Сколько энергии производит солнечная панель?

Элизабет Бошан

Обновлено 4 ноября 2022 г.

Элизабет Бошан

Обновлено 4 ноября 2022 г.
Главная > Солнечная энергия > Сколько энергии производит солнечная панель?

В этой статье

Все солнечные панели могут выглядеть одинаково, но эти производящие энергию и поглощающие свет электростанции не созданы одинаково. Различные модели солнечных панелей производят разное количество электроэнергии, что делает некоторые варианты более подходящими для экономии и проживания вне сети. Мы покажем вам, как рассчитать выходную мощность солнечной панели и использовать этот расчет для улучшения вашей системы солнечных панелей на крыше.

Основные выводы о выходе солнечных панелей

Солнечные панели для жилых помещений обычно производят от 250 и 400 Вт в час – достаточно для питания микроволновой печи на 10-15 минут.
По состоянию на 2020 год среднее домашнее хозяйство США использует около 30 кВтч электроэнергии в день или примерно 10 700 кВтч в год.
Большинство бытовых солнечных панелей производят электричество с от 15% до 20%эффективность.Исследователи работают над созданием моделей с до 50% эффективности.
Министерство энергетики США говорит, что панели могут потерять вплоть до30%их энергии в жаркие дни. По этой причине дома в прохладных, ярких районах имеют наилучшую солнечную эффективность.

Заинтересованы в солнечной энергии, но не знаете, с чего начать?

Получите бесплатные расценки от установщиков солнечных батарей, одобренных House Method.

Сколько энергии производит солнечная панель?

Солнечные панели содержат слои полупроводниковых материалов, которые улавливают солнечный свет и преобразуют его в постоянный ток (DC) электричество который измеряется в ватт. Меньшим устройствам иногда требуется несколько ватт для работы, в то время как более крупные устройства и домашние системы требуют большего количества, называемого киловатты или 1000 Вт. Энергопотребление измеряется в киловатт-час (кВтч), или количество киловатт, которое требуется устройству в течение одного часа. Домашняя солнечная панель обычно производит от 250 до 400 Вт в час, в зависимости от размера панели и условий солнечного света. Панели для домашних систем обычно имеют 60 или 72 небольших квадратных секции, называемых ячейками, которые генерируют и проводят электрический ток. Вы можете выбрать панель большего размера для большей мощности, хотя эффективность каждой панели является основным показателем выходной мощности. Рейтинги солнечных панелей определяют, какую мощность они могут производить в идеальных условиях. Факторами, влияющими на выходную мощность, являются количество часов солнечного света, угол наклона крыши, направление панели, температура и затенение. Вы можете определить приблизительную мощность солнечной панели, выполнив простое уравнение. Умножьте мощность панели на среднее количество часов прямого солнечного света, которое ваш дом получает каждый день. Если 330-ваттная панель подвергается воздействию солнечного света около четырех часов, это уравнение выглядит так: 330 Вт Икс 4 часа = 1320 Вт ИЛИ примерно 1,3 кВтч в день.

Статья в тему: По какой гавани будут работать грузовые солнечные батареи

Как рассчитать суточную выходную мощность солнечной панели

Давайте углубимся в приведенный выше расчет, чтобы понять, как работает солнечная энергия.Первый шаг к пониманию того, сколько солнечной энергии вам нужно, — это оценить потребление электроэнергии. Самый простой способ сделать это — проверить свой счет за электроэнергию на предмет ежемесячного использования кВтч. Как только вы узнаете это число, вы сможете выбрать систему солнечных батарей, соответствующую вашим потребностям. По состоянию на 2020 год среднее домашнее хозяйство в США ежедневно потребляет около 30 кВтч электроэнергии, поэтому вам потребуется система солнечных батарей, состоящая примерно из 23 панелей, чтобы покрыть ваши потребности в потреблении электроэнергии. Предположим, вы хотите, чтобы солнечная энергия покрывала значительную часть вашего энергопотребления, поэтому вы инвестируете в 20 панелей по 300 Вт. Затем определите количество часов прямого солнечного света, которое ежедневно получает ваш дом, которое должно варьироваться от трех до шести часов. Если вам нужна помощь в расчете этого числа, обратитесь к карте Unbound Solar hours для получения информации о среднем ежедневном пребывании на солнце в вашем районе. В этом примере мы рассчитаем выходную мощность для дома в Стилуотере, штат Оклахома, который получает около пяти пиковых часов солнечного света в день. 300 Вт Икс 5 часов = 1500 Вт ИЛИ примерно 1,5 кВтч в день. 1,5 кВтч Икс 20 солнечных батарей = 30 кВтч в день.

