Calcularea performanței panourilor solare: determinarea precisă a capacității sistemului

Atunci când se proiectează un sistem de panouri solare, unul dintre cei mai importanți pași este determinarea cu precizie a performanței acestuia. Aceasta definește cantitatea de energie pe care sistemul o poate genera și eficiența cu care va funcționa. Un sistem subdimensionat poate să nu producă suficientă energie electrică pentru o gospodărie sau o afacere, în timp ce un sistem supradimensionat poate duce la cheltuieli inutile.Pentru a selecta sistemul solar de dimensiuni potrivite, este esențial să se ia în considerare performanța panourilor, dimensiunile, numărul de ore de soare la locul instalării și alți factori care afectează producția de energie.
În acest articol, explicăm cum se calculează cu precizie performanța panourilor solare, explorăm diferite metode de măsurare a producției de energie a unui singur panou sau a unui întreg sistem și evidențiem considerentele cheie pentru instalare și planificare.

Pentru a calcula performanța panourilor solare, primul pas este determinarea tipului de panou utilizat în sistem, deoarece diferitele modele variază în ceea ce privește capacitatea și dimensiunea. Panoul Tongwei Solar 440Wp de tip N, de exemplu, are o putere maximă de 440 Wp în condiții optime. Dimensiunile sale fizice sunt 1762 × 1134 mm, acoperind o suprafață totală de 2 metri pătrați. Aceasta înseamnă că, în condiții ideale de lumina solară, panoul poate genera aproximativ 220 W pe metru pătrat. Pentru a calcula puterea totală a unui sistem solar, trebuie să luăm în considerare numărul de panouri instalate, orientarea și unghiul de înclinare al acestora, pentru a asigura o eficiență maximă.

De ce este important să calculați corect performanța panourilor solare?

Calcularea precisă a performanței este esențială pentru dimensionarea corectă a sistemului, deoarece determină dacă sistemul poate satisface nevoile de consum de energie.
De exemplu, dacă o gospodărie consumă 4.000 kWh de energie electrică pe an, sistemul solar trebuie să fie capabil să producă această cantitate. În Ungaria, numărul de ore de soare pe an variază între 1.100 și 1.300, în funcție de locație. Un sistem solar de 1 kilowatt vârf (kWp) poate genera aproximativ 1.100-1.300 kWh pe an în aceste condiții.

Dacă se utilizează panouri Tongwei Solar de 440 Wp, fiecare panou furnizează aproximativ 0,44 kWp. Pentru a produce 4.000 kWh pe an, sistemul trebuie să aibă o capacitate de 3,5-4 kWp, ceea ce necesită aproximativ 8-9 panouri.

Măsurarea performanței panourilor solare: pe panou sau pe metru pătrat?

Performanța panourilor solare poate fi evaluată fie pe panou, fie pe metru pătrat, în funcție de criteriile de evaluare.
De exemplu, panoul Tongwei Solar 440 Wp de tip N are o putere maximă de 440 Wp, ceea ce înseamnă că, în condiții ideale, poate produce această cantitate de energie într-un moment dat. Cu o suprafață de 2 m², puterea sa pe metru pătrat este de aproximativ 220 W/m².

Acest calcul ajută la estimarea numărului de panouri care pot fi montate pe o suprafață dată a acoperișului și a capacității totale care poate fi obținută în acea zonă.

Producția zilnică și anuală de energie: cum se calculează puterea?

Cantitatea de energie generată de un sistem solar depinde în primul rând de capacitatea panourilor instalate și de numărul de ore de soare. În Ungaria, numărul anual de ore de soare variază între 1.100 și 1.300, în funcție de regiune. Dacă un sistem utilizează panouri Tongwei Solar 440 Wp de tip N, fiecare panou are o capacitate nominală de 0,44 kWp.

Dacă o gospodărie instalează 10 astfel de panouri, capacitatea totală a sistemului va fi de 4,4 kWp. Pentru a calcula producția anuală de energie, această capacitate se înmulțește cu numărul de ore de soare pe an. Dacă o locație beneficiază de 1.200 de ore de soare pe an, sistemul de 4,4 kWp va genera aproximativ 5.280 kWh pe an (4,4 × 1.200 = 5.280 kWh).

Pentru a determina producția zilnică de energie, capacitatea sistemului se înmulțește cu numărul de ore de soare dintr-o zi dată. De exemplu, într-o zi însorită de vară, cu 5 ore de soare plin, sistemul de 4,4 kWp va produce 22 kWh de energie (4,4 × 5 = 22 kWh). Variațiile sezoniere determină fluctuații ale producției zilnice, cu valori mai mici iarna și valori mai mari vara.

Ce factori afectează performanța panourilor solare?

Performanța panourilor solare depinde de diversi factori externi și interni care influențează cantitatea de energie pe care sistemul o poate genera. Unul dintre cei mai importanți factori este intensitatea radiației solare, care variază în funcție de locația geografică și de sezon. În Ungaria, de exemplu, lumina soarelui este mai puternică și durează mai mult în lunile de vară, în timp ce iarna zilele sunt mai scurte, iar unghiul de incidență a razelor solare este mai puțin favorabil.

