низькі), так і сезонні коливання. Крім того, при проектуванні монтажної конструкції необхідно враховувати дощові та снігові опади. Вітрове навантаження особливо важливе для установок на вершині гори.

У нашому наступному навчальному посібнику про “Сонячну енергію” ми розглянемо, як ми можемо використовувати напівпровідникові фотоелектричні масиви та сонячні панелі як частину автономної фотоелектричної системи для виробництва електроенергії для автономних застосувань.

Знайдіть нас на

  • Стандартні умови тестування
  • Температурний коефіцієнт фотоелемента
  • Обхідний діод
  • Характеристика сонячної батареї I-V
  • Фотоелектрика перетворює фотони на електрони
  • Скільки сонячних батарей мені потрібно
  • Фотоелектричні панелі
  • Типи фотоелектричних систем

У продажу зараз Бестселер 1 Фотоелектрична установка для чайників 13.77

У продажу бестселер 3 Фотоелектричні системи: Посібник з проектування та монтажу 29.45

У продажу зараз Бестселер Немає. 4 Фотоелектричні системи 119.99

Будь ласка, висловіться!

Ми сподіваємось, що цей підручник з фотоелектричних масивів був корисним та інформативним для вас. Чи готові ви поділитися своїми думками та досвідом з нами та багатьма іншими? Ваші коментарі та думки власників завжди вітаються, просто розмістіть їх у розділі нижче.

P.S. Не забудьте вподобати, оцінити та поділитися цією публікацією “Навчальні посібники з альтернативної енергетики. Дякуємо за відвідування нашого сайту.

Коментарі та думки власників вже про “Фотоелектричні панелі

Привіт, мене звуть Метт Д’Агаті. За останні кілька років сонячна технологія стала, мабуть, найбільш перспективним і затребуваним джерелом чистої, поновлюваної енергії. Це пов’язано з численними перевагами, включаючи фінансову економію, енергоефективність, а також позитивний вплив на навколишнє середовище. У цій статті ми поговоримо про переваги вибору сонячної енергії для дому та бізнесу, технологію, що лежить в її основі, а також про те, як її можна впровадити, щоб збільшити її вигоду. Однією з багатьох переваг використання сонячної енергії в будинках може бути фінансова економія, яку вона дає. Сонячні панелі можуть виробляти електроенергію для вашого будинку, зменшуючи або усуваючи потребу в традиційних джерелах енергії. Це, ймовірно, призведе до значної економії на щомісячних рахунках за електроенергію, особливо в районах з високими витратами на електроенергію. Крім того, вартість сонячних панелей та супутнього обладнання з часом значно знизилася, що робить інвестиції в цю технологію більш доступними для домовласників. Ще однією перевагою використання сонячної енергії в будинках є збільшення вартості нерухомості, яку вона може забезпечити. Будинки, в яких встановлені сонячні панелі, часто оцінюються вище, ніж будинки без них, хоча вони пропонують енергоефективну та екологічно чисту заміну традиційним джерелам енергії. Ця підвищена цінність може бути значною перевагою для домовласників, які намагаються продати свій будинок з часом. Для бізнесу переваги використання сонячної енергії дуже широкі. Однією з кількох основних переваг є фінансова економія, оскільки підприємства можуть значно скоротити свої витрати на електроенергію, перейшовши на сонячну енергію. Крім того, існує багато державних стимулів і податкових пільг, доступних для компаній, які впроваджують сонячні технології, що робить їх набагато доступнішими та економічно ефективнішими. Крім того, компанії, які використовують сонячну енергію, можуть отримати вигоду від підвищення прибутковості та конкурентоспроможності, оскільки вони вважаються екологічно свідомими та енергоефективними. Технологія, що лежить в основі сонячної енергетики, зовсім не складна, але дуже ефективна. Панелі сонячної енергії складаються з фотоелектричних (ФЕ) елементів, які перетворюють сонячне світло в електрику. Ця електроенергія може зберігатися в акумуляторах або подаватися безпосередньо в електромережу, в залежності від конкретної конструкції системи. Щоб ви могли максимізувати численні переваги сонячної енергії, дуже важливо розробити індивідуальну систему, яка, безумовно, відповідає вашим унікальним енергетичним потребам і вимогам. Це може гарантувати, що у вас є саме ті компоненти, які вам потрібні, включаючи відповідну кількість сонячних панелей та відповідні типи акумуляторів, щоб підвищити енергоефективність та заощадити кошти. Одним з кількох важливих аспектів при проектуванні індивідуальної системи сонячних технологій є знання різних видів сонячних панелей та їх експлуатаційних характеристик. Існує 2 основних типи сонячних панелей. монокристалічні та полікристалічні. кожен з яких має свої переваги та недоліки. Монокристалічні сонячні панелі виготовляються з окремого високоякісного кристала, що допомагає зробити їх більш економічно вигідними та міцними. Однак вони дорожчі, ніж полікристалічні панелі, які виробляються з декількох кристалів нижчої якості. Разом з сонячними панелями, індивідуальна сонячна енергетична система також включає в себе систему акумуляторів для зберігання надлишкової енергії, а також інвертор для перетворення накопиченої енергії в корисну електроенергію. Важливо вибрати систему акумуляторів, яка здатна зберігати фактичну кількість енергії, необхідну для конкретних енергетичних потреб і вимог. Це може гарантувати, що у вас є надійний спосіб отримання енергії в разі відключення електроенергії або будь-яких інших перебоїв у вашому графіку. Ще однією перевагою використання сонячної енергії може бути позитивний вплив на навколишнє середовище. Сонячна енергія є чистим і поновлюваним джерелом енергії, що не виробляє ніяких викидів або забруднюючих речовин. Це робить її ідеальною заміною традиційним джерелам енергії, таким як, наприклад, викопне паливо, яке є основним джерелом забруднення навколишнього середовища та викидів парникових газів. Використовуючи сонячну енергію, домовласники та підприємства можуть реально допомогти зменшити свій вуглецевий слід і відіграти певну роль у більш чистому та сталому майбутньому. На закінчення, переваги використання сонячної енергії як в будинках, так і в компаніях численні, і їх не можна переоцінити. Сонячна технологія надає цілий ряд переваг. від економічних вигод, економії енергії та збільшення вартості нерухомості до впливу на навколишнє середовище та технологічного прогресу. і це далеко не повний перелік переваг. Знаючи технологію, що лежить в основі сонячних технологій, і проектуючи індивідуальну систему, пристосовану до конкретних енергетичних потреб, ви зможете максимізувати ці переваги, а потім зробити позитивний вплив як на особисті фінанси, так і на навколишнє середовище. Загалом, використання сонячної енергії є розумною інвестицією для сталого та світлого майбутнього. Якщо ви хочете дізнатися більше інформації з цього питання, загляньте в блог:

