Сколько энергии генерирует солнечная панель?
Мощность солнечной панели определяется в лабораторных условиях, но после установки ее мощность постоянно меняется. Точная выходная мощность вашей системы будет зависеть от типа используемых вами фотоэлектрических (PV) солнечных панелей и внешних факторов, таких как солнечный свет и температура окружающей среды.
Средняя солнечная панель имеет выходную мощность от 250 до 400 Вт (Вт) и генерирует около 1,5 киловатт-часов (кВтч) энергии в день. Большинство домов могут удовлетворить потребности в энергии с помощью 20 солнечных панелей, установленная мощность которых обычно составляет от шести до восьми киловатт (кВт).
Сколько энергии производит солнечная панель?
Одной из наиболее важных характеристик солнечной панели является то, сколько энергии она может производить. Ведь именно для этого они и созданы! Вам будет полезна солнечная компания, которая помимо монтажа осуществляет еще и обслуживание солнечных систем .Чтобы измерить, сколько электроэнергии производит солнечная панель, вам понадобятся две цифры:
- Солнечная мощность панели (измеряется в ваттах)
- Количество часов пика солнечного света в день (в часах) для вашего региона.
Мощность солнечной панели зависит от модели и колеблется от 250 до 450 Вт. Номинальная выходная мощность показывает, сколько энергии панель может производить в час при стандартных условиях тестирования.
В 2023 году стандартом станут панели мощностью 400 Вт. Часы пикового солнечного света измеряют, сколько полезного солнечного света получают ваши солнечные панели.
Солнечная энергия
Солнечная энергия – это энергия Солнца, которая преобразуется в тепловую или электрическую энергию. Солнечная энергия является самым чистым и наиболее распространенным возобновляемым источником энергии, а США обладают одними из самых богатых солнечных ресурсов в мире. Солнечные технологии могут использовать эту энергию для различных целей, включая выработку электроэнергии, обеспечение света или комфортной внутренней среды, а также нагрев воды для бытового, коммерческого или промышленного использования.
Размеры солнечных панелей
Инвестиции в более устойчивое будущее — от сокращения до устранения счетов за электроэнергию, энергетической зависимости и выбросов углекислого газа — не менее веская причина, чем любая другая, чтобы начать использовать солнечную энергию. Однако из-за различных размеров солнечных панелей, их состава и факторов, которые необходимо учитывать, может быть сложно определить, сколько солнечных панелей необходимо для максимизации окупаемости инвестиций.
Это заставляет нас задуматься: знаете ли вы, сколько солнечных панелей вам нужно?
- Стандартный размер солнечной панели
- Насколько велика солнечная панель?
Необходимо знать три основных размера солнечных панелей: 60-элементные, 72-элементные и 96-элементные. Для коммерческих и жилых солнечных панелей чаще всего используются солнечные панели с 60 и 72 ячейками, поскольку площадь 96-ячеечной панели составляет 17,5 квадратных футов, что может затруднить установку на вашей крыше. Компания также может помочь вам с финансированием солнечной системы причем оплату вы можете произвести как наличными, так и в кредит.
Заключение
Солнечные панели могут быть выгодной инвестицией в зависимости от ваших цен на электроэнергию, потребностей в энергии, местоположения и желания быть экологически чистыми. Готовы ли вы инвестировать в более чистое будущее? Поговорите сегодня с одним из наших экспертов по установке солнечных батарей и получите необходимые ответы без хлопот.
Сколько энергии может вырабатывать портативная солнечная панель?
Солнечные панели улавливают солнечную энергию, которая затем преобразуется в полезное электричество для питания приборов, электроники и даже целых домов. Количество энергии, которое может получить одна солнечная панель, зависит от номинальной мощности, размера и конструкции панели, а также от многочисленных факторов окружающей среды.
В системе энергонезависимости портативные солнечные панели могут оказаться эффективнее стационарной установки, так как способны производить больше электроэнергии, чем солнечная батарея, установленная на крыше, особенно если там находятся какие-либо препятствия на пути у солнечных лучей.
