solární panely se rychle stávají nákladově efektivním řešením pro domácnosti a podniky. Toto udržitelné energetické řešení je nyní konečně životaschopnou alternativou pro ty z nás, kteří chtějí snížit náš dopad na životní prostředí. Výkon, nebo příkon, je základním faktorem, který je třeba zvážit při porovnávání možností solárních panelů, kolik energie tedy solární panel skutečně produkuje?
solární panely produkují mezi 250 a 400 watty a Příkon se rovná napětí vynásobenému zesilovači. Jak se mění napětí, solární panely produkují mezi 14 a 24 zesilovače, dost pro napájení malých spotřebičů. Účinnost solárních panelů závisí na slunečním záření, teplotě, stínování a orientaci a pokroky v technologii nevyhnutelně zvýší účinnost.
tento článek začne se základním vysvětlením solární a pak vyjasnit pojmy volt, amp A wattů. Zjistíte, které faktory ovlivňují účinnost solárních panelů a získáte přehled o tom, co můžete napájet solárním panelem.
navíc vás nechám odejít s pěti tipy, jak snížit elektřinu a efektivně využívat sluneční energii, což vám poskytne dostatek důvodů k optimismu ohledně budoucnosti čisté energie na světě.
solární článek
fotovoltaický (PV) článek, známý také jako solární článek, přeměňuje sluneční světlo na elektrický proud s použitelnou elektřinou. Sluneční světlo se skládá z částic sluneční energie, označovaných také jako fotony. Příchozí sluneční světlo je absorbováno polovodičovým materiálem solárního článku a produkuje elektřinu (zdroj).
solární panel se skládá z mnoha solárních článků. Zatímco podobné bateriovým článkům, články v solárním panelu jsou navrženy tak, aby generovaly elektřinu zachycením slunečního světla. Solární pole je sbírka několika solárních panelů, které vyrábějí elektřinu jako systém (zdroj).
nejběžnějším polovodičovým materiálem v solárních článcích je křemík. Je přítomen v 90% solárních panelů, které jsou v současné době na trhu, a je to přirozeně hojný chemický prvek. Zatímco arsenid Gallia má určité výhody oproti křemíku jako polovodiči, je v současné době příliš drahý pro hromadnou výrobu (zdroj).
matematika za napětím, proudem a příkonem
Udělejme rychlý přehled základních jednotek měření elektrické energie-jmenovitě napětí, proudu a příkonu.
terminologie
volt (v) je jednotka měřící rozdíl elektrického potenciálu. Napětí měří, kolik elektronů chce někde být. Je také popisován jako elektromotorická síla a, v tomto smyslu, lze nejlépe porovnat s fungováním tlaku vody.
ampér (a), běžně označovaný jako amp, je jednotka elektrického proudu. Proud je celkové množství elektronů, které protékají obvodem a následně generují teplo, což zase rozptyluje energii. Tento výkon je příkon, také zkrácen na watt (W), a měří rozsah pohybu energie.
nejzákladnější obvod zahrnuje jeden odpor, jeden volt a jeden zesilovač. Všechny tři spolu souvisejí Ohmovým zákonem. Ohm v podstatě měří odpor a jeden zesilovač se rovná proudu produkovanému jedním voltem odporem jednoho ohmu (zdroj).
jak snadno vypočítat konverzi
Příkon se vypočítá vynásobením voltů zesilovači. Musíme pracovat s touto rovnicí, pokud chceme vyřešit takové problémy, jako je “ kolik zesilovačů produkuje 300 wattový solární panel?“
v tomto příkladu předpokládáme, že se použije 17 voltů. Všimnete si, že jsme Níže napsali úplnou rovnici, s vyplněnými údaji o voltu i wattu.
zesilovače x 17 voltů = 300 wattů
300 wattů / 17 voltů = 17,65 ampérů
výsledek ukazuje, že 300 wattový panel bude produkovat 17,65 ampérů.
napětí na solární panel se mění v důsledku několika vnějších faktorů, o kterých budeme dále diskutovat v článku, takže si přečtěte.
kolik zesilovačů produkuje solární Panel?