До певного часу я не мав набагато більше знань про сонячні панелі, але 2-3 роки тому я встановив систему сонячних панелей на даху мого будинку, і за цей час я вивчив багато компаній та багато досліджував це питання. Отже, я можу сказати все про сонячну фотоелектричну систему. Фотоелектричний модуль. це збірка фотоелектричних елементів, змонтованих у каркасній конструкції для встановлення. Фотоелектричні елементи використовують сонячне світло як джерело енергії і виробляють електроенергію постійного струму. Набір фотомодулів називається фотоелектричною панеллю, а система панелей. масивом. Масиви фотоелектричної системи постачають сонячну електроенергію до електричного обладнання.

Чи можу я підключити паралельно дві лінії з різною напругою (20 панелей х30В = 600В 10 панелей х30В = 300В) до блоку моніторингу лінії (SMU)? ?? якщо його підключити, якою буде напруга на загальній вихідній клемі.

Будь ласка, надішліть офіційну пропозицію на наступний пункт: Система сонячних фотоелектричних панелей Ваша пропозиція повинна включати доставку до Каїра, час доставки та всі ваші умови.

Привіт. Цікаво прочитати. Здається, я розумію логіку. Я живу на човні, який має 4x Shell SM110-24 (номінальна потужність 110 Вт; номінальний струм 3.15А; номінальна напруга 35В). Через щоглу та стрілу часто виникає тінь, яка проходить над однією або кількома панелями. часто залишаючи інші панелі повністю відкритими для прямого світла. З того, що я прочитав, тінь на одній панелі, ймовірно, впливає на продуктивність всього масиву. Це майже те, що мені потрібно, щоб кожна окрема панель поверталася до батарей окремо. але це багато проводки. Як краще встановити. послідовно чи паралельно. і використовувати блокові діоди, щоб мінімізувати вплив тіні на одну частину масиву? Будемо раді.

Послідовне або паралельне з’єднання панелей залежить від системних вимог. Ці панелі вже мають вбудовані обхідні діоди для запобігання високих струмів від часткового затінення, але так, затінення впливає на продуктивність та ефективність масиву. Блокувальні діоди запобігають зворотному струму від акумулятора до панелі, коли панель не генерує електроенергію, наприклад, вночі. Якщо ви використовуєте регулятор зарядки, то блокуючі діоди зазвичай не потрібні, оскільки він має вбудований захист, тільки якщо ви заряджаєте батареї безпосередньо.

У послідовно з’єднаній системі струм є спільним для ВСІХ панелей. Тому струм буде дорівнювати найменшій потужності панелі в послідовному ланцюзі як: I = P/V

Шановний пане / пані, дуже інформативна та стисла художня стаття на цю тему. Велика послуга для електротехнічної спільноти. Продовжуйте в тому ж дусі, нехай Бог благословить вас великою мудрістю і знаннями. З повагою.

Блог

Огляди та інформація про найкращі сонячні панелі, інвертори та акумулятори від SMA, Fronius, SunPower, SolaX, Q Cells, Trina, Jinko, Selectronic, Tesla Powerwall, ABB. Плюс гібридні інвертори, розмір батареї, літій-іонні та свинцево-кислотні батареї, автономні та мережеві енергосистеми.

2 червня 2023 року Джейсон Сварк

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

Ефективність сонячної панелі

Ефективність сонячної панелі. це міра кількості сонячного світла (опромінення), яке падає на поверхню сонячної панелі і перетворюється в електрику. Завдяки численним досягненням у фотоелектричних технологіях за останні роки, середня ефективність перетворення панелі збільшилася з 15% до більш ніж 22%. Цей великий стрибок в ефективності призвів до того, що номінальна потужність панелі стандартного розміру збільшилася з 250 Вт до більш ніж 420 Вт.

Як пояснюється нижче, ефективність сонячної панелі визначається двома основними факторами: ефективністю фотоелектричного елемента (ФЕ), яка залежить від конструкції елемента і типу кремнію, і загальною ефективністю панелі, яка залежить від розташування елементів, конфігурації і розміру панелі. Збільшення розміру панелі також може підвищити ефективність за рахунок створення більшої площі поверхні для захоплення сонячного світла, при цьому найпотужніші сонячні панелі зараз досягають потужності до 700 Вт.

Ефективність фотоелементів

Ефективність фотоелемента визначається структурою фотоелемента і типом використовуваної підкладки, яка, як правило, є кремнієм P-типу або N-типу. Ефективність фотоелемента розраховується за допомогою так званого коефіцієнта заповнення (FF), який є максимальною ефективністю перетворення фотоелемента при оптимальній робочій напрузі та струмі. Зверніть увагу, що ефективність комірки не слід плутати з ефективністю панелі. Ефективність панелі завжди нижча через внутрішні зазори між комірками та структуру рами, включену в площу панелі. Більш детальну інформацію дивіться нижче.

Конструкція фотоелемента відіграє значну роль в ефективності панелі. Ключові характеристики включають тип кремнію, конфігурацію шин, тип з’єднання та пасивації (PERC). Панелі, побудовані з використанням елементів зі зворотним контактом (IBC), наразі є найефективнішими (до 23%).8%) завдяки високій чистоті кремнієвої підкладки N-типу і відсутності втрат від затінення шин. Однак панелі, розроблені з використанням новітнього N-Type TOPcon і вдосконалених гетеропереходів (HJT), досягли рівня ефективності, що значно перевищує 22%. Тандемні перовскітні елементи з надвисокою ефективністю все ще перебувають у стадії розробки, але очікується, що вони стануть комерційно життєздатними протягом наступних двох років. Для більш глибокого технічного розуміння Progress in Photovoltaics двічі на рік публікує списки новітніх технологій фотоелектричних елементів.