Портативная солнечная панель имеет номинальную максимальную мощность, производимую ежечасно. То есть 100-ваттная панель будет преобразовывать солнечный свет в 100 ватт электроэнергии за каждый час воздействия на нее прямого солнечного света.
Номинальная мощность панелей разных производителей и моделей будет различаться. Например, портативные солнечные панели EcoFlow, в зависимости от модели, имеют мощность от 110 до 400 ватт. В идеальных условиях каждая панель может вырабатывать свою номинальную мощность каждый час при нахождении под прямым солнечным светом.
Вы можете рассчитать выходную мощность панели в идеальных условиях, используя эту простую формулу:
мощность фотоэлектрической панели (Вт) x количество пиковых солнечных часов (ч.) = выходная мощность (Вт*ч)
Однако существуют факторы, оказывающие влияние на реальную выработку энергии. Например, энергия, получаемая с помощью солнечных панелей, не может просто так парить в пространстве. Необходимо подключить панели к аккумулятору и собрать систему, которая будет включать в себя инвертор и контроллер заряда для преобразования, управления и хранения энергии, которую производят солнечные панели.
Портативная станция EcoFlow DELTA Pro поддерживает зарядку от жестких, гибких и портативных солнечных панелей. Она является расширяемой системой и поэтому может преобразовывать и хранить достаточное количество энергии для резервного питания всего дома.
Совокупная выходная мощность, получаемая от солнечных панелей, и максимальная мощность солнечной зарядки портативной станции определяют, насколько быстро и эффективно вы можете заряжать аккумуляторы, находясь в автономном режиме или вне дома.
Важно также учитывать совместимость приборов. Если вы попытаетесь подключить панели мощностью 400 Вт к станции RIVER 2, максимальная мощность солнечной зарядки которой составляет 110 Вт, вы рискуете вызвать электрическую перегрузку.
При подключении портативной солнечной панели к совместимой зарядной станции ее аккумулятор будет функционировать как в заряженном состоянии, так и в процессе зарядки и направлять все излишки получаемой мощности на резервное хранение.
Фактическая мощность, получаемая от портативных солнечных панелей, зависит от угла, под которым они обращены к солнцу, наличия препятствий и других факторов, способных помешать солнечным лучам достигать панелей. В те периоды, когда на панели попадает меньше прямого солнечного света, они будут вырабатывать меньше энергии. Однако даже в пасмурные или дождливые дни портативные солнечные панели могут собирать окружающий свет и преобразовывать его в электричество.
Понимание выходной мощности портативных солнечных панелей
Производители указывают мощность солнечных панелей в ваттах. А ватты отражают напряжение, производимое панелью, умноженное на силу тока, с которой движутся электроны, измеряемую в амперах. Номинальная мощность солнечной панели выражается произведением вольт и ампер и определяет общее количество произведенной электроэнергии.
Вольты
Вольты измеряют давление или скорость электронов, движущихся через систему. Фотогальванические элементы улавливают солнечный свет и высвобождают электроны. Сила, с которой это происходит, создает напряжение в электрической системе. Создаваемое напряжение зависит от типа ячейки портативной солнечной панели и эффективности работы этой ячейки. Напряжение является первой половиной уравнения по нахождению выходной мощности.
Амперы
Вторая половина уравнения — это сила тока в амперах, измеряющая скорость, с которой электроны проходят через цепь.
Солнечная панель производит вольты и позволяет им двигаться с разной скоростью, в результате чего создается разное количество энергии. При прочих равных условиях чем выше сила тока, тем выше номинальная мощность.
Ватты и киловатты
Как было сказано выше, мощность, которую вырабатывает портативная солнечная панель, является продуктом напряжения и силы тока.
