solpaneler blir snabbt en kostnadseffektiv lösning för hem och företag. Denna hållbara energilösning är nu äntligen ett livskraftigt alternativ för oss som vill minska vår miljöpåverkan. Effekt, eller wattal, är en viktig faktor att tänka på när man jämför solpanelalternativ, så hur mycket energi producerar en solpanel faktiskt?
solpaneler producerar mellan 250 och 400 watt, och watt är lika med spänningen multiplicerad med ampere. Eftersom spänningen varierar producerar solpaneler mellan 14 och 24 ampere, tillräckligt för att driva små apparater. Solpanelens effektivitet beror på insolation, temperatur, skuggning och orientering, och tekniska framsteg kommer oundvikligen att öka effektiviteten.
den här artikeln börjar med en grundläggande förklaring av sol och klargör sedan termerna volt, amp och watt. Du kommer att upptäcka vilka faktorer som påverkar solpanelens effektivitet och få insikt i vad du kan driva med en solpanel.
Plus, jag får dig att gå bort med fem tips för att minska el och använda solenergi effektivt, vilket ger dig tillräckligt med skäl att vara optimistisk om världens rena energi framtid.
Solar Explained
en fotovoltaisk (PV) cell, även känd som en solcell, omvandlar solljus till en elektrisk ström med användbar el som ett resultat. Solljus består av solenergipartiklar, även kallade fotoner. Inkommande solljus absorberas av halvledarmaterialet i en solcell och producerar elektricitet (källa).
en solpanel består av många solceller. Medan de liknar battericeller är celler i en solpanel utformade för att generera el genom att fånga solljus. En solar array är en samling av flera solpaneler som genererar el som ett system (källa).
det vanligaste halvledarmaterialet i solceller är kisel. Det finns i 90% av de solpaneler som för närvarande finns på marknaden, och det är ett naturligt rikligt kemiskt element. Medan galliumarsenid har vissa fördelar jämfört med kisel som halvledare, är det för närvarande för dyrt för massproduktion (källa).
matematiken bakom spänning, strömstyrka och effekt
Låt oss göra en snabb genomgång av de grundläggande måttenheterna för elektrisk kraft — nämligen spänning, strömstyrka och effekt.
terminologi
en volt (V) är enheten som mäter elektrisk potentialskillnad. Spänning mäter hur mycket elektroner vill vara någonstans. Det beskrivs också som elektromotorisk kraft och kan i denna mening bäst jämföras med vattentryckets funktion.
en ampere (a), vanligen kallad amp, är enheten för elektrisk ström. Strömmen är den totala mängden elektroner som strömmar genom en krets och därefter genererar värme, vilket i sin tur sprider kraft. Denna effekt är wattal, även förkortad till watt (W) och mäter omfattningen av energirörelsen.
den mest grundläggande kretsen innefattar ett enda motstånd, en volt och en förstärkare. Alla tre är relaterade till varandra genom Ohms lag. En ohm mäter i huvudsak motstånd, och en förstärkare är lika med strömmen som produceras av en volt genom motståndet hos en ohm (källa).
hur man enkelt beräknar omvandlingen
Watt beräknas genom att multiplicera volt med ampere. Vi måste arbeta med denna ekvation i åtanke om vi vill lösa sådana problem som ” hur många ampere producerar en 300-watt solpanel?”
i det här exemplet antar vi att 17 volt är tillämpliga. Du kommer att märka att vi har skrivit ut hela ekvationen nedan, med både volt och watt siffror ifyllda.
ampere x 17 Volt = 300 watt
300 watt/17 volt = 17.65 ampere
resultatet indikerar att en 300-Watts panel kommer att producera 17.65 ampere.
spänningen per solpanel varierar till följd av flera externa faktorer som vi kommer att diskutera vidare i artikeln, så se till att fortsätta läsa.
hur många ampere producerar en solpanel?