Vezměme si další příklad: kolik zesilovačů produkuje 200 wattový solární panel? Tato otázka je důležitá, protože solární panely se běžně používají k nabíjení baterie, a kapacita baterie se měří v amp-hodinách.
abychom odpověděli na tuto otázku, musíme zohlednit velikost solárních panelů, protože to ovlivňuje, kolik voltů solární panel produkuje.
Velikost solárního panelu
výstup napětí z jednoho FV článku je při normálních provozních teplotách kolem 0,46 elektřiny. Solární panely se skládají z různých konfigurací a obsahují kdekoli od 32 do 144 článků. 32článkový panel produkuje napětí 14,72-0,46 x 32 = 14,72.
populární velikosti jsou 60-článkové a 72-článkové solární panely. 72článkový solární panel obsahuje 6 sloupců po 12 článcích a je široký 39 palců s průměrnou délkou 78 palců. Většina domácích solárních panelů měří asi 65 palců vysoký a 39 palců široký (zdroj).
scénáře
podívejme se na tři jedinečné scénáře, abychom zjistili, kolik zesilovačů solární panel produkuje.
Scénář 1: kolik zesilovačů produkuje solární panel o výkonu 200 wattů?
| článek # | Watt | napětí | zesilovače |
| 60-panel buněk | 200 | 27.6 | 7.25 |
rovnice: 7,25 x 27,6 voltů = 200 wattů
scénář 2: kolik zesilovačů produkuje 100 wattový solární panel?
| článek # | Watt | napětí | zesilovače |
| 72-panel buněk | 100 | 33.12 | 3.02 |
rovnice: 3,02 x 33.12 voltů = 100 wattů
scénář 3: Kolik energie produkuje 400 wattový solární panel?
| scénář 3 | # články | Watt | napětí | zesilovače |
| 32-panel buněk | 400 | 14.72 | 27.17 |
rovnice: 27.17 x 14.72 voltů = 400 wattů
každý solární panel obsahuje standardní zkušební stav (STC), který udává jejich výkon ve wattech. Toto hodnocení výkonu je užitečným ukazatelem a předvádí nejlepší možný výsledek výroby energie za ideálních okolností. Ideální okolnosti se však v reálném světě mění a mění.
účinnost solárních panelů, a tedy míra konverze FV článku na použitelnou elektřinu, závisí na řadě faktorů. Pochopení, které faktory zlepšují celkovou účinnost, je zásadní pro podporu využívání čisté energie oproti konvenčním zdrojům energie. Podívejme se na tyto faktory v další části.
Co Ovlivňuje Účinnost Solárních Panelů?
různé vnější faktory ovlivňují fotovoltaické výstupní napětí a tím i účinnost solárních panelů. Zatímco před deseti lety vyráběly solární panely účinnost 15%, v komerčních fotovoltaických článcích se zvýšila na 19% a v některých případech až na 26%. Uvedli jsme čtyři faktory, které ovlivňují účinnost solárních panelů nejvíce (zdroj).
sluneční záření
sluneční záření označuje příchozí sluneční záření na zemi. Vyšší sluneční sluneční záření má v zásadě za následek vyšší výrobu solární fotovoltaické energie. Přímé sluneční záření lze měřit v kilowatthodinách na metr čtvereční za den nebo množství energie pokrývající plochu po celý rok, vyjádřené ve wattech na metr čtvereční.
sluneční záření se mění po celý rok v důsledku polohy Slunce na obloze, délky dne,pokrytí oblohy a znečištění. Tyto faktory ovlivňují úroveň slunečního světla, které je absorbováno zemí, a proto je obtížné předvídat sluneční záření (zdroj).
to vedlo k modelům predikce slunečního záření, které předpovídají sluneční záření ke zvýšení účinnosti solárních panelů. Většina těchto modelů predikce slunečního záření je složitá a vyžaduje software, který není přístupný průměrnému domácímu investorovi (zdroji).
teplota
solární články, a tedy solární panely, skutečně fungují nejlépe při nízkých teplotách. Vyšší teploty mají nepříznivý vliv na výkon solárních panelů a způsobují pokles účinnosti solárních panelů. Zatímco vyšší teploty mohou poněkud zvýšit proud, vede to ke snížení napětí (zdroje).
