os painéis solares estão rapidamente se tornando uma solução econômica para residências e empresas. Esta solução energética sustentável é agora, finalmente, uma alternativa viável para aqueles de nós que querem reduzir o nosso impacto ambiental. A potência de saída, ou potência, é um fator essencial a considerar ao comparar as opções do painel solar, então quanta energia um painel solar realmente produz?
os painéis solares produzem entre 250 e 400 watts, e a potência é igual à tensão multiplicada por amperes. Como a tensão varia, os painéis solares produzem entre 14 e 24 amperes, o suficiente para alimentar pequenos aparelhos. A eficiência do painel Solar depende da insolação, temperatura, sombreamento e orientação, e os avanços na tecnologia inevitavelmente aumentarão a eficiência.
este artigo começará com uma explicação básica do solar e, em seguida, esclarecerá os Termos volt, amp e watts. Você descobrirá quais fatores influenciam a eficiência do painel solar e obterá informações sobre o que você pode alimentar com um painel solar.
além disso, vou fazer você se afastar com cinco dicas para reduzir a eletricidade e usar a energia solar de forma eficaz, dando-lhe razões suficientes para ser otimista sobre o futuro da energia limpa do mundo.
Solar explicado
uma célula fotovoltaica (PV), também conhecida como célula solar, converte a luz solar em uma corrente elétrica com eletricidade utilizável como resultado. A luz solar é composta de partículas de energia solar, também conhecidas como fótons. A luz solar recebida é absorvida pelo material semicondutor de uma célula solar e produz eletricidade (fonte).
um painel solar é composto por numerosas células solares. Embora semelhantes às células da bateria, as células de um painel solar são projetadas para gerar eletricidade capturando a luz solar. Uma matriz solar é uma coleção de vários painéis solares que geram eletricidade como sistema (fonte).
o material semicondutor mais comum nas células solares é o silício. Está presente em 90% dos painéis solares atualmente no mercado, e é um elemento químico naturalmente abundante. Embora o arsenieto de gálio tenha certas vantagens sobre o silício como semicondutor, atualmente é muito caro para a produção em massa (fonte).
a matemática por trás da tensão, amperagem e potência
vamos fazer uma revisão rápida das unidades básicas de medida para energia elétrica — ou seja, tensão, amperagem e potência.
terminologia
um volt (V) é a unidade que mede a diferença de potencial elétrico. A tensão mede quanto elétrons querem estar em algum lugar. Também é descrito como força eletromotriz e, nesse sentido, pode ser melhor comparado ao funcionamento da pressão da água.
um ampere (a), comumente referido como amp, é a unidade de corrente elétrica. A corrente é a quantidade total de elétrons que fluem através de um circuito e subsequentemente geram calor, que, por sua vez, dispersa energia. Esta potência é potência, também encurtada para watt (W), e mede a escala de movimento de energia.
o circuito mais básico envolve um único resistor, um volt e um amp. Todos os três estão relacionados entre si pela Lei de Ohm. Um ohm mede essencialmente a resistência, e um amp é igual à corrente produzida por um volt através da resistência de um ohm (fonte).
como calcular facilmente a conversão
a potência é calculada multiplicando volts por amperes. Precisamos trabalhar com essa equação em mente se quisermos resolver problemas como “quantos Amplificadores um painel solar de 300 watts produz?”
neste exemplo, presumimos que 17 volts são aplicáveis. Você notará que escrevemos a equação completa abaixo, com os números de volt e watt preenchidos.