Låt oss ta ett annat exempel: hur många ampere producerar en 200-watt solpanel? Denna fråga är viktig eftersom solpaneler ofta används för att ladda ett batteri och batterikapaciteten mäts i amp-timmar.
för att svara på denna fråga måste vi ta hänsyn till storleken på solpaneler, eftersom detta påverkar hur många volt solpanelen producerar.
solpanelens storlek
spänningsutgången från en enda PV-cell är cirka 0,46 El vid normala driftstemperaturer. Solpaneler består av olika konfigurationer och innehåller allt från 32 till 144 celler. En 32-cellspanel producerar 14,72 spänning-0,46 x 32 = 14,72.
populära storlekar är 60-Cells och 72-cells solpaneler. En 72-cells solpanel innehåller 6 kolumner med 12 celler vardera och är 39 tum bred med en genomsnittlig längd på 78 tum. De flesta hem solpaneler mäter ca 65 inches hög med 39 inches bred (källa).
scenarier
Låt oss titta på tre unika scenarier för att bestämma hur många ampere en solpanel producerar.
Scenario 1: Hur många ampere producerar en 200-watt solpanel?
| Cell # | Watt | spänning | ampere |
| 60-cell panel | 200 | 27.6 | 7.25 |
ekvation: 7.25 x 27.6 volt = 200 watt
Scenario 2: Hur många ampere producerar en 100-watt solpanel?
| Cell # | Watt | spänning | ampere |
| 72-cell panel | 100 | 33.12 | 3.02 |
ekvation: 3,02 x 33.12 volt = 100 watt
Scenario 3: Hur mycket ström producerar en 400 watt solpanel?
| Scenario 3 | # celler | Watt | spänning | ampere |
| 32-cell panel | 400 | 14.72 | 27.17 |
ekvation: 27.17 x 14.72 volt = 400 watt
varje solpanel innehåller en Standard Test Condition rating (STC) som indikerar deras effekt i watt. Denna effektbedömning är en användbar indikator och visar bästa möjliga effektproduktionsresultat under ideala omständigheter. Men ideala omständigheter förändras och förändras i den verkliga världen.
solpanelens effektivitet, och därmed omvandlingsfrekvensen för en PV-cell till användbar El, beror på ett antal faktorer. Att förstå vilka faktorer som förbättrar den totala effektiviteten är avgörande för att främja användningen av ren energi över konventionella energikällor. Låt oss undersöka dessa faktorer i nästa avsnitt.
Vad Påverkar Solpanelens Effektivitet?
olika externa faktorer påverkar den fotovoltaiska utgångsspänningen och därmed effektiviteten hos solpaneler. För ett decennium sedan producerade solpaneler en effektivitetsgrad på 15%, Detta har ökat till 19% och i vissa fall så mycket som 26% i kommersiella PV-celler. Vi har listat de fyra faktorer som påverkar solpanelens effektivitet mest (källa).
Insolation
Insolation avser inkommande solstrålning på jorden. I princip resulterar högre solinstrålning i högre solcellsenergiproduktion. Direkt insolation kan mätas i kilowattimmar per kvadratmeter per dag eller mängden energi som täcker ett område för ett helt år, uttryckt i watt per kvadratmeter.
Insolation varierar under hela året på grund av solens position på himlen, dagslängd, himmelskydd och förorening. Dessa faktorer påverkar nivån på solljus som absorberas av jorden och gör det därför svårt att förutsäga insolation (källa).
detta har gett upphov till solstrålningsprognosmodeller som förutspår insolation för att öka solpanelens effektivitet. Majoriteten av dessa solstrålningsprognosmodeller är komplexa och kräver programvara som inte är tillgänglig för den genomsnittliga hushållsinvesteraren (källa).
temperatur
solceller, och därmed solpaneler, fungerar faktiskt bäst vid låga temperaturer. Varmare temperaturer har en ogynnsam effekt på solpanelernas effekt och orsakar en minskning av solpanelens effektivitet. Medan högre temperaturer kan öka strömmen något, leder det till en minskning av spänningen (källa).