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

Ефективність панелі

Ефективність сонячних панелей вимірюється за стандартних умов випробувань (STC), що базуються на температурі елемента 25°C, сонячному випромінюванні 1000 Вт/м2 та повітряній масі 1.5. Ефективність (%) панелі розраховується шляхом ділення максимальної номінальної потужності, або Pmax (Вт) за STC, на загальну площу панелі, виміряну в квадратних метрах.

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

На загальну ефективність панелі може впливати багато факторів, включаючи температуру, рівень освітленості, тип елемента і взаємозв’язок між елементами. Дивно, але навіть колір захисної підкладки може впливати на ефективність. Чорна задня панель може виглядати більш естетично, але вона поглинає більше тепла, що призводить до підвищення температури елементів, що збільшує опір, а це, в свою чергу, дещо знижує загальну ефективність перетворення.

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

Найефективнішими є панелі, побудовані з використанням вдосконалених елементів з інтерцифрованим зворотним контактом або IBC, за ними йдуть гетероперехідні (HJT) елементи, елементи TOPcon, напіврозрізані та багатошинні монокристалічні PERC-елементи, черепичні елементи і, нарешті, 60-елементні (4-5 шин) монокристалічні елементи. 60-коміркові полі- або мультикристалічні панелі, як правило, є найменш ефективними і водночас найдешевшими панелями.

Топ-10 найефективніших сонячних панелей

Останні два роки спостерігається сплеск виробництва більш ефективних сонячних панелей на основі високоефективних N-типу HJT, TOPcon і зворотно-контактних (IBC) фотоелементів. Панелі SunPower Maxeon лідирували в галузі більше десяти років, але вперше менш відомий виробник Aiko Solar випустив панелі серії Black Hole з неймовірною 23.Ефективність перетворення модулів 6% завдяки використанню унікальної нової технології ABC (All Back Contact). Recom Tech також анонсувала серію Black Tiger наступного покоління, яка, як стверджується, досягне 23.6% ефективності завдяки новій архітектурі осередків TOPcon Back-contact. LONGi Solar був лише другим виробником, який розробив модуль з рівнем ефективності 22.8% з новою серією Hi-Mo 6 Scientists. Серія Hi-Mo 6 базується на новій гібридній конструкції комірки IBC, яку LONGi називає HPBC. Компанія Canadian Solar також представила модуль нового покоління Hi Hero, побудований на основі HJT-елементів, який за рівнем ефективності не поступається відомим моделям серії Maxeon.

Інші провідні панелі включають панелі від Jinko, REC та Risen, що містять комірки N-типу HJT та TOPcon. Високоефективні панелі від SPIC і Belinus, що використовують комірки IBC, також заповнили прогалину, а нові панелі з напіврозрізаними N-подібними комірками TOPCon від JA Solar, Jolywood і Qcells та більшості провідних виробників допомогли підвищити ефективність панелей вище 22%.

# Марка Модель Енергоефективність
1 Aiko Solar Серія Black Hole 460 W 23.6 %
2 Recom Tech Black Tiger 460 W 23.6 %
3 Longi Solar Hi-Mo 6 Scientist 450W 23.0 %
4 SunPower Maxeon 6 440 W 22.8 %
5 Canadian Solar Hi Hero HJT 445 W 22.8 %
6 Jinko Solar Tiger NEO N-Type 440 W 22.5 %
7 Risen Energy Гіпер-іонний HJT 440 W 22.5 %
8 REC Alpha Pure R 430 W 22.3 %
9 SPIC Андромеда 2.0 440 W 22.3 %
10 Qcells Q.Tron-G1 400 W 22.3 %

Оновлений червень 2023 року. Панелі житлового розміру. 54. 66 комірок (108-HC, 120-HC або 132-HC) та 96/104 комірки. Не включає комерційні панелі потужністю більше 2.0 м в довжину.

Нижче наведено останню таблицю найефективніших сонячних панелей для житлових будинків на 2023 рік, яку можна завантажити з сайту Clean Energy Reviews, з деталями технології фотоелементів, доданими для порівняння.

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

Чому ефективність має значення

Термін “ефективність” часто використовується, але трохи більш ефективна панель не завжди означає кращу якість. Багато людей вважають ефективність найважливішим критерієм при виборі сонячної панелі, але найважливіше значення має якість виготовлення, яка пов’язана з реальною продуктивністю, надійністю, сервісом виробника та гарантійними умовами. Дізнайтеся більше про вибір сонячних панелей найкращої якості тут.

Швидша окупність

З точки зору екології, підвищена ефективність, як правило, означає, що сонячна панель окупить втілену енергію (енергію, використану для видобутку сировини та виробництва сонячної панелі) за менший час. На основі детального аналізу життєвого циклу, більшість сонячних панелей на основі кремнію вже повертають вкладену енергію протягом двох років, в залежності від місця розташування. Однак, оскільки ефективність панелей зросла понад 20%, час окупності зменшився до менш ніж 1.5 років у багатьох місцях. Підвищена ефективність також означає, що сонячна система буде генерувати більше електроенергії протягом середнього 20-річного терміну служби сонячної панелі і швидше окупить початкові витрати, а це означає, що рентабельність інвестицій (ROI) ще більше зросте.

Довший термін служби і менша деградація

Ефективність сонячної панелі, як правило, вказує на продуктивність, тим більше, що більшість високоефективних панелей використовують високоякісні кремнієві елементи N-типу з поліпшеним температурним коефіцієнтом і меншою деградацією потужності з плином часу. Ефективні панелі, що використовують елементи N-типу, мають нижчий показник світлоіндукованої деградації або LID, який дорівнює 0.25% втрат енергії на рік. При розрахунку на 25-30-річний термін служби багато з цих високоефективних панелей гарантовано генерують 90% або більше від початкової номінальної потужності, в залежності від гарантійних зобов’язань, наданих виробником. Завдяки більш чистому складу, елементи N-типу забезпечують вищу продуктивність за рахунок більшої толерантності до домішок і меншої кількості дефектів, що підвищує загальну ефективність.