Amps x 17 volts = 300 watts
300 watts/17 volts = 17.65 amps
O resultado indica que um 300-watt painel irá produzir 17.65 amps.
a tensão por painel solar varia como resultado de vários fatores externos que discutiremos mais adiante no artigo, portanto, certifique-se de continuar lendo.
quantos Amplificadores um painel Solar produz?
vamos dar outro exemplo: quantos Amplificadores um painel solar de 200 watts produz? Essa questão é importante, pois os painéis solares são comumente usados para carregar uma bateria e a capacidade da bateria é medida em amp-hora.
para responder a essa pergunta, devemos explicar o tamanho dos painéis solares, pois isso afeta quantos volts O painel solar produz.
o tamanho do Painel Solar
a saída de tensão de uma única célula fotovoltaica é de cerca de 0,46 de eletricidade nas temperaturas normais de operação. Os painéis de energia Solar consistem em diferentes configurações e contêm de 32 A 144 células. Um painel de 32 células produz 14,72 tensão — 0,46 x 32 = 14,72.
os tamanhos populares são painéis solares de 60 células e 72 células. Um painel solar de 72 células contém 6 colunas de 12 células cada e tem 39 polegadas de largura com um comprimento médio de 78 polegadas. A maioria dos painéis solares domésticos mede cerca de 65 polegadas de altura por 39 polegadas de largura (fonte).
cenários
vejamos três cenários exclusivos para determinar quantos ampères um painel solar produz.
Cenário 1: quantos Amplificadores um painel solar de 200 watts produz?
| Célula # | Watt | Tensão | Amps |
| 60-célula do painel | 200 | 27.6 | 7.25 |
Equação: 7,25 x 27.6 volts = 200 watts
Cenário 2: quantos ampères faz um 100-watt painel solar produz?
| Célula # | Watt | Tensão | Amps |
| 72-célula do painel | 100 | 33.12 | 3.02 |
Equação: 3.02 x 33.12 volts = 100 watts
Cenário 3: quanta energia um painel solar de 400 watts produz?
| Cenário 3 | # células | Watt | Tensão | Amps |
| 32-célula do painel | 400 | 14.72 | 27.17 |
Equação: 27.17 x 14.72 volts = 400 watts
Cada painel solar contém um Padrão de Teste de Condição de avaliação (STC), que indica a potência de saída em watts. Esta classificação de potência é um indicador útil e mostra o melhor resultado possível de geração de energia em circunstâncias ideais. No entanto, as circunstâncias ideais mudam e mudam no mundo real.
eficiência do painel Solar e, portanto, a taxa de conversão de uma célula fotovoltaica em eletricidade utilizável, depende de vários fatores. Entender quais fatores melhoram a eficiência geral é crucial para promover o uso de energia limpa sobre as fontes convencionais de energia. Vamos examinar esses fatores na próxima seção.
O Que Afeta A Eficiência Do Painel Solar?
vários fatores externos afetam a tensão de saída fotovoltaica e, portanto, a eficiência dos painéis solares. Enquanto há uma década, os painéis solares produziram uma classificação de eficiência de 15%, isso aumentou para 19% e, em alguns casos, até 26% em células fotovoltaicas comerciais. Listamos os quatro fatores que mais influenciam a eficiência do painel solar (fonte).
insolação
insolação refere-se à radiação solar recebida na terra. Em princípio, maior insolação solar resulta em maior geração de energia solar fotovoltaica. A insolação direta pode ser medida em quilowatt-hora por metro quadrado por dia ou a quantidade de energia que cobre uma área por um ano inteiro, expressa em watts por metro quadrado. A insolação varia ao longo do ano devido à posição do sol no céu, Duração do dia, cobertura do céu e poluição. Esses fatores influenciam o nível de luz solar que é absorvido pela terra e, portanto, dificulta a previsão de insolação (fonte).Isso deu origem a Modelos de previsão de radiação solar que prevêem insolação para aumentar a eficiência do painel solar. A maioria desses modelos de previsão de radiação solar é complexa e requer software que não seja acessível ao investidor doméstico médio (fonte).
temperatura
células solares e, portanto, painéis solares, realmente funcionam melhor em baixas temperaturas. As temperaturas mais quentes têm um efeito desfavorável na produção de energia dos painéis solares e causam um declínio na eficiência do painel solar. Enquanto temperaturas mais altas podem aumentar um pouco a corrente, isso leva a uma diminuição na tensão (fonte).
os painéis solares são geralmente testados a cerca de 77 ° F. A tensão permanece estável entre 77 ° F e 95°F. temperaturas acima de 111°F demonstram uma queda na tensão, indicando o impacto da temperatura na saída da tensão (fonte).