Статья в тему: Как работают солнечные панели

Какие факторы определяют мощность солнечной панели?

В следующих разделах объясняются различные факторы, влияющие на производительность и эффективность солнечной панели. Учет этих факторов перед установкой — отличный способ улучшить выход электроэнергии.

Эффективность солнечной панели

Температура – Солнечные батареи работают наиболее эффективно при более низких температурах. Когда панель окружает палящая температура, ее фотогальваническим элементам труднее преобразовывать свет в электричество. Министерство энергетики США сообщает, что в жаркие дни панели могут терять до 30% вырабатываемой ими энергии.
Длина волны – Солнечные панели требуют определенных длин волн света для выработки электроэнергии. Ультрафиолетовые волны слишком сильны и выходят из солнечных батарей в виде тепла. Инфракрасные волны недостаточно сильны, чтобы генерировать электрические токи. По этой причине солнечным панелям нужны световые волны в середине спектра.
Рекомбинация – Этот процесс происходит, когда отрицательно заряженные фотоны сталкиваются с положительным зарядом, в результате чего ток нейтрализуется. Рекомбинация является основным ограничивающим фактором, когда речь идет об эффективности солнечных панелей. Однако проблема, вероятно, улучшится по мере появления новых солнечных технологий.
Отражение — Чем больше света отражает солнечная панель, тем меньше электроэнергии она способна генерировать. Установите панели с антибликовым покрытием и текстурированными поверхностями для повышения эффективности.

Размер панели и количество солнечных элементов

Солнечные панели бытового класса обычно имеют длину 65 дюймов и ширину 39 дюймов с 60 солнечными элементами. Еще один распространенный вариант для домовладельцев – панель на 72 ячейки.

Статья в тему: Сколько солнечных батарей на крыше икеи

Солнечные элементы являются генераторами энергии фотоэлектрической панели, поэтому их большее количество, вероятно, увеличит выход электроэнергии системы. Панели с шестьюдесятью ячейками часто рассчитаны на выходную мощность около 300 Вт, а панели с 72 ячейками ближе к 400. Тем не менее, эффективность по-прежнему является основным фактором в производстве энергии. В большинстве случаев высокоэффективная панель с 60 ячейками является лучшим выбором, чем панель с 72 ячейками с более низким коэффициентом полезного действия.

Факторы окружающей среды

Местоположение и часы солнечного света

Как мы отмечали ранее, количество часов солнечного света, которое панель получает, в значительной степени влияет на ее мощность. Панели преобразуют свет, а не тепло, в электричество, поэтому места с более длительными и яркими периодами солнечного света имеют наилучшую выходную солнечную энергию.

Затенение

Затенение — еще один фактор, влияющий на мощность солнечных батарей. Независимо от среднего количества солнечных часов в вашем регионе, панель, затененная высокими деревьями или другими зданиями, будет получать меньше света. Рейтинги солнечных панелей не учитывают затенение, поэтому вы должны оценить этот барьер для своего конкретного дома.

Ориентация и наклон

Направление ваших панелей и угол, под которым они наклонены, влияют на то, сколько света они захватывают. Не существует однозначного ответа на вопрос об оптимальном наклоне и ориентации, поскольку эти факторы сильно различаются в зависимости от местоположения.

Статья в тему: Где Green Pro Energy устанавливает свои солнечные панели

По данным Политехнического института Ренсселера, панели в Северном полушарии обычно должны быть обращены на юг и иметь наклон, равный географической широте в градусах. Исходя из этого примера, панель в Канзас-Сити, штат Миссури, нуждается в наклоне под углом 39° для максимальной эффективности. Панель в Орландо, штат Флорида, должна быть наклонена на 29°.

Типы солнечных панелей

Монокристаллический: Монокристаллические панели являются наиболее эффективным типом солнечных панелей. Они хорошо работают при высоких температурах и в тенистых местах, но стоят дороже, чем поликристаллические или тонкопленочные модели.
Поликристаллический: Поликристаллические панели менее эффективны, чем монокристаллические панели, но дешевле. Эти панели хорошо работают при более низких температурах, что делает их надежным вариантом для домов с прохладным климатом.
Тонкая пленка: Тонкопленочные или «аморфные» солнечные панели являются наименее эффективными, но наиболее экономичными из трех типов. Эти панели лучше всего подходят для областей с высокими температурами, что является большим плюсом для домовладельцев, живущих в жарком климате.

В этом видео от MECH Tech объясняется, как изготавливаются панели каждого типа:

30+ показательных статистических данных и фактов о солнечной энергии [2022]

Солнечные фотоэлектрические панели являются быстрорастущим источником чистой возобновляемой энергии для домовладельцев, предприятий и сельскохозяйственных секторов….