Напряжение (В) x сила тока (А) = мощность (Вт)
Таким образом, если солнечная панель вырабатывает 80 вольт электроэнергии, а сила тока равняется 5 амперам, то за каждый час воздействия на нее прямого солнечного света панель выдает 400 Вт.
Ватт-часы и киловатт-часы
Очевидно, что портативная солнечная панель не может находиться под солнцем 24 часа в сутки. Поэтому если 400-ваттная панель ежедневно получает пять часов прямого солнечного света, она может производить 2000 ватт-часов (Вт*ч), или 2 кВт*ч, в день.
Когда целесообразно использовать портативную солнечную панель?
Измерение кВт*ч не будет иметь большого значения, пока вы не определите количество энергии, потребляемой устройствами и приборами, которые вы собираетесь подключить к станции.
Например, если для работы какого-либо устройства требуется 100 Вт в час, то 400-ваттная солнечная панель, вырабатывающая 2 кВт*ч в день, может питать это устройство в течение 20 часов (2000 кВт*ч / 100 Вт = 20 часов). Знание общей мощности портативных солнечных панелей помогает выяснить, какие приборы можно будет запитать от них.
Помните, что солнечные панели не подключаются напрямую к электроприборам. Они подсоединяются к зарядной станции или другой системе, которая способна заряжаться от солнечной энергии и имеет выходы для устройств и приборов.
Мощность портативной зарядной станции, накопитель энергии и мощность солнечной зарядки также определяют, какие приборы вы можете подключать к системе.
Кемпинги и путешествия на трейлерах
Путешествия в автодоме и кемпинги могут стать идеальным спасением от суеты современной жизни. Вы подготавливаете свой фургон или собираете рюкзак, отключаетесь от сети и отдыхаете от повседневной рутины.
Если вы не собираетесь переходить на полную автономию, портативная солнечная панель и небольшая зарядная станция, например, RIVER 2, помогут вам обеспечить энергией небольшие приборы и устройства во время поездки. Эта станция имеет компактный размер, маленький вес (3,5 кг) и легко помещается в рюкзак.
Также вы можете установить жесткие и гибкие солнечные панели на крышу вашего трейлера и другие внешние поверхности, чтобы иметь возможность заряжать солнечные батареи прямо во время движения. Комплекты питания EcoFlow разработаны специально для стационарных установок на автодомах.
Автономная жизнь
Аналогичным образом портативные солнечные панели могут стать отличным вариантом для автономной работы электронных приборов в мини-домах.
Если для большого дома лучше использовать множество стационарных жестких солнечных панелей, то в условиях временной или постоянной автономии именно портативные панели помогут вам получить необходимую электроэнергию в любом месте, где бы вы ни оказались.
Факторы, влияющие на производительность портативных солнечных панелей
То, каким образом вы установите и будете использовать портативные солнечные панели, повлияет на количество вырабатываемой ими электроэнергии. В реальной жизни редко складываются идеальные условия, поэтому важно знать, как получить максимальную отдачу от инвестиций в систему автономного питания.
Тип панели
Фотоэлектрическая конструкция солнечной панели существенно влияет на ее эффективность. Два наиболее распространенных типа солнечных панелей — это монокристаллические и поликристаллические панели.
Монокристаллические фотоэлектрические панели состоят из одного кремниевого элемента. Такая конструкция позволяет панели преобразовывать больше солнечной энергии в электричество, используя меньшую площадь поверхности.
Поликристаллические фотоэлектрические панели состоят из нескольких кремниевых элементов. Такая конструкция не столь эффективна в производстве электроэнергии, но более доступна по цене.
Количество прямого солнечного света
Номинальная мощность солнечной панели зависит от количества прямого солнечного света, который на нее попадает. То есть 400-ваттная панель рассчитана на производство 400 Вт в течение каждого часа пикового солнечного света. Часы пикового солнечного света зависят от местности и сезона, поэтому общая мощность каждой солнечной панели будет отличаться, в зависимости от этих и других факторов, например, температуры окружающей среды.