sombreamento
é essencial minimizar o sombreamento para maximizar a eficiência do painel solar. Configurar seu painel solar onde não há sombra é a maneira mais fácil de evitar a perda de tensão de saída, mas, em alguns casos, isso não é possível.
felizmente, na maioria dos casos, o sombreamento é bastante fácil de gerenciar cortando galhos ou colocando o painel no local mais ideal para começar. A sombra afeta o desempenho e a produção de eletricidade de todo o painel, não apenas a área afetada.
orientação
a direção que os painéis solares devem enfrentar para uma exposição solar ideal varia dependendo da localização. Quanto mais luz solar direta cai sobre seus painéis solares, maior o rendimento. No hemisfério norte, o conselho é posicionar os painéis solares voltados para o sul.
otimizar e ajustar a inclinação do painel solar pode ajudar a maximizar a produção de energia solar e é recomendado até quatro ou cinco vezes por ano. Na verdade, os modelos que ignoram a inclinação ideal podem subestimar significativamente o potencial fotovoltaico e, portanto, prejudicar a eficiência do painel solar. O ângulo depende da localização, da altura do sol e do rastreamento horizontal de um eixo (fonte).
o que você pode alimentar com um painel Solar?
para descobrir o que você pode alimentar com um painel solar, precisamos observar a capacidade de armazenar energia solar e o consumo médio de energia em relação ao uso de energia.
Armazenamento Da Bateria
os painéis solares não são usados diretamente para carregar um dispositivo. Na maioria dos casos, a energia solar gerada carrega uma bateria. As vantagens de ter uma bateria são o Fator de armazenamento e a capacidade de regular o fluxo de energia para o dispositivo específico.
dependendo do seu orçamento, as baterias de íons de lítio são consideradas a melhor opção para um painel solar e têm uma garantia de vida útil mínima de 10 anos. Ao escolher o tamanho da bateria, lembre-se do uso de energia, do número de dias com saída mínima de energia solar, da profundidade de descarga da bateria e da tensão do seu sistema.
se você deseja saber mais sobre painéis solares e armazenamento de bateria, Leia nosso artigo útil sobre “Posso carregar uma bateria diretamente de um painel Solar?”
consumo de energia vs. uso
há uma grande diferença entre o consumo de energia com base em onde você mora, tipos de habitação e com que frequência você usa e carrega dispositivos elétricos. De acordo com a US Energy Information Administration, em média, uma família americana usa 11.000 quilowatts-hora (kWh) por ano.
um painel solar de 100 watts pode ser usado para carregar uma variedade de pequenos dispositivos. Isso pode estar carregando um laptop por algumas horas por dia, dependendo de sua potência e seu consumo geral de energia. Além disso, pode, em circunstâncias ideais, alimentar uma luz por até 33 horas (Fonte).
a vantagem de um painel solar maior de 400 watts é que você geralmente tem alguns dias de reserva, dependendo do seu uso e sem outras fontes de recarga. Um painel solar de 400 watts tem a capacidade de alimentar uma geladeira com eficiência energética, vários pequenos dispositivos, como telefones, tablets e laptops, e televisores de até 32 polegadas.
para descobrir mais sobre como alimentar sua geladeira com painéis solares, Leia nosso artigo útil sobre ” quantos painéis solares são necessários para executar uma geladeira?”
5 dicas para reduzir a eletricidade e usar a energia Solar de forma eficaz
usando energia solar vai de mãos dadas com a redução da eletricidade para garantir a energia solar é usado de forma eficaz. Existem várias dicas que você pode implementar imediatamente, e destacamos as cinco mais importantes aqui.
reduzir o consumo de eletricidade
isso quase parece redundante, mas reduzir o consumo geral de eletricidade, seja em sua casa ou em sua empresa, é crucial para usar a energia solar de forma eficaz.
desconecte dispositivos e aparelhos elétricos não utilizados ou, no mínimo, certifique-se de que o modo de espera esteja ligado para todos. Instale temporizadores em aparelhos pesados em energia e use uma tira de energia para reduzir a carga do plugue (fonte).
instalar luzes LED
substituir suas luminárias atuais por luzes LED é fundamental. Embora as luzes LED permaneçam atualmente mais caras do que as lâmpadas normais, o preço caiu consideravelmente e o investimento compensa dentro de um ou dois anos. Além disso, as luzes LED duram substancialmente mais, pois requerem apenas 10% de eletricidade para produzir luz.
