panele słoneczne przeznaczone do użytku domowego wytwarzają średnio 250-400 watów, co wystarcza na zasilanie urządzenia gospodarstwa domowego, takiego jak lodówka, przez godzinę. Aby obliczyć, ile energii elektrycznej może wyprodukować panel słoneczny w ciągu jednego dnia, musisz pomnożyć moc przez godziny światła słonecznego.
im wyższa moc każdego panelu, tym więcej wyprodukowanej energii elektrycznej. Łącząc poszczególne panele w układ słoneczny, można łatwo wygenerować wystarczającą moc, aby uruchomić cały dom.
w 2020 r.przeciętny amerykański dom zużywał 10 715 kilowatogodzin (kWh), czyli 893 kWh miesięcznie. Jeśli chcesz, aby system słoneczny zasilał cały dom przez cały rok, musisz zainstalować system, który może zaspokoić wszystkie te potrzeby energetyczne.
rzeczywista wydajność każdego pojedynczego panelu słonecznego będzie również zależeć od szeregu czynników, w tym lokalizacji, lokalnych warunków pogodowych, a także kąta i kierunku zainstalowania paneli.
Co to są waty i kilowaty?
aby zrozumieć, ile energii elektrycznej może wytworzyć panel słoneczny, najpierw musimy poczuć się komfortowo z niektórymi jednostkami mocy i energii.
jeśli czytałeś o panelach słonecznych, zauważyłeś pewne konkretne jednostki: Wat (w) I kilowat (kW), plus watogodziny (Wh) i kilowatogodziny (kWh). Wat i kilowat są jednostkami mocy i wskazują, ile mocy może zapewnić panel słoneczny; 1000 watów (w) = 1 kilowat (kW).
Watogodzina i kilowatogodzina są jednostkami energii i służą do pokazania, ile pracy (przez pracę rozumiemy uruchamianie światła lub klimatyzacji) można wykonać w ciągu jednej godziny; 1000 watogodzin (Wh) = 1 kilowatogodzina (kWh).
Jak Obliczana Jest Wydajność Paneli Słonecznych?
Maksymalna lub szczytowa ilość energii elektrycznej, która może być wyprodukowana przez panel słoneczny, jest określona przez jego moc. Pamiętaj, że jest to mierzone w standardowych warunkach testowych (STC) 77 stopni F, 1 kW promieniowania słonecznego na metr kwadratowy i bez wiatru. Rzadko spotykasz takie warunki w przyrodzie, więc spodziewaj się, że wydajność Twojego panelu słonecznego będzie nieco mniejsza niż ta szczytowa ocena dostarczona przez producenta.
gdy poznasz moc swojego panelu słonecznego, możesz użyć następujących obliczeń, aby obliczyć, ile energii elektrycznej może wyprodukować twój panel słoneczny w ciągu jednego dnia:
panele słoneczne waty x Średnie godziny nasłonecznienia = dzienne watogodziny
ta kalkulacja polega na tym, że znasz (lub jesteś w stanie oszacować) liczbę godzin słonecznych, które otrzymuje twój panel. Możesz to oszacować lub użyć kalkulatora słonecznego, takiego jak mapy zasobów słonecznych National Renewable Energy Lab.
spójrzmy na kilka przykładów:
twój panel słoneczny ma moc 250 W, a twój dom otrzymuje sześć godzin słońca dziennie. Pomnóż 250 x 6 i możemy obliczyć, że ten panel może wyprodukować 1500 Wh, czyli 1,5 kWh energii elektrycznej dziennie.
w pochmurny dzień panele słoneczne generują tylko od 10% do 25% normalnej produkcji. W przypadku tego samego 250-watowego panelu z sześciogodzinną pochmurną pogodą można uzyskać tylko 0,15-0,37 kWh energii elektrycznej dziennie.
Uaktualnij do panelu 400-watowego, a przy takiej samej ilości słońca otrzymasz teraz 2400 Wh lub 2,4 kWh energii elektrycznej dziennie. W pochmurny dzień wytwarzana energia elektryczna może wynosić tylko 0,24-0,6 kWh dziennie.
dla porównania, przeciętny amerykański dom zużywa około 29 kWh dziennie. Zainstaluj system solarny z 20 panelami o mocy 250 W każdy, a w tych samych sześciu godzinach słonecznych Twój system wygeneruje 30 kWh, co wystarczy, aby zasilić przeciętny dom na jeden dzień.
zmienne wpływające na wyjście Panelu Słonecznego
oprócz ilości światła słonecznego otrzymywanego dziennie, istnieją inne czynniki, które wpływają na wydajność panelu słonecznego lub systemu.
