Výpočet výkonu solárnych panelov: Presné určenie kapacity systému

Pri navrhovaní solárneho panelového systému je jedným z najdôležitejších krokov presné určenie jeho výkonu. To definuje, koľko energie môže systém vyrobiť a ako efektívne bude fungovať. Nedostatočne dimenzovaný systém nemusí vyrobiť dostatok elektrickej energie pre domácnosť alebo firmu, zatiaľ čo nadmerne dimenzovaný systém môže viesť k zbytočným výdavkom.Pri výbere solárneho systému správnej veľkosti je dôležité zohľadniť výkon panelov, rozmery, počet slnečných hodín v mieste inštalácie a ďalšie faktory ovplyvňujúce výrobu energie.
V tomto článku vysvetlíme, ako presne vypočítať výkon solárnych panelov, preskúmame rôzne metódy merania energetickej výstupnej kapacity jedného panelu alebo celého systému a zdôrazníme kľúčové aspekty, ktoré je potrebné zohľadniť pri inštalácii a plánovaní.

Na výpočet výkonu solárneho panelu je prvým krokom určenie typu panelu použitého v systéme, pretože rôzne modely sa líšia kapacitou a veľkosťou. Napríklad panel Tongwei Solar 440Wp typu N má pri optimálnych podmienkach špičkový výkon 440 Wp. Jeho fyzické rozmery sú 1762 × 1134 mm a celková plocha je 2 metre štvorcové. To znamená, že za ideálnych podmienok slnečného žiarenia môže panel vyrobiť približne 220 W na meter štvorcový. Na výpočet celkového výkonu solárneho systému musíme zohľadniť počet nainštalovaných panelov, ich orientáciu a uhol sklonu, aby sme zabezpečili maximálnu účinnosť.

Prečo je dôležité správne vypočítať výkon solárnych panelov?

Presné výpočty výkonu sú nevyhnutné pre správne dimenzovanie systému, pretože určujú, či systém dokáže pokryť potreby spotreby energie.
Napríklad, ak domácnosť spotrebuje ročne 4 000 kWh elektrickej energie, solárny systém musí byť schopný vyrobiť toto množstvo. V Maďarsku sa ročný počet slnečných hodín pohybuje v závislosti od polohy medzi 1 100 a 1 300. Solárny systém s maximálnym výkonom 1 kilowatt (kWp) môže za týchto podmienok vyrobiť približne 1 100 – 1 300 kWh ročne.

Pri použití panelov Tongwei Solar 440 Wp poskytuje každý panel približne 0,44 kWp. Na výrobu 4 000 kWh ročne musí mať systém kapacitu 3,5–4 kWp, čo vyžaduje približne 8–9 panelov.

Meranie výkonu solárnych panelov: na panel alebo na meter štvorcový?

Výkon solárnych panelov sa môže hodnotiť buď na panel alebo na meter štvorcový, v závislosti od kritérií hodnotenia.
Napríklad panel Tongwei Solar 440 Wp typu N má špičkový výkon 440 Wp, čo znamená, že za ideálnych podmienok môže v danom okamihu vyrobiť toto množstvo energie. S plochou 2 m² je jeho výkon na meter štvorcový približne 220 W/m².

Tento výpočet pomáha odhadnúť, koľko panelov sa zmestí na danú strešnú plochu a aký je celkový výkon, ktorý je možné dosiahnuť na tejto ploche.

Denná a ročná výroba energie: Ako vypočítať výkon?

Množstvo energie vyrobenej solárnym systémom závisí predovšetkým od inštalovaného výkonu panelov a počtu slnečných hodín. V Maďarsku sa ročný počet slnečných hodín pohybuje v závislosti od regiónu medzi 1 100 a 1 300. Ak systém používa panely Tongwei Solar 440 Wp typu N, každý panel má nominálny výkon 0,44 kWp.

Ak domácnosť nainštaluje 10 týchto panelov, celkový výkon systému bude 4,4 kWp. Na výpočet ročnej výroby energie sa tento výkon vynásobí počtom slnečných hodín za rok. Ak je v danej lokalite 1 200 slnečných hodín za rok, systém s výkonom 4,4 kWp vyrobí približne 5 280 kWh za rok (4,4 × 1 200 = 5 280 kWh).

Na určenie dennej produkcie energie sa kapacita systému vynásobí počtom slnečných hodín v daný deň. Napríklad v slnečný letný deň s 5 hodinami plného slnečného svitu systém s výkonom4,4 kWp vyprodukuje 22 kWh energie (4,4 × 5 = 22 kWh). Sezónne výkyvy spôsobujú kolísanie dennej produkcie, pričom nižšie hodnoty sú v zime a vyššie hodnoty v lete.

Aké faktory ovplyvňujú výkon solárnych panelov?

Výkon solárnych panelov závisí od rôznych vonkajších a vnútorných faktorov, ktoré ovplyvňujú množstvo energie, ktorú systém dokáže vyrobiť. Jedným z najdôležitejších faktorov je intenzita slnečného žiarenia, ktorá sa mení v závislosti od geografickej polohy a ročného obdobia. V Maďarsku je napríklad slnečné žiarenie silnejšie a trvá dlhšie počas letných mesiacov, zatiaľ čo v zime sú dni kratšie a uhol dopadu slnečných lúčov je menej priaznivý.