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

Площа проти ефективності

Ефективність має великий вплив на розмір необхідної площі даху. Панелі з вищою ефективністю генерують більше енергії на квадратний метр і, таким чином, потребують меншої загальної площі. Це ідеально підходить для дахів з обмеженим простором, а також дозволяє встановлювати системи більшої потужності на будь-якому даху. Наприклад, 12 сонячних панелей потужністю 400 Вт з коефіцієнтом корисної дії 21.Ефективність перетворення 8%, забезпечить близько 1200 Вт (1).2 кВт) більше загальної сонячної потужності, ніж така ж кількість аналогічних за розміром 300-ватних панелей з нижчою на 17.5% ККД.

  • 12 x 300 Вт панелей при температурі 17.5% ефективності = 3600 Вт
  • 12 панелей по 400 Вт при 21.8% ефективності = 4 800 Вт

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

Реальна ефективність

У реальному використанні ефективність роботи сонячних панелей залежить від багатьох зовнішніх факторів. Залежно від місцевих умов навколишнього середовища ці різні фактори можуть знизити ефективність панелей і загальну продуктивність системи. Основні фактори, які впливають на ефективність сонячних панелей, перераховані нижче:

Фактори, які мають найбільший вплив на ефективність панелі в реальних умовах. це освітленість, затінення, орієнтація і температура.

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

Сонячне опромінення

Рівень сонячного випромінювання, який також називають сонячною радіацією, вимірюється у ватах на квадратний метр (Вт/м2) і залежить від атмосферних умов, таких як хмарність, смог, широта і пора року. Середнє сонячне випромінювання безпосередньо за межами атмосфери Землі становить близько 1360 Вт/м2, в той час як сонячне випромінювання на рівні землі, усереднене протягом року, становить приблизно 1000 Вт/м2, тому це офіційна цифра, яка використовується в стандартних умовах випробувань (STC) для визначення ефективності та номінальної потужності сонячних панелей. Однак, сонячне випромінювання може досягати 1200 Вт/м2 в деяких місцях в середині літа, коли сонце знаходиться прямо над головою. На відміну від цього, сонячне випромінювання може впасти набагато нижче 500 Вт/м2 в сонячний день взимку або в умовах смогу.

Затінення

Звичайно, якщо панель повністю затінена, вихідна потужність буде дуже низькою, але часткове затінення також може мати великий вплив не тільки на ефективність панелі, але й на загальну ефективність системи. Наприклад, незначне затінення декількох елементів на одній панелі може знизити вихідну потужність на 50% або більше, що, в свою чергу, може знизити потужність всієї лінії на аналогічну величину, оскільки більшість панелей з’єднані послідовно, і затінення однієї панелі впливає на всю лінію. Тому дуже важливо намагатися зменшити або усунути затінення, якщо це можливо. На щастя, існують додаткові пристрої, відомі як оптимізатори та мікроінвертори, які можуть зменшити негативний ефект затінення, особливо коли затінена лише невелика кількість панелей. Використання паралельного з’єднання коротших ланцюжків також може допомогти зменшити ефект затінення, оскільки затінені панелі в одному ланцюжку не зменшують вихідний струм паралельних незатінених ланцюжків.

Ефективність проти температури

Номінальна потужність сонячної панелі, виміряна у Ватах (Вт), розрахована за стандартних умов випробувань (STC) при температурі елемента 25°C і рівні опромінення 1000 Вт/м2. Однак, в реальних умовах використання, температура елементів зазвичай піднімається набагато вище 25°C, в залежності від температури навколишнього повітря, швидкості вітру, часу доби і кількості сонячного випромінювання (Вт/м2). У сонячну погоду внутрішня температура елемента зазвичай на 20-30°C вища за температуру навколишнього повітря, що еквівалентно зниженню загальної вихідної потужності приблизно на 8-15%. в залежності від типу сонячного елемента і його температурного коефіцієнта. Щоб забезпечити середню реальну оцінку продуктивності сонячної панелі, більшість виробників також вказують номінальну потужність в умовах NOCT або номінальну робочу температуру фотоелемента. Ефективність NOCT зазвичай вказується при температурі елемента 45°C і нижньому рівні сонячного випромінювання 800 Вт/м2, що намагається наблизити середні реальні умови експлуатації сонячної панелі.

І навпаки, екстремально низькі температури можуть призвести до збільшення генерації електроенергії вище номінальної, оскільки напруга фотоелементів зростає при температурі нижче STC (25°C). Сонячні панелі можуть перевищувати номінальну потужність (Pmax) на короткі проміжки часу під час дуже холодної погоди. Це часто відбувається, коли повне сонячне світло пробивається після періоду похмурої погоди.

Температурний коефіцієнт потужності

Температура елемента вище або нижче STC зменшує або збільшує вихідну потужність на певну величину на кожен градус вище або нижче 25°C. Це відомий як температурний коефіцієнт потужності, який вимірюється в %/°C. Монокристалічні панелі мають середній температурний коефіцієнт.0.38% /°C, в той час як полікристалічні панелі мають трохи вищу.0.40% /°C. Монокристалічні комірки IBC мають набагато кращий (нижчий) температурний коефіцієнт, приблизно.0.30%/°C, в той час як найкращі показники при високих температурах мають елементи з гетеропереходом (HJT), які досягають всього лише.0.25% /°C.