Orientarea panoului și unghiul de înclinare au, de asemenea, un impact asupra eficienței. Pentru o performanță optimă, panourile din Ungaria ar trebui, în general, să fie instalate orientate spre sud, cu un unghi de înclinare între 30 și 35 de grade, pentru a absorbi cantitatea maximă de lumină solară pe tot parcursul anului. Dacă orientarea sau unghiul de înclinare se abate de la acest interval optim, performanța poate scădea cu 10-20%.

Umbră are, de asemenea, un efect semnificativ asupra performanței. Chiar dacă un singur panou este parțial umbrit de un copac, o clădire sau un alt obstacol, acesta poate reduce eficiența întregului sistem. Acest lucru se datorează faptului că sistemele solare tradiționale utilizează panouri conectate în serie, ceea ce înseamnă că un panou umbrit poate limita puterea de ieșire a întregului șir. Pentru a preveni astfel de pierderi de energie, merită să luați în considerare utilizarea optimizatorilor, care permit panourilor umbrite să funcționeze independent, împiedicându-le să afecteze performanța restului sistemului.

Sfaturi SOLARKIT pentru măsurarea și planificarea precisă a performanței solare

Atunci când selectați sistemul solar potrivit, este esențial să luați în considerare condițiile specifice ale locului de instalare și mediul de funcționare preconizat în faza de planificare. Experții SOLARKIT recomandă evaluarea precisă a consumului anual de energie al gospodăriei sau al întreprinderii și selectarea numărului și capacității panourilor în consecință.

Pentru a maximiza eficiența, trebuie acordată o atenție specială orientării și unghiului de înclinare corespunzător al panourilor. În Ungaria, pentru performanțe optime se recomandă panouri orientate spre sud, cu un unghi de înclinare de 30-35 de grade. Dacă unghiul de înclinare al acoperișului diferă semnificativ, poate fi necesară o structură de montare pentru a optimiza poziționarea panourilor. În plus, este esențial să se țină seama de umbrirea provocată de clădirile, copacii sau alte obiecte din jur, deoarece acestea pot duce la pierderi semnificative de performanță. În medii umbrite, se recomandă utilizarea optimizatoarelor, care permit panourilor individuale să funcționeze independent, împiedicând umbrirea să reducă performanța generală a sistemului.

Pentru a determina cu precizie producția estimată a sistemului și a minimiza pierderile potențiale, se recomandă utilizarea unui sistem de monitorizare. Acest lucru permite urmărirea continuă a datelor de producție zilnice. Un sistem solar bine proiectat și optimizat asigură o generare stabilă și fiabilă de energie pe termen lung.

Mai aveți întrebări?

1. Cum pot calcula numărul de panouri solare de care am nevoie?

• Numărul de panouri necesare depinde de consumul anual de energie electrică.
• De exemplu, dacă o gospodărie consumă 4.000 kWh pe an și utilizează panouri Tongwei Solar de 440 Wp, fiecare panou generează aproximativ 528 kWh pe an în condiții medii în Ungaria.
• Pentru a satisface o cerere anuală de 4.000 kWh, aveți nevoie de aproximativ 8 panouri (4.000 ÷ 528 ≈ 7,57, rotunjit la 8).

2. Ce afectează cel mai mult performanța panourilor solare?

Performanța panourilor solare este influențată în primul rând de numărul de ore de soare, orientarea panoului, unghiul de înclinare și umbrirea potențială. O orientare spre sud, cu un unghi de înclinare de 30-35 de grade, asigură o producție optimă de energie, în timp ce umbrirea poate reduce semnificativ eficiența, care poate fi atenuată prin utilizarea optimizatorilor.

3. Cu cât scade performanța în zilele înnorate?

Panourile solare generează energie chiar și pe vreme înnorată, dar performanța lor poate scădea cu până la 70-80% față de condițiile însorite. Lumina difuză permite în continuare funcționarea panourilor, dar cu o producție de energie semnificativ redusă, de aceea este important să se țină seama de variabilitatea vremii la dimensionarea sistemului.

4. Ar trebui să supradimensionez sistemul meu solar?

Dimensionarea excesivă este benefică numai dacă energia în exces poate fi utilizată, de exemplu prin stocarea energiei sau printr-un sistem de alimentare a rețelei. Dacă energia excedentară nu poate fi utilizată, un sistem supradimensionat duce la costuri de investiție inutile, ceea ce face esențiale calculele precise ale performanței.

5. Ce întreținere necesită sistemele solare?

Sistemele solare necesită o întreținere minimă, dar este recomandabil să verificați periodic curățenia panourilor și conexiunile electrice. Praful, frunzele sau excrementele păsărilor pot reduce eficiența, de aceea se recomandă curățarea panourilor cel puțin o dată pe an. Optimizatoarele și sistemele de monitorizare pot ajuta la urmărirea continuă a performanței și la detectarea rapidă a oricăror probleme.