Sincronize dispositivos de alta energia com aparelhos solares
com alto consumo de energia são melhor usados durante o dia em que a produção de energia solar é ótima. Embora esse objetivo nem sempre seja alcançável devido à produção de energia e à capacidade de energia solar, é uma boa regra lutar.
ele irá consciencializá-lo sobre aparelhos de alta energia e fará você pensar duas vezes antes de lavar outra carga, executar a máquina de lavar louça ou usar o fogão da cozinha.
reduzir o consumo de Água Quente
como a água quente é cara e diretamente ligada ao seu aquecedor de água, reduzi-la reduzirá imediatamente o consumo de eletricidade. Tome menos banho e desligue a torneira ao fazer a barba, lavar as mãos e escovar os dentes.
outros fatores que reduzirão sua conta de eletricidade estão consertando uma torneira com vazamento, lavando cargas completas em água fria e investindo em um aquecedor de água solar.
Armazene sua energia Solar
enquanto os sistemas de energia solar baseados em casa estão conectados à rede elétrica, investir em uma bateria solar pode permitir que você atenda a maior parte do seu próprio consumo sem precisar cair na rede elétrica. Embora isso possa não ser possível durante todo o ano, o uso de eletricidade verde de um produtor certificado pode ser uma boa alternativa.
razões para ser otimista sobre um futuro de energia limpa
com a energia solar como o novo tipo favorito do mundo de geração de eletricidade, há muitas razões para ser otimista sobre o futuro da energia limpa do mundo.
os custos estão diminuindo rapidamente
o custo da energia solar diminuiu drasticamente na última década. Sua produção chamou a atenção global e, em muitos países e economias, a energia solar tornou-se a opção mais acessível de energia renovável.
apoio Popular, governamental e Empresarial
com 9 de 10 americanos apoiando a expansão da energia solar, o apoio popular é claro. Muitas economias avançadas e emergentes, incluindo a União Europeia, também estão pressionando por iniciativas e investimentos em energia limpa e reduzindo as emissões de carbono.
essa consciência e proatividade também são visíveis no setor privado com um impulso para reduzir as emissões e investir em energia renovável e verde (fonte).
aumento do investimento & inovação
a alocação de investimentos e orçamento para pesquisa e desenvolvimento de energia limpa disparou simultaneamente. Investir em energia solar tornou-se uma escolha popular, não apenas devido ao seu retorno favorável sobre o investimento, mas também por causa de benefícios adicionais, como incentivos fiscais, autossuficiência e conservação ambiental.Isso, por sua vez, deu origem a uma inovação significativa em soluções sustentáveis de armazenamento de energia solar, tecnologias de fronteira e desbloquear o potencial do hidrogênio (fonte).
Pensamentos finais
a potência de saída de um painel solar depende do tamanho do painel e da eficiência das células fotovoltaicas. A eficiência do painel Solar, por sua vez, é afetada pela insolação, temperatura, sombreamento e orientação. Em circunstâncias ideais, um painel solar de 250 a 400 watts pode produzir entre 14 e 24 amperes.
armazenar esses amplificadores em uma bateria solar aumentará sua capacidade de regular e construir uma reserva de energia solar. Isso pode alimentar vários dispositivos e aparelhos elétricos e reduzir significativamente sua dependência da rede elétrica.
para diminuir ainda mais sua conta de eletricidade e usar efetivamente sua energia solar suada, reduzir o consumo geral de eletricidade, instalar luzes LED, sincronizar dispositivos de alta energia com energia solar e reduzir o consumo de água quente. Os custos em declínio, o crescente apoio multinível e o aumento do investimento e da inovação em todo o mundo são todos indicativos de um impulso acelerado para a energia limpa sustentável.