Угол наклона солнечной панели также влияет на то, сколько электроэнергии она может произвести. Для большей эффективности рекомендуется располагать панель строго на юг под углом от 30 до 45 градусов.
Одним из существенных преимуществ портативных солнечных панелей по сравнению с жесткими и гибкими панелями является то, что можно с легкостью менять их местоположение даже в течение одного дня.
Если панель установлена под неправильным углом, она все равно будет получать солнечный свет, но не в максимальном количестве. В результате общая мощность солнечных панелей будет ниже. Определение оптимальной ориентации и угла наклона панелей может повысить их эффективность.
Температура
Обычно производители устанавливают номинальные характеристики солнечных панелей в лабораторных условиях при температуре +25°C. Если в реальных условиях температура оказывается выше или ниже, мощность портативной солнечной панели может быть снижена. Влияние температуры обычно невелико, но оно может сказаться на общем количестве энергии, получаемой от панели.
Препятствия
Все, что препятствует попаданию солнечного света на портативную панель, также снижает ее мощность. Препятствием может стать что угодно: от деревьев, отбрасывающих тень, до облаков. Однако это не приводит к полному снижению мощности: солнечные панели работают и в пасмурные дни. Но все, что уменьшает количество солнечного света, попадающего непосредственно на панели, снижает объем получаемой электроэнергии, на которое вы можете рассчитывать.
Как вы понимаете, портативная солнечная панель может стать незаменимым способом получения чистой возобновляемой энергии в условиях отсутствия сети или когда вы находитесь в дороге. Понимание номинальной мощности и того, как она влияет на количество вырабатываемой электроэнергии, поможет вам получить максимальную отдачу от вложений в систему автономного питания. Для преобразования и хранения энергии от портативных солнечных панелей вам понадобится совместимая зарядная станция.
К примерну, портативные зарядные станции EcoFlow серии RIVER 2 прекрасно подойдут в качестве основы настоящей портативной установки. Эти станции достаточно мощные, чтобы удовлетворять основные потребности в электроэнергии в походных условиях, и достаточно легкие, чтобы переносить их на дальние расстояния. Выбор правильных солнечных панелей для своей системы автономного питания нужно начать с определения необходимого вам количества электроэнергии и продолжительности ее использования.
Сколько вырабатывает солнечная батарея
Солнечные электростанции редко используются как основной источник энергии. Однако правильно выбранные и смонтированные панели в ясный день способны обеспечить электричеством все бытовые электроприборы.
Количество вырабатываемой энергии зависит от того, сколько частиц света попадает на фотоэлемент. В России солнце светит далеко не все дни в году. Также существует ряд других факторов, не зависящих от мощности батареи или площади панелей.
Расчет мощности солнечных батарей
Производительность панелей зависит от материала и технологии, по которой она произведена. Батареи можно разделить на 2 класса: пленочные и на основе кремния.
Коэффициент полезного действия кремниевых батарей:
- Монокристаллические – 22%. Выгодно ставить в ограниченном пространстве;
- Гибкие (аморфные) панели – 5%;
- Поликристаллические – до 18%.
КПД модулей из пленки:
- Пленочные из селенида индия-галлия – 20 %;
- Кадмиево-теллуридные – до 12%;
- Полимерные – не более 5 %.
Есть и смешанные типы панелей, КПД которых выше.
Первое, что надо учесть – суммарная мощность потребителей энергии в кВт*ч. Производитель указывает мощность исходя из того, что на 1 кв.м. батареи поступает 1000 Вт энергии.
Один из способов расчета реальной мощности: E = I x V x Kо x Kпот.
Е – реальная мощность; I – объем энергии, попадающий на место установки панели (кВт*ч/м2); V – мощность одной панели по номиналу; Кпот – коэффициент общих потерь в системе; Ко – коэффициент поправочный, в зависимости от положения (угла наклона) панели относительно южного направления; U – величина солнечной радиации, всегда постоянная1 кВт*ч.