solární panely jsou obecně testovány při teplotě asi 77°F. Napětí zůstává stabilní mezi 77°F a 95°F. teploty nad 111°F ukazují pokles napětí, což ukazuje vliv teploty na napěťový výstup (zdroj).
stínování
je nezbytné minimalizovat stínování, aby se maximalizovala účinnost solárních panelů. Nastavení solárního panelu tam, kde není stín, je nejjednodušší způsob, jak zabránit ztrátě výstupního napětí, ale v některých případech to není možné.
naštěstí ve většině případů, stínování je poměrně snadné řídit řezání větví nebo umístění panelu na nejoptimálnější umístění začít s. Stín ovlivňuje výkon a výkon elektřiny celého panelu, nejen postižené oblasti.
orientace
směr, kterým by měly solární panely směřovat pro optimální sluneční záření, se liší v závislosti na umístění. Čím více přímého slunečního světla dopadá na vaše solární panely, tím vyšší je výnos. Na severní polokouli je doporučeno umístit solární panely na jih.
optimalizace a nastavení náklonu solárního panelu může pomoci maximalizovat výrobu solární energie a doporučuje se až čtyřikrát nebo pětkrát ročně. Ve skutečnosti, modely, které ignorují optimální naklápění, mohou významně podceňovat potenciál fotovoltaiky, a proto podkopávají účinnost solárních panelů. Úhel závisí na poloze, výšce slunce a jednoosém horizontálním sledování (zdroj).
co můžete napájet solárním panelem?
abychom zjistili, co můžete napájet solárním panelem, musíme se podívat na schopnost ukládat sluneční energii a průměrnou spotřebu energie versus spotřebu energie.
bateriové úložiště
solární panely se přímo nepoužívají k nabíjení zařízení. Ve většině případů generovaná solární energie nabíjí baterii. Výhodou baterie je skladovací faktor a schopnost regulovat tok energie do konkrétního zařízení.
v závislosti na vašem rozpočtu jsou lithium-iontové baterie považovány za nejlepší volbu pro solární panel a mají minimální životnost 10 let. Při výběru velikosti baterie mějte na paměti spotřebu energie, počet dní s minimálním výkonem solárního výkonu, hloubku vybití baterie a napětí vašeho systému.
pokud se chcete dozvědět více o solárních panelech a bateriích, přečtěte si náš užitečný článek „mohu nabíjet baterii přímo ze solárního panelu?“
spotřeba energie vs. použití
existuje velký rozdíl mezi spotřebou energie podle toho, kde žijete, typy bydlení a jak často používáte a nabíjíte elektrická zařízení. Podle amerického Úřadu pro energetické informace spotřebuje americká domácnost v průměru 11 000 kilowatthodin (kWh) ročně.
100-wattový solární panel lze použít k nabíjení různých malých zařízení. Mohlo by to být nabíjení notebooku na několik hodin každý den, v závislosti na jeho příkonu a celkové spotřebě energie. Navíc může za ideálních okolností napájet světlo až 33 hodin (zdroj).
výhodou většího solárního panelu o výkonu 400 wattů je to, že obecně máte několik dní rezervy, v závislosti na vašem použití a bez dalších zdrojů dobíjení. 400-wattový solární panel má schopnost napájet energeticky účinnou ledničku, několik malých zařízení, jako jsou telefony, tablety a notebooky a televizory až do 32 palců.
Chcete-li se dozvědět více o napájení vaší ledničky solárními panely, přečtěte si náš užitečný článek o „kolik solárních panelů je potřeba ke spuštění chladničky?“
5 tipů, jak snížit elektřinu a efektivně využívat solární energii
použití solární energie jde ruku v ruce se snížením elektřiny, aby se zajistilo efektivní využití solární energie. Existují různé tipy, které můžete implementovat hned, a zde jsme zdůraznili pět nejdůležitějších.
snížit spotřebu elektrické energie
to zní téměř nadbytečně, ale snížení celkové spotřeby elektrické energie, ať už ve vaší domácnosti nebo ve vaší společnosti, je zásadní pro efektivní využití solární energie.
odpojte nepoužívaná elektrická zařízení a spotřebiče nebo alespoň zajistěte, aby byl pohotovostní režim zapnutý pro všechny. Nainstalujte časovače na energeticky náročné spotřebiče a použijte napájecí lištu ke snížení zatížení zástrčky (zdroj).
instalace LED světel
výměna současných svítidel LED světly je instrumentální. Zatímco LED světla v současné době zůstávají dražší než běžné žárovky, cena výrazně klesla a investice se vyplatí během roku nebo dvou. Navíc LED světla vydrží podstatně déle, protože k výrobě světla vyžadují pouze 10% elektřiny.