Порівняння температурного коефіцієнта

Температурний коефіцієнт потужності вимірюється у % на °C. Чим нижче, тим ефективніше

  • Полікристалічні комірки P-типу. 0.від 39 до 0.43 % /°C
  • Монокристалічні комірки P-типу. 0.35 до 0.40 % /°C
  • Монокристалічні N-типу TOPcon. 0.від 29 до 0.32 % /°C
  • Монокристалічні IBC-елементи N-типу. 0.28 до 0.31 % /°C
  • Монокристалічні HJT-елементи N-типу. 0.25 до 0.27 % /°C

На діаграмі нижче показано різницю у втратах потужності між панелями, що використовують різні типи фотоелементів. Гетероперехід N-типу (HJT), елементи TOPcon і IBC демонструють набагато менші втрати потужності при підвищених температурах в порівнянні з традиційними полі- і монокристалічними елементами P-типу.

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

Примітки до графіка залежності потужності від температури:

  • STC = Стандартні умови випробувань. 25°C (77°F)
  • NOCT = Номінальна робоча температура комірки. 45°C (113°F)
  • (^) Висока температура комірки = типова температура комірки під час спекотної літньої погоди. 65°C (149°F)
  • (#) Максимальна робоча температура = Максимальна робоча температура панелі під час екстремально високих температур, встановленої на темному даху. 85°C (185°F)

Температура комірки, як правило, на 20°C вища за температуру навколишнього повітря, що еквівалентно зниженню вихідної потужності при NOCT на 5-8%. Однак, при установці на темному даху в дуже спекотні 45°C безвітряні дні температура комірок може досягати 85°C, що зазвичай вважається максимальною робочою температурою сонячної панелі.

найефективніші сонячні елементи

Найефективніші сонячні панелі на ринку зазвичай використовують або монокристалічні кремнієві елементи N-типу (IBC), або інші високоефективні варіації N-типу, включаючи гетероперехід (HJT) і елементи TOPcon. Більшість виробників традиційно використовували стандартні і дешевші моно-PERC-елементи P-типу, однак багато виробників великих обсягів, включаючи JinkoSolar, JA Solar, Longi Solar, Canadian Solar і Trina Solar, зараз швидко переходять на більш ефективні елементи N-типу з використанням конструкцій HJT або TOPcon.

Ефективність панелей з різними типами елементів

  • Полікристалічний. від 15 до 18
  • Монокристалічний. 16.від 5 до 19
  • Полікристалічний PERC. 17 до 19.5%
  • Монокристалічний PERC. 17.від 5 до 20
  • Монокристалічний N-тип. 19 до 20.5%
  • Монокристалічний N-типу TOPcon. від 21 до 22.6%
  • Монокристалічний HJT N-типу. 21.від 2 до 22.8%
  • Монокристалічний IBC N-типу. 21.5 до 23.6%

З’явилося кілька нових варіацій архітектури осередків з інтерцифрованим зворотним контактом (IBC), точна конструкція яких не була повністю розкрита. Сюди входить гібридна технологія LONGi Solar з пасивним тильним контактом (HPBC) та технологія ABC (All Back Contact) від Aiko Solar.

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

Вартість проти ефективності

Всі виробники випускають ряд панелей з різними показниками ефективності в залежності від типу кремнію, що використовується, а також від того, чи застосовуються в них PERC, багатошинна або інша коміркова технологія. Дуже ефективні панелі з ККД вище 21%, що містять комірки N-типу, як правило, набагато дорожчі, тому, якщо вартість є основним обмеженням, вони краще підходять для місць з обмеженим монтажним простором, в іншому випадку ви можете заплатити премію за ту ж саму потужність, яка може бути досягнута за рахунок використання 1 або 2 додаткових панелей. Однак, високоефективні панелі з елементами N-типу майже завжди перевершують і служать довше панелей з елементами P-типу завдяки нижчій швидкості світлоіндукованої деградації або LID, тому додаткові витрати, як правило, виправдовують себе в довгостроковій перспективі.

Наприклад, високоефективна панель потужністю 400 Вт може коштувати 350 або більше, тоді як звичайна панель потужністю 370 Вт зазвичай коштує близько 185. Це приблизно дорівнює 0.50 за ват у порівнянні з 0.90 за ват. Хоча у випадку з провідними виробниками, такими як Sunpower, Panasonic і REC, більш дорогі панелі забезпечують більш високу продуктивність з меншими темпами деградації і, як правило, мають довший термін гарантії виробника або продукту, тому часто є розумною інвестицією.

Розмір панелі проти ефективності

Ефективність панелі розраховується шляхом ділення номінальної потужності на загальну площу панелі, тому просто більший розмір панелі не завжди означає вищу ефективність. Однак, більші панелі, що використовують комірки більшого розміру, збільшують площу поверхні комірки, що підвищує загальну ефективність.

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

Більшість поширених житлових панелей все ще використовують стандартні 6-дюймові (156 мм) квадратні 60-коміркові панелі, в той час як комерційні системи використовують панелі більшого формату на 72 комірки. Однак, як пояснюється нижче, у 2020 році з’явилася нова галузева тенденція до набагато більших розмірів панелей, побудованих на нових осередках більшого розміру, що підвищило ефективність панелі та збільшило вихідну потужність до вражаючих 600 Вт.

Поширені розміри сонячних панелей

  • Панель на 60 комірок (120 HC): Приблизна ширина 0.98м х довжина 1.65m
  • Панель на 72 комірки (144 HC) : Приблизна ширина 1.0 м х довжина 2.0m
  • Панель 96/104 комірки: Приблизна ширина 1.05 м х довжина 1.60m
  • 66-елементна панель (132 HC). Приблизна ширина 1.10м х довжина 1.80m
  • 78-коміркова панель (156 HC): Приблизна ширина 1.30 м х довжина 2.4m

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

Стандартний розмір 60-елементної панелі (1м х 1.Панель (65 м) з ефективністю 18-20% зазвичай має номінальну потужність 300-330 Вт, тоді як панель з більш високоефективними елементами того ж розміру може виробляти до 370 Вт. Як пояснювалося раніше, найефективніші панелі стандартного розміру використовують високоефективні комірки N-типу IBC або Interdigitated Back Contact, які можуть досягати до 22.8% ефективність панелі і генерувати вражаючі 390 до 440 Вт.