Стоит отметить, что радиация рассчитывается на дневную, месячную и годовую. Например, если показатель 7 кВт*ч/м2 день означает, что за день на 1 кв.м. поступает 7 кВт энергии солнца.
Пример другого расчета
Если взять за расчет модуль площадью 2м2. Общее количество энергии за солнечный день1000 Вт на м2. Формула будет следующая: 1000 Вт умножается на производительность (20%) и умножается на площадь панели (2м) = 400 Вт.
От чего зависит мощность батареи
В панелях используется стекло высокой прозрачности, с пониженным содержанием железа и, тем не менее, оно снижает кпд на несколько процентов.
Оптимальное время работы панелей с 9 утра до 4-х вечера – на этот период приходится 70 % выработанной энергии. Комплекс батарей в 1 кВт за это время выдает 7 кВт*ч электричества, то есть в месяц получается 210 кВт*ч. Можно прибавить еще 3 кВт за утро и вечер. Это в идеале. Но в реальности на эта цифра получается меньше:
- Не все дни в месяце солнечные. Если учесть дождливые и облачные дни, скажем таких дней было 5 – уже получится около 180 кВт*ч.
- Продолжительность светового дня зимой меньше, требуется больший массив батарей или установка ветрогенератора.
- Энергия теряется в инверторе и акб. Аккумуляторы нельзя разряжать на 100%, а кпд у них не выше 80%.
Количество вырабатываемой энергии зависит от числа ясных дней в году. Установка батареи будет нецелесообразной, если солнечных дней в году менее двухсот. Кроме того, лучи солнца должны попадать на панель под прямым углом – для этого рекомендуется установить системы слежения за солнцем. Эти устройства дорогостоящие.
Также на качество работы батареи влияет уровень нагрева модулей. Выработка энергии падает на 0,5 процента, если модуль нагреется на 1 градус. Постоянная работа с повышенной на 100 C температурой снизит эффективность работы устройства на 30%. Поэтому СЭС требуется качественная вентиляция и охлаждение.
Потери энергии могут быть: в проводах 1%; шунтирующем диоде 0,5%; инверторе – от 3 до 7 %.
Еще один фактор, влияющий на выработку тока – суммарное число установленных модулей, т.к. каждый может принять ограниченное количество энергии.
Выработка энергии в пасмурную погоду
Батареи вырабатывают энергию только в светлое время суток и выдают заявленную мощность только в ясный день при попадании лучей под прямым углом.
В непогоду расчет такой: 1000 Вт умножается на синус угла лучей солнца и панели умножается на процент энергии в день без солнца. Например, угол падения лучей равен 40%, получается следующее: 1000 Вт/м2 x sin 40% x 60% = 240 Вт/м2.
В России, зачастую, солнечные панели работают при освещенности ниже 1000 Вт/м2. Дешевые модули производятся без антибликового покрытия. Как итог – значительная часть солнечных лучей отражается некачественным стеклом. Также они некачественно работают на рассеянном свете.
В разные месяцы интенсивность освещения различна, следовательно на выработку одного и того же количества энергии надо разное число панелей и аккумуляторов.
Некоторые владельцы домов устанавливают панели за стеклами дома. Это тоже ошибка. Одинарное стекло снижает кпд панели на 9%, а двойное уже на 16% — при условии, что стекла идеально чистые. Грязь на стеклах снижает прозрачность, возникают обратное отражение света – батарея работает неэффективно.
Вырабатываемая энергия зависит от количества поступающего света – напряжение растет до определенного предела. У кремниевых элементов это цифра равна 0,6. Повышение напряжения достигается за счет последовательного соединения модулей. СЭС нужен запас напряжения. Он обеспечивает заряд аккумулятора во время работы в пасмурную погоду. Максимальная мощность при нагрузке вырабатывается батареей с просадкой до 0,47 – 0,5 В. Батарея из 36 элементов при оптимальной нагрузке дает напряжение в 17 В.