Brud
wszystko, co gromadzi się na powierzchni panelu słonecznego, może wpływać na wydajność. Może to obejmować kurz, liście, śnieg lub ptasie odchody. Czysty panel słoneczny może być o 6,5% bardziej wydajny niż brudny i zakurzony panel.
kierunek i kąt dachu
panele słoneczne są najbardziej wydajne, gdy są skierowane w kierunku południowo-wschodnim do południowo-zachodniego, pod kątem 30-45 stopni. Systemy w innych kierunkach i kątach mogą nadal działać, ale Twoje wyniki zostaną zmniejszone.
Cień
panele słoneczne są bardzo wrażliwe na cień, w tym drzewa lub budynek obok. Minimalne cieniowanie rano lub wieczorem jest w porządku, ale znaczne cieniowanie w środkowej części dnia znacząco wpłynie na ilość energii elektrycznej, jaką może wytworzyć panel.
lokalizacja
Ilość słońca i zachmurzenia wpłynie na ilość energii, jaką może wyprodukować panel słoneczny.
Pora roku
panele słoneczne mogą wytwarzać energię elektryczną przez cały rok, nawet w pochmurne dni. Przez lato dni są dłuższe, co generuje większą wydajność, ale krótsze dni w zimie oznaczają, że wydajność będzie niższa w tych miesiącach.
wiek
wraz z wiekiem paneli słonecznych ich wydajność zmniejsza się o około 0,5% każdego roku. Cykl życia systemu wynosi około 25 lat, zanim wydajność zmniejszy się do punktu, w którym potrzebny jest nowy system.
Temperatura
wydajność paneli słonecznych jest zwykle mierzona przy 77 F, A temperatury powyżej tego mogą w końcu obniżyć ich wydajność. Panele słoneczne mogą działać dobrze w zimne dni i nadal mogą generować energię w śnieżnych warunkach.
Ile Energii Elektrycznej Potrzebuje Mój Dom?
jeden panel słoneczny sam w sobie nie wytworzy wystarczającej ilości energii elektrycznej do zasilania całego domu, ale system paneli słonecznych może. Aby dowiedzieć się, jakiego systemu potrzebujesz, musisz wykonać kilka podstawowych obliczeń, które omówiliśmy w naszym artykule, Ile paneli słonecznych potrzebujesz?
aby w pełni zasilać przeciętny dom przy użyciu 11 000 kWh rocznie, typowy system zasilania energią słoneczną będzie potrzebował od 21 do 24 paneli o mocy 320 W każdy. Dokładna liczba i moc paneli, a także wydajność, jaką mogą wyprodukować, zależą od miejsca zamieszkania i konfiguracji konkretnego systemu.
rodzaje paneli słonecznych i wyjście
istnieją trzy główne typy paneli słonecznych stosowanych w systemach domowych:
- Są to najpopularniejszy rodzaj panelu, wykonany z czystego krzemu. Mają wydajność 24,4%, przy umiarkowanych kosztach i długiej żywotności.
- Są one wykonane z kryształów krzemu, które zostały stopione razem. Mają sprawność 19,9%, niski koszt i umiarkowaną żywotność.
- cienkowarstwowe. Wykonane z różnych materiałów, w tym małych ilości krzemu, cienkowarstwowe panele mają sprawność 18,9%, przy wysokich kosztach i krótszej żywotności.
wyjście każdego typu panelu będzie się różnić w zależności od producenta, ale zawsze będzie podane jako moc znamionowa w watach. Im wyższa moc watów, tym wyższa moc wyjściowa. Możesz również zobaczyć wartość szczytową kilowatów, która jest maksymalną mocą, jaką panel może wytworzyć w standardowych warunkach testowych wymienionych wcześniej.
koszt vs. wartość
rynek energii słonecznej jest bardzo konkurencyjny kosztowo, ale niektóre marki oferują bardziej wydajny system dla nieco wyższej inwestycji. Systemy te będą generować więcej energii elektrycznej przez cały okres eksploatacji systemu, więc w dłuższej perspektywie będą tworzyć większą wartość przy konsekwentnie zwiększonej wydajności.
pamiętaj, aby przyjrzeć się Federalnym ulgom podatkowym i innym zachętom mającym na celu obniżenie kosztów instalacji paneli słonecznych.