solpaneler testas i allmänhet vid cirka 77 kcal F. Spänningen förblir stabil mellan 77 kg f och 95 kg F. temperaturer över 111 kg f visar ett spänningsfall, vilket indikerar temperaturens inverkan på spänningsutgången (källa).
skuggning
det är viktigt att minimera skuggning för att maximera solpanelens effektivitet. Att ställa in din solpanel där det inte finns någon nyans är det enklaste sättet att undvika förlust i utspänning, men i vissa fall är det inte möjligt.
lyckligtvis är skuggning i de flesta fall ganska lätt att hantera genom att skära ner grenar eller placera panelen på den mest optimala platsen att börja med. Shade påverkar prestanda och elproduktion av hela panelen, inte bara det drabbade området.
Orientering
riktningen solpaneler ska möta för optimal sol exponering varierar beroende på plats. Ju mer direkt solljus faller på dina solpaneler, desto högre avkastning. På norra halvklotet är rådet att placera solpaneler söderläge.
optimera och justera din solpanel tilt kan bidra till att maximera solenergi produktion och rekommenderas upp till fyra eller fem gånger anually. Faktum är att modeller som ignorerar optimal lutning kan underskatta PV-potentialen avsevärt och därför undergräva solpanelens effektivitet. Vinkeln beror på plats, solhöjd och horisontell spårning med en axel (källa).
vad kan du driva med en solpanel?
för att ta reda på vad du kan driva med en solpanel måste vi titta på möjligheten att lagra solenergi och den genomsnittliga strömförbrukningen jämfört med strömförbrukningen.
batterilagring
solpaneler används inte direkt för att ladda en enhet. I de flesta fall laddar den genererade solenergin ett batteri. Fördelarna med att ha ett batteri är lagringsfaktorn och har förmågan att reglera kraftflödet till den specifika enheten.
beroende på din budget anses litiumjonbatterier vara det bästa alternativet för en solpanel och har en livslängd på minst 10 år. När du väljer storleken på ditt batteri, kom ihåg din strömförbrukning, antalet dagar med minimal solkraft, batteriets urladdningsdjup och systemets spänning.
om du vill veta mer om solpaneler och batterilagring, läs vår användbara artikel om ”Kan jag ladda ett batteri direkt från en solpanel?”
strömförbrukning vs. användning
det finns en stor skillnad mellan strömförbrukning baserat på var du bor, bostadstyper och hur ofta du använder och laddar elektriska apparater. Enligt US Energy Information Administration använder ett amerikanskt hushåll i genomsnitt 11 000 kilowattimmar (kWh) per år.
en 100-watt solpanel kan användas för att ladda en mängd små enheter. Detta kan ladda en bärbar dator i några timmar varje dag, beroende på dess effekt och din totala strömförbrukning. Dessutom kan den under idealiska omständigheter driva ett ljus i upp till 33 timmar (Källa).
fördelen med en större 400 watt solpanel är att du i allmänhet har några dagars reserv, beroende på din användning och utan några andra laddningskällor. En 400 watt solpanel har förmågan att driva ett energieffektivt kylskåp, flera små enheter, till exempel telefoner, surfplattor och bärbara datorer och TV-apparater upp till 32 tum.
för att upptäcka mer om att driva ditt kylskåp med solpaneler, läs vår användbara artikel om ” hur många solpaneler tar det att köra ett kylskåp?”