Нижний предел чувствительности по освещенности есть у каждой панели. Меньше этой границы панель перестанет вырабатывать энергию. В плохую погоду мощность модулей падает в 10-20 раз. Так, у кристаллических панелей из кремния этот предел равен 150-200 Вт/м2. У тонкопленочных этот параметр ниже – 100-200 Вт/м2. Пленочные панели в пасмурную погоду работают лучше кремниевых. Однако, пороговая разница освещенности 50 Вт/м2 практически не повлияет на выработку энергии.
Чтобы мощность была достаточной – необходимо рассчитать требуемое количество батарей. Для этого потребляемая мощность делится на мощность панели. Общее потребление производится путем суммирования продолжительности работы (часов в день) всех электроприборов в доме – мощность складывается с количеством часов. Также потребление можно вычислить из квитанции за электричество: берется максимальная цифра потребления (кВт*ч) за последние месяцы и умножается на 1,5 (запас).
Увеличить экспозицию солнечных лучей можно установив панели на двухосный трекер – платформа, которая вращается за солнцем в 2-х плоскостях. Кроме того, зимой панели должны располагаться горизонтальней, чем в летний период. Летом угол наклона модулей меньше. Для каждой географической широты есть оптимальный угол наклона.
Осенью и весной выбирают угол равный широте местности. Зимой к искомому значению прибавляют 10-15 градусов, а летом вычитают 10-15 градусов. Если модули устанавливаются неподвижно– выбирают угол по широте региона проживания.
Всегда необходимо иметь запас по мощности – со временем характеристики батареи снижаются. Каждый год мощность снижается на 0,6 – 0,7 %. После 25 лет использования потеря мощности составить 20%. Впрочем, недостающую мощность можно без проблем восполнить, подключив дополнительные модули.
Выбирайте солнечные модули в каталоге магазина «Ток Арсенал». Наши консультанты помогут вам правильно подобрать оборудование под конкретный запрос.
Сколько производит электроэнергии солнечная электростанция зимой?
Какая выработка электроэнергии солнечной электростанцией зимой? Солнечные панели в зимний период выдают максимум 10% от своего летнего потенциала. Но все зависит от конкретных погодных условий. Бывают такие мрачные зимы, когда станция работает только на 5% своих возможностей.
Типичный график выработки солнечной электростанции по месяцам:
Малая генерация не является проблемой для сетевых станций. Такая электростанция работает параллельно с Сетью, и если не хватает мощности от солнечных панелей, то необходима энергия берется из Сети.
В ясный солнечный день даже зимой солнечная электростанция на микроинверторах может произвести значительное количество электроэнергии.
Генерация 10кВт солнечной электростанции на микроинверторах:
При ярком солнце и зимнем углу наклона панелей (50..70град для большей части территории Украины) солнечная электростанция работает также эффективно. При низких температурах эффективность генерации солнечных панелей только улучшается по сравнению с летним периодом. Однако короткий зимний день не позволяет генерировать на том же уровне, что и летом.
Другой проблемой может быть налипание снега. В обычных моноинверторах, при затенении снегом хотя бы одной панели, генерация падает до нуля всей группы. В случае микроинверторов, каждая панель работает независимо от других. Поэтому затенение одной панели не влияет на генерацию других.
На фото «пасcивный дом», который получает электроэнергию от возобновляемых источников энергии. Солнечные панели размещены под очень низким углом далеким от оптимального 30град. Такой угол выбрано специально, чтобы уменьшить парусность. Кроме того, расчет работы СЭС велся исключительно на летний период. Зимой солнечной электростанции не хватит, на сколько бы не был поднят угол. Поэтому зимой основным источником энергии является ветрогенератор. Если солнечной и ветровой активности недостаточно, энергия берется с аккумуляторных батарей. В самом критическом случае, при отсутствии «солнца» и «ветра» и полностью разряженных АБ, электропитание обеспечивает бензогенератор