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

Популярні модулі з половинчастими або розділеними комірками мають вдвічі більше комірок при приблизно однаковому розмірі панелі. Панель з 60 осередками у форматі півкомірки подвоюється до 120 осередків, а 72 осередки у форматі півкомірки мають 144 осередки. Конфігурація напіврозрізаної комірки є дещо ефективнішою, оскільки напруга на панелі однакова, але струм розподіляється між двома половинами. Завдяки меншому струму, напіврозрізані панелі мають менші резистивні втрати, що призводить до підвищення ефективності та нижчого температурного коефіцієнта, який також сприяє підвищенню експлуатаційної ефективності.

Нові більші елементи та панелі потужністю 600 Вт

Щоб зменшити виробничі витрати, підвищити ефективність і збільшити потужність, виробники сонячних панелей відійшли від стандартного розміру квадратної пластини 156 мм (6 дюймів) на користь більших розмірів пластин. Зараз доступні модулі різних розмірів, найпопулярніші з яких 166 мм, 182 мм і 210 мм. Більші елементи в поєднанні з новими форматами панелей дозволили виробникам розробити надзвичайно потужні сонячні панелі з номінальною потужністю до 700 Вт. Більші розміри фотоелементів мають більшу площу поверхні і в поєднанні з новітніми технологіями, такими як багатошинні фотоелементи (MBB), TOPcon і черепична стрічка, можуть підвищити ефективність панелей набагато вище 22%.

Розшифровка вихідних даних сонячної панелі: Напруги, абревіатури та жаргон

енергії, типи, сонячних, фотоелектричних, система

Для тих, хто не знайомий з сонячною енергетикою та фотоелектрикою (PV), розгадка таємниць, що ховаються за жаргоном та абревіатурами, є одним з найскладніших завдань на початковому етапі. Сонячні панелі мають багато різних показників напруги, пов’язаних з ними. Коли мова йде про вихідну напругу сонячних панелей, потрібно багато чому навчитися.

Типи напруги сонячних панелей:

  • Напруга при розімкнутому ланцюзі (VOC)
  • Напруга при максимальній потужності (VMP або VPM)
  • Номінальна напруга
  • Вольтаж, скоригований на температуру
  • Температурний коефіцієнт напруги
  • Вимірювання напруги та тестування сонячних панелей

Напруга холостого ходу (VOC)

Що таке напруга холостого ходу сонячної панелі? Напруга холостого ходу. це напруга, яка зчитується вольтметром або мультиметром, коли модуль не підключений до жодного навантаження. Ви можете очікувати, що це число буде вказано на технічному паспорті та наклейці фотоелектричного модуля. Ця напруга використовується при тестуванні модулів, щойно з коробки, а також пізніше при виконанні розрахунків викидів летких органічних сполук з поправкою на температуру при проектуванні системи. Ви можете звернутися до таблиці нижче, щоб знайти типові значення VOC для різних типів кристалічних фотоелектричних модулів.

Номінальна напруга VOC. типова VMP. типова кількість послідовно з’єднаних елементів
12 21 17 36
18 30 24 48
18 33 26 54
20 36 29 60
24 42 35 72

Напруга при максимальній потужності (VMP або VPM)

Що таке максимальна напруга сонячної панелі? Напруга при максимальній потужності. це напруга, яка виникає, коли модуль підключений до навантаження і працює з максимальною продуктивністю за стандартних умов тестування (STC). Ви можете очікувати побачити це число на технічному паспорті та наклейці модуля. VMP знаходиться в місці перегину на кривій I-V; де найбільша вихідна потужність модуля. Важливо відзначити, що цю напругу нелегко виміряти, а також вона не пов’язана з продуктивністю системи як такою. Нерідкі випадки, коли під час роботи системи навантаження або акумуляторна батарея знижує напругу VMP модуля або масиву на кілька вольт нижче, ніж VMP. Номінальну потужність фотомодуля можна підтвердити в розрахунках, помноживши VMP модуля на струм при максимальній потужності (IMP). Результат повинен дати вам [email protected] або потужність в точці максимальної потужності, таку ж, як і потужність на паспортній табличці модуля. VMP модуля, як правило, дорівнює 0.5 вольт на кожну комірку, з’єднану послідовно всередині модуля. Ви можете звернутися до таблиці, щоб знайти типові значення VMP для різних типів кристалічних модулів.

Номінальна напруга

Яка напруга сонячної панелі? Номінальна напруга. це напруга, яка використовується в якості методу класифікації, як пережиток з тих часів, коли акумуляторні системи були єдиними, що працювали. Ви НЕ очікуєте побачити цей номер на специфікації та наклейці фотомодуля. Ця номенклатура працювала дуже добре, тому що більшість систем мали батареї на 12 або 24 В. Коли у вас була батарея на 12 В для зарядки, ви використовували модуль на 12 В, кінець історії. Те саме відбулося і з системами на 24 В. Оскільки зарядка була єдиною грою в місті, потреби батарей диктували, скільки елементів всередині фотоелектричного модуля слід з’єднати послідовно або паралельно, щоб за більшості погодних умов сонячні модулі працювали для зарядки батареї (батарей). Якщо ви звернетесь до діаграми, то побачите, що модулі на 12 В зазвичай мають 36 послідовно з’єднаних елементів, що з роками виявилося оптимальною кількістю для надійної зарядки 12 В акумуляторів. Цілком логічно, що для 24В системи цифри подвоїлися б, і це відповідає дійсності на графіку. У цій автономній сонячній системі все працювало дуже добре, оскільки вона розвивалася за тією ж номенклатурою, так що коли у вас була батарея на 12 В і ви хотіли отримати сонячну енергію, ви знали, що вам потрібен “12 В модуль” і “12 В контролер”. Навіть якщо напруга від сонячного модуля може бути 17 В постійного струму, а контролер заряду буде заряджати при 14 В, в той час як інвертор успішно працює при 13 В постійного струму на вході, вся система складається з “номінальних” компонентів на 12 В, так що всі вони будуть працювати разом. Це працювало добре протягом тривалого часу, поки не стала доступною технологія точки максимальної потужності (MPPT), яка почала з’являтися. Це означало, що не всі фотоелектричні модулі обов’язково заряджали акумулятори, і що з розвитком технології MPPT, навіть коли фотоелектричні модулі використовувались для зарядки акумуляторів, вам більше не потрібно було використовувати ту саму номінальну напругу, що і ваш акумуляторний блок. Стрінгові інвертори змінили правила гри для модулів, оскільки вони більше не були змушені в своїй конструкції підлаштовуватися під вимоги до напруги акумуляторів глибокого циклу. Цей зсув дозволив виробникам виготовляти модулі на основі фізичних розмірів, характеристик потужності та використовувати інші матеріали, які виробляли напругу модуля, абсолютно не пов’язану з батареями. Перша і найпопулярніша зміна відбулася в тому, що зараз зазвичай називають “номінальними” модулями на 18 В. Для систем ВДЕ не існує акумуляторних батарей на 18 В. Модулі отримали таку назву, тому що їхня кількість комірок і функціональні номінальні напруги ставлять їх прямо між двома існуючими категоріями “номінальних” фотомодулів на 12 і 24 В. Багато модулів мали від 48 до 60 елементів, які виробляли напругу, що не відповідала номінальній напрузі компонентів системи 12 або 24 В. Щоб уникнути поганого дизайну системи і плутанини, багато хто в галузі прийняв назву 18 В, але в кінцевому підсумку це могло створити більше плутанини серед новачків, які не розуміли взаємозв’язку між послідовно з’єднаними елементами, VOC, VMP і номінальною напругою. З цим розумінням все стає набагато простіше, і таблиця повинна допомогти розкрити деякі таємниці.