Na účinnosť má vplyv aj orientácia panelov a uhol sklonu. Pre optimálny výkon by mali byť panely v Maďarsku inštalované smerom na juh s uhlom sklonu medzi 30 a 35 stupňami, aby absorbovali maximálne množstvo slnečného žiarenia počas celého roka. Ak sa orientácia alebo uhol sklonu odchyľuje od tohto optimálneho rozsahu, výkon môže klesnúť o 10 – 20 %.

Významný vplyv na výkon má aj tienenie. Aj keď je jediný panel čiastočne zatienený stromom, budovou alebo inou prekážkou, môže to znížiť účinnosť celého systému. Je to preto, že tradičné solárne systémy používajú panely zapojené do série, čo znamená, že zatienený panel môže obmedziť výkon celého reťazca. Aby sa zabránilo takýmto stratám energie, stojí za zváženie použitie optimalizátorov, ktoré umožňujú zatieneným panelom pracovať nezávisle, čím sa zabráni ovplyvneniu výkonu zvyšku systému.

Tipy SOLARKIT pre presné meranie výkonu a plánovanie solárnych systémov

Pri výbere správneho solárneho systému je dôležité zohľadniť špecifické podmienky miesta inštalácie a očakávané prevádzkové prostredie už vo fáze plánovania. Odborníci SOLARKIT odporúčajú vopred presne zhodnotiť ročnú spotrebu energie domácnosti alebo firmy a podľa toho zvoliť počet a kapacitu panelov.

Na maximalizáciu účinnosti je potrebné venovať osobitnú pozornosť správnej orientácii a uhlu sklonu panelov. V Maďarsku sa pre optimálny výkon odporúčajú panely orientované na juh s uhlom sklonu 30–35 stupňov. Ak sa uhol sklonu strechy výrazne líši, môže byť potrebná montážna konštrukcia na optimalizáciu umiestnenia panelov. Okrem toho je dôležité zohľadniť tienenie okolitými budovami, stromami alebo inými objektmi, ktoré môžu viesť k významným stratám výkonu. V tienistom prostredí sa odporúča používať optimalizátory, ktoré umožňujú individuálnu funkciu jednotlivých panelov a zabraňujú zníženiu celkového výkonu systému v dôsledku tienenia.

Na presné určenie očakávaného výkonu systému a minimalizáciu potenciálnych strát sa odporúča použiť monitorovací systém. Ten umožňuje nepretržité sledovanie denných údajov o výrobe. Dobre navrhnutý a optimalizovaný solárny systém zaisťuje stabilnú a spoľahlivú výrobu energie v dlhodobom horizonte.

Máte ešte otázky?

1. Ako môžem vypočítať, koľko solárnych panelov potrebujem?

• Počet potrebných panelov závisí od vašej ročnej spotreby elektrickej energie.
• Napríklad, ak domácnosť spotrebuje 4 000 kWh za rok a používa panely Tongwei Solar 440 Wp, každý panel vyrobí približne 528 kWh ročne pri priemerných podmienkach v Maďarsku.
• Na pokrytie ročnej spotreby 4 000 kWh by ste potrebovali približne 8 panelov (4 000 ÷ 528 ≈ 7,57, zaokrúhlené nahor na 8).

2. Čo najviac ovplyvňuje výkon solárnych panelov?

Výkon solárnych panelov ovplyvňuje predovšetkým počet slnečných hodín, orientácia panelov, uhol sklonu a potenciálne zatienenie. Orientácia na juh s uhlom sklonu 30–35 stupňov zaisťuje optimálnu výrobu energie, zatienenie môže výrazne znížiť účinnosť, čo je možné zmierniť použitím optimalizátorov.

3. O koľko klesá výkon v zamračených dňoch?

Solárne panely vyrábajú energiu aj za oblačného počasia, ale ich výkon môže klesnúť až o 70–80 % v porovnaní so slnečnými podmienkami. Rozptýlené svetlo stále umožňuje fungovanie panelov, ale s výrazne zníženým výkonom, preto je dôležité zohľadniť premenlivosť počasia pri dimenzovaní systému.

4. Mám solárny systém dimenzovať nadmerne?

Nadmerná veľkosť je výhodná len vtedy, ak je možné prebytočnú energiu využiť, napríklad prostredníctvom systému ukladania energie alebo systému napájania siete. Ak prebytočnú energiu nie je možné využiť, nadmerne veľký systém vedie k zbytočným investičným nákladom, preto je nevyhnutné presne vypočítať výkon.

5. Akú údržbu vyžadujú solárne systémy?

Solárne systémy vyžadujú minimálnu údržbu, ale odporúča sa pravidelne kontrolovať čistotu panelov a elektrických pripojení. Prach, lístie alebo vtáčie výtrusy môžu znížiť účinnosť, preto sa odporúča čistiť panely aspoň raz ročne. Optimalizátory a monitorovacie systémy môžu pomôcť priebežne sledovať výkon a rýchlo zistiť akékoľvek problémy.