5 Tips för att minska el och använda solenergi effektivt
använda solenergi energi går hand i hand med att minska el för att säkerställa solenergi används effektivt. Det finns olika tips du kan implementera direkt, och vi har markerat de fem viktigaste här.
minska elförbrukningen
detta låter nästan överflödigt, men att minska den totala elförbrukningen, oavsett om det är i ditt hushåll eller i ditt företag, är avgörande för att använda solenergi effektivt.
koppla ur oanvända elektriska apparater och apparater eller, åtminstone, se till att standby-läge är på för alla. Installera timers på energitunga apparater och använd en grenuttag för att minska pluggbelastningen (källa).
installera LED-lampor
att byta ut dina nuvarande armaturer med LED-lampor är avgörande. Medan LED-lampor för närvarande förblir dyrare än vanliga glödlampor har priset sjunkit avsevärt och investeringen lönar sig inom ett år eller två. Dessutom håller LED-lamporna betydligt längre, eftersom de bara kräver 10% av elen för att producera ljus.
synkronisera Högenergienheter med sol
apparater med hög energiförbrukning används bäst under dagen när solenergiproduktionen är optimal. Även om detta mål kanske inte alltid kan uppnås på grund av effekt och solenergikapacitet, är det en bra regel att sträva efter.
det kommer att samvetsgranna dig om högenergiapparater och får dig att tänka två gånger innan du tvättar en annan last, kör diskmaskinen eller använder kökspisen.
minska Varmvattenförbrukningen
eftersom varmt vatten är dyrt och direkt kopplat till din varmvattenberedare, minskar det omedelbart elförbrukningen. Ta färre duschar och stäng av kranen när du rakar, tvättar händerna och borstar tänderna.
andra faktorer som kommer att minska din elräkning är att fixa en läckande kran, tvätta full belastning i kallt vatten och investera i en solvattenberedare.
lagra din solenergi
medan hembaserade solenergisystem är anslutna till elnätet kan investeringar i ett solbatteri göra det möjligt för dig att möta det mesta av din egen förbrukning utan att behöva falla tillbaka på elnätet. Även om detta kanske inte kan uppnås året runt, kan det vara ett bra alternativ att använda grön el från en certifierad producent.
skäl att vara optimistisk om en ren energi framtid
med solenergi som världens favorit ny typ av elproduktion, det finns många skäl att vara optimistisk om världens ren energi framtid.
kostnaderna minskar snabbt
kostnaden för solenergi har minskat dramatiskt under det senaste decenniet. Dess produktion har samlat global uppmärksamhet, och i många länder och ekonomier har solenergi blivit det mest prisvärda alternativet för förnybar energi.
populär, regering och företagsstöd
med 9 av 10 amerikaner som stöder utvidgningen av solenergi är populärt stöd tydligt. Många avancerade ekonomier och tillväxtekonomier, inklusive Europeiska unionen, driver också på för initiativ och investeringar i ren energi och minskar koldioxidutsläppen.
denna medvetenhet och proaktivitet är också synlig i den privata sektorn med en drivkraft för att minska utsläppen och investera i förnybar och grön energi (källa).
ökade investeringar & Innovation
investeringar och budgetanslag för forskning och utveckling av ren energi har samtidigt skjutit i höjden. Att investera i solenergi har blivit ett populärt val, inte bara på grund av dess gynnsamma avkastning på investeringen utan också på grund av extra fördelar som skatteincitament, självförtroende och miljövård.
detta har i sin tur gett upphov till betydande innovation inom hållbara solenergilagringslösningar, gränstekniker och upplåsning av vätgas potential (källa).
slutliga tankar
en solpanels uteffekt beror på panelens storlek och effektiviteten hos PV-cellerna. Solpanelens effektivitet påverkas i sin tur av insolation, temperatur, skuggning och orientering. Under idealiska omständigheter kan en 250-till 400-watt solpanel producera mellan 14 och 24 ampere.
att lagra dessa förstärkare i ett solbatteri ökar din förmåga att reglera och bygga en reserv i solenergi. Detta kan driva ett antal elektriska apparater och apparater och minska ditt beroende av elnätet avsevärt.
för att ytterligare sänka din elräkning och effektivt använda din hårt förvärvade solenergi, minska den totala elförbrukningen, installera LED-lampor, synkronisera högenergienheter med solenergi och minska varmvattenförbrukningen.
minskande kostnader, växande stöd på flera nivåer och ökade investeringar och innovation över hela världen är alla tecken på en snabbare drivkraft mot hållbar ren energi.