Температурний коефіцієнт VOC з поправкою на температуру

Значення VOC, скориговане на температуру, необхідне для того, щоб гарантувати, що коли холодні температури підвищують VOC масиву, інше підключене обладнання, таке як контролери MPPT або мережеві інвертори, не буде пошкоджено. Цей розрахунок виконується одним з двох способів. Перший спосіб передбачає використання таблиці в NEC 690.7. Другий спосіб передбачає проведення розрахунків з температурним коефіцієнтом напруги та найхолоднішою місцевою температурою.

Температурний коефіцієнт напруги

Що таке температурний коефіцієнт сонячної панелі? Температурний коефіцієнт сонячної панелі. це величина, що відображає зміну напруги в залежності від температури. Як правило, це використовується для розрахунку ситуацій низької температури/високої напруги для вибору масиву та компонентів у прохолодному кліматі. Це значення може бути представлене як відсоткова зміна від напруги STC на градус або як зміна значення напруги на градус зміни температури. Раніше цю інформацію було нелегко знайти, але зараз її частіше можна побачити на сторінках з технічними характеристиками, а іноді і на наклейках на модулях.

Вимірювання напруги та тестування сонячних панелей

Як виміряти напругу на сонячній панелі? Напругу на сонячній панелі можна зчитувати за допомогою вольтметра або мультиметра. Нижче ви побачите приклад вольтметра, що вимірює VOC за допомогою розподільної коробки. Так виглядає фотомодуль зі зворотного боку. Використання мультиметра. найкращий спосіб виміряти потужність сонячної панелі.

При дослідженні вихідної потужності сонячної панелі може бути важко розібратися в різних цифрах напруги і використовуваних абревіатурах. Для новачків у сонячній енергетиці та фотоелектриці (PV) розшифровка термінології може бути складним завданням. У цій статті ми розповімо про основи вимірювання потужності сонячних панелей, включаючи напругу, абревіатури та жаргон, щоб допомогти вам розібратися з цим питанням.

Що таке сонячні ампер і ват?

Сонячні ампер і вати. це два виміри кількості електричної енергії, яку виробляє сонячна панель. Сонячні амперметри (А) вимірюють силу електричного струму, виробленого фотоелектричним елементом, тоді як сонячні вати (Вт) вимірюють кількість енергії, що передається електричному навантаженню. Як сонячні ампер, так і вати пов’язані з рейтингом ефективності домашніх сонячних панелей. Чим вищий коефіцієнт корисної дії, тим більша кількість сонячних ампер і ват виробляється.

На ринку існує багато типів 60-елементних сонячних панелей для домашніх сонячних систем, кожна з яких має різний коефіцієнт корисної дії та вихідну потужність в амперах/ват. Високоефективні панелі здатні виробляти більше сонячних ват, ніж низькоефективні, хоча вони, як правило, коштують дорожче. Вибравши правильну панель, домовласники можуть переконатися, що їх сонячна батарея виробляє достатньо енергії, щоб задовольнити свої потреби в електроенергії.

Чому сонячні панелі мають так багато напруг, пов’язаних з ними?

Сонячні панелі мають різні показники напруги, пов’язані з різними типами сонячних панелей, їх розміщенням в системі сонячних панелей та їх виробництвом електроенергії. Найпоширеніший тип дахових сонячних панелей використовує постійний струм (DC) і виробляє низьку напругу. Ця низька напруга зазвичай становить від 20 до 40 вольт, залежно від конкретного типу панелі. Щоб збільшити вихідну напругу, кілька сонячних панелей можна з’єднати між собою в послідовне або паралельне з’єднання, або і те, і інше, в залежності від конкретної сонячної енергетичної системи.

Коли сонячні панелі з’єднані послідовно, напруги додаються разом. Це означає, що з’єднання двох 20-вольтових сонячних панелей послідовно дасть загальну вихідну напругу 40 вольт. З’єднання трьох панелей послідовно дасть 60 вольт на виході, і так далі. Цей метод часто використовується, коли загальна напруга повинна бути вищою, ніж та, яку може забезпечити одна панель.

На відміну від цього, коли сонячні панелі з’єднані паралельно, їхня потужність додається. Це означає, що паралельне з’єднання двох 10-ватних сонячних панелей дасть загальну вихідну потужність 20 Вт. Паралельне з’єднання трьох панелей дасть 30-ватну потужність і т.д. Цей метод часто використовується, коли загальна потужність повинна бути вищою, ніж та, яку може забезпечити одна панель.

Вихідна напруга сонячної панелі також залежить від її потужності, яка вимірюється виробником при стандартних умовах випробувань (STC).