Synchronizujte vysokoenergetická zařízení se solárními
spotřebiče s vysokou spotřebou energie se nejlépe používají během dne, kdy je produkce sluneční energie optimální. I když tento cíl nemusí být vždy dosažitelný kvůli výkonu a kapacitě sluneční energie,je dobrým pravidlem usilovat.
bude vás svědomitě informovat o vysokoenergetických spotřebičích a přiměje vás přemýšlet dvakrát před mytím dalšího nákladu, spuštěním myčky nádobí nebo použitím kuchyňského sporáku.
snižte spotřebu teplé vody
protože horká voda je drahá a přímo spojená s ohřívačem vody, její snížení okamžitě sníží spotřebu elektrické energie. Vezměte méně sprch a vypněte kohoutek při holení, mytí rukou a čištění zubů.
další faktory, které sníží váš účet za elektřinu, jsou upevnění netěsného kohoutku, mytí plného zatížení ve studené vodě a investice do solárního ohřívače vody.
Uložte solární energii
zatímco domácí solární systémy jsou připojeny k elektrické síti, investice do solární baterie vám umožní splnit většinu své vlastní spotřeby, aniž byste museli ustoupit do elektrické sítě. I když to nemusí být dosažitelné po celý rok, použití zelené elektřiny od certifikovaného výrobce může být dobrou alternativou.
důvody, proč být optimistický ohledně budoucnosti čisté energie
se solární energií jako oblíbeným novým typem výroby elektřiny na světě existuje mnoho důvodů, proč být optimistický ohledně budoucnosti čisté energie na světě.
náklady rychle klesají
náklady na solární energii se v posledním desetiletí dramaticky snížily. Jeho výroba získala celosvětovou pozornost a v mnoha zemích a ekonomikách se solární energie stala nejdostupnější možností obnovitelné energie.
populární, vládní a firemní podpora
s 9 z 10 Američanů podporujících rozšíření solární energie je populární podpora jasná. Mnoho vyspělých a rozvíjejících se ekonomik, včetně Evropské unie, také prosazuje iniciativy v oblasti čisté energie a investice a snižuje emise uhlíku.
toto vědomí a proaktivita je viditelná také v soukromém sektoru s snahou snížit emise a investovat do obnovitelných zdrojů a zelené energie (zdroj).
zvýšené investice & inovace
investice a přidělení rozpočtu na výzkum a vývoj čisté energie současně prudce vzrostly. Investice do sluneční energie se stala populární volbou, a to nejen díky své příznivé návratnosti investic, ale také kvůli dalším výhodám, jako jsou daňové pobídky, soběstačnost, a ochrana životního prostředí.
to zase vedlo k významným inovacím v oblasti udržitelných řešení pro ukládání solární energie, hraničních technologií a uvolnění potenciálu (zdroje) vodíku.
Závěrečné myšlenky
výstupní výkon solárního panelu závisí na velikosti panelu a účinnosti fotovoltaických článků. Účinnost solárních panelů je zase ovlivněna slunečním zářením, teplotou, stínováním a orientací. Za ideálních okolností může 250 – až 400-wattový solární panel produkovat mezi 14 a 24 ampéry.
uložení těchto zesilovačů do solární baterie zvýší vaši schopnost regulovat a vytvářet rezervu sluneční energie. To může napájet řadu elektrických zařízení a spotřebičů a výrazně snížit vaši závislost na elektrické síti.
Chcete-li dále snížit účet za elektřinu a efektivně využívat těžce vydělanou solární energii, snížit celkovou spotřebu elektřiny,nainstalovat LED světla, synchronizovat vysoce energetická zařízení se solární energií a snížit spotřebu teplé vody.
klesající náklady, rostoucí víceúrovňová podpora a zvýšené investice a inovace po celém světě svědčí o zrychleném úsilí o udržitelnou čistou energii.