Що означає STC?

STC визначається як опромінення 1 000 Вт/м2 і температура елемента 25 градусів Цельсія. Оскільки реальні умови рідко дорівнюють STC, фактична вихідна потужність сонячної панелі може відрізнятися від її номінальної потужності. Ось чому важливо розуміти різні напруги, пов’язані з вашою конкретною сонячною енергетичною системою, щоб переконатися, що вона відповідає вашим потребам. Щоб визначити номінальну потужність сонячної панелі, вам потрібно знати дві цифри: потужність сонячної панелі (вимірюється у ватах) та ефективність сонячної панелі (вимірюється у відсотках). Сонячна установка передбачає підключення сонячних панелей до фотоелектричної системи, яка може використовувати або зберігати згенеровану електроенергію. Коефіцієнт корисної дії сонячних панелей залежить від таких факторів, як навколишнє середовище, кут нахилу та географічне розташування, але зазвичай коливається в межах 15-20%. Знання того, яку потужність генерують сонячні панелі, допомагає визначити їх загальну продуктивність з точки зору виробництва електроенергії для будь-якого конкретного проекту сонячної установки. Розуміння різних напруг, пов’язаних з сонячними енергетичними системами, може бути складним для тих, хто не знайомий з цією технологією, але після того, як ви засвоїте ці знання, ви будете мати необхідні знання для прийняття обґрунтованих рішень щодо власної сонячної енергетичної установки.

Якого розміру повинна бути моя сонячна панель?

Вибираючи розмір сонячної панелі, ви повинні враховувати свої потреби в енергії та кількість годин сонячного світла у вашому регіоні. Розмір сонячної панелі визначає кількість електроенергії, яку вона може виробляти, що вимірюється в кіловат-годинах (кВт-год). Ваші потреби в енергії визначатимуть тип сонячної панелі, який вам потрібен.

Якщо ви хочете виробляти певну кількість електроенергії, загальна кількість сонячних панелей, яка вам потрібна, буде залежати від їх номінальної потужності. Як правило, чим вище номінальна потужність, тим більше електроенергії вона буде генерувати. Ви можете розрахувати, скільки сонячних панелей вам потрібно для задоволення ваших потреб в енергії, розділивши вашу потребу в кВт-год на потужність кожної панелі.

Наприклад, якщо ваша потреба в енергії становить 10 кВт-год на день і ви використовуєте сонячні панелі потужністю 250 Вт, то вам знадобиться 40 сонячних панелей.

Вибираючи розмір сонячної панелі, обов’язково враховуйте кількість годин сонячного світла, доступного у вашій місцевості. Чим більше сонячного світла, тим менше сонячних панелей вам знадобиться для задоволення ваших потреб в енергії.

Таким чином, розмір сонячної панелі, який вам потрібен, залежить від ваших потреб в енергії та кількості годин сонячного світла, доступних у вашій місцевості. Ви можете розрахувати, скільки панелей вам потрібно для задоволення ваших потреб в енергії, розділивши вашу потребу в кВт-год на потужність кожної панелі.

Вивчення електротехніки

Сонячна електростанція містить багато різних компонентів, окрім основних фотоелектричних модулів. Для успішного планування сонячної фотоелектричної системи дуже важливо розуміти функції основних компонентів і знати їх основні функції. Крім того, важливо знати вплив місця розташування на (очікувану) продуктивність фотоелектричної системи, незалежно від того, чи плануєте ви її для свого будинку або невеликого промислового підприємства, чи просто хочете живити окреме навантаження. Розуміння різних компонентів сонячної енергетичної системи та їх взаємозв’язку між собою допоможе зробити правильний вибір з точки зору ваших фінансових витрат.

Сонячні фотоелектричні системи можуть бути дуже простими, складатися лише з декількох фотомодулів і навантаження, наприклад, прямого живлення двигуна водяного насоса, який повинен працювати лише тоді, коли світить сонце. Однак, коли потрібно забезпечити електроенергією цілий будинок, система повинна працювати вдень і вночі. Вона також може живити навантаження як змінного, так і постійного струму, мати резервну потужність і навіть включати резервний генератор для зарядки акумуляторів в темний час доби або при слабкому сонячному світлі.

Типи фотоелектричних систем.

Існує три основні типи фотоелектричних систем: автономні, підключені до мережі та гібридні. Основні принципи та елементи сонячної енергетичної системи залишаються незмінними. Системи адаптуються до конкретних вимог шляхом зміни типу та кількості основних елементів. Однією з ключових переваг сонячної енергетичної системи є те, що вона є модульною за своєю природою. Модульна конструкція системи дозволяє легко розширювати її при зміні потреби в енергії.

Автономні сонячні фотоелектричні системи

Автономні системи покладаються лише на сонячну енергію. Ці системи можуть складатися лише з фотоелектричних модулів і навантаження або ж включати акумулятори для зберігання енергії. При використанні акумуляторів передбачені регулятори заряду, які вимикають фотомодулі, коли батареї повністю заряджені, а також можуть відключати навантаження, щоб запобігти розряду батарей нижче певної межі.

Батареї повинні мати достатню ємність, щоб зберігати енергію, вироблену вдень, для використання вночі та в періоди поганої погоди. Нижче показано дві найпоширеніші автономні системи: Проста сонячна електростанція постійного струму без акумулятора.

Підключені до мережі сонячні фотоелектричні системи

Підключені до мережі сонячні електростанції стають все більш популярними для будівництва інтегрованих об’єктів. Як показано тут, вони підключені до мережі через інвертори, які перетворюють постійний струм в змінний.

У невеликих системах, таких як житлові будинки, інвертор підключається до розподільчого щита, звідки згенерована фотоелектричними панелями енергія передається в електромережу або до електроприладів змінного струму в будинку. Ці системи не потребують акумуляторів, оскільки вони підключені до електромережі, яка діє як буфер, що забезпечує транспортування надлишку фотоелектричної енергії, в той час як електромережа також забезпечує будинок електроенергією в періоди недостатнього вироблення фотоелектричної енергії.

Залишити відповідь