Розрахунок продуктивності сонячних панелей: точне визначення потужності системи

При проектуванні системи сонячних панелей одним з найважливіших етапів є точне визначення її продуктивності. Це визначає, скільки енергії може генерувати система і наскільки ефективно вона буде працювати. Недостатньо потужна система може не виробляти достатньої кількості електроенергії для домогосподарства або підприємства, а надмірно потужна система може призвести до зайвих витрат.Щоб вибрати сонячну систему правильного розміру, необхідно врахувати продуктивність панелей, їх розміри, кількість сонячних годин у місці установки та інші фактори, що впливають на виробництво енергії.
У цій статті ми пояснюємо, як точно розрахувати продуктивність сонячних панелей, розглядаємо різні методи вимірювання енерговиробництва однієї панелі або всієї системи, а також виділяємо ключові моменти, які слід враховувати при установці та плануванні.

Для розрахунку продуктивності сонячної панелі першим кроком є визначення типу панелі, що використовується в системі, оскільки різні моделі відрізняються за потужністю та розмірами. Наприклад, панель Tongwei Solar 440Wp N-type має пікову потужність 440 Вт в оптимальних умовах. Її фізичні розміри становлять 1762 × 1134 мм, а загальна площа поверхні — 2 квадратні метри. Це означає, що за ідеальних умов сонячного освітлення панель може генерувати приблизно 220 Вт на квадратний метр. Щоб розрахувати загальну потужність сонячної системи, потрібно врахувати кількість встановлених панелей, їх орієнтацію та кут нахилу для забезпечення максимальної ефективності.

Чому важливо правильно розрахувати продуктивність сонячних панелей?

Точний розрахунок продуктивності є необхідним для правильного підбору розміру системи, оскільки він визначає, чи зможе система задовольнити потреби в енергоспоживанні.
Наприклад, якщо домогосподарство споживає 4000 кВт·год електроенергії на рік, сонячна система повинна бути здатна виробляти таку кількість. В Угорщині кількість сонячних годин на рік коливається від 1100 до 1300, залежно від місцезнаходження. Сонячна система пікової потужності 1 кВт (кВтп) може генерувати приблизно 1100–1300 кВт·год на рік за таких умов.

При використанні панелей Tongwei Solar 440 Wp кожна панель забезпечує близько 0,44 кВтп. Для виробництва 4000 кВт·год на рік система повинна мати потужність 3,5–4 кВтп, що вимагає приблизно 8–9 панелей.

Вимірювання продуктивності сонячних панелей: на панель або на квадратний метр?

Ефективність сонячних панелей можна оцінювати за панеллю або за квадратним метром, залежно від критеріїв оцінки.
Наприклад, панель Tongwei Solar 440 Вт N-типу має пікову потужність 440 Вт, що означає, що в ідеальних умовах вона може виробляти таку кількість енергії в певний момент. З площею поверхні 2 м², її вихідна потужність на квадратний метр становить приблизно 220 Вт/м².

Цей розрахунок допомагає оцінити, скільки панелей можна розмістити на певній площі даху та загальну потужність, яку можна досягти на цій площі.

Щоденне та річне виробництво енергії: як розрахувати потужність?

Кількість енергії, що генерується сонячною системою, в першу чергу залежить від встановленої потужності панелей і кількості сонячних годин. В Угорщині кількість сонячних годин на рік коливається від 1100 до 1300, залежно від регіону. Якщо в системі використовуються панелі Tongwei Solar 440 Вт N-типу, кожна панель має номінальну потужність 0,44 кВт.

Якщо домогосподарство встановлює 10 таких панелей, загальна потужність системи становитиме 4,4 кВт. Для розрахунку річного виробництва енергії ця потужність множиться на кількість сонячних годин на рік. Якщо місце розташування отримує 1200 сонячних годин на рік, система потужністю 4,4 кВт буде виробляти приблизно 5280 кВт ·год на рік (4,4 × 1200 = 5280 кВт·год).

Щоб визначити добову вироблення енергії, потужність системи множиться на кількість сонячних годин у певний день. Наприклад, у сонячний літній день з 5 годинами повного сонячного світла система потужністю 4,4 кВтп вироблятиме 22 кВт·год енергії (4,4 × 5 = 22 кВт·год). Сезонні коливання спричиняють коливання добової вироблення, з нижчими значеннями взимку та вищими влітку.

Які фактори впливають на продуктивність сонячних панелей?

Ефективність сонячних панелей залежить від різних зовнішніх і внутрішніх факторів, які впливають на кількість енергії, яку може генерувати система. Одним з найважливіших факторів є інтенсивність сонячного випромінювання, яка варіюється залежно від географічного положення і пори року. Наприклад, в Угорщині сонячне світло сильніше і триває довше в літні місяці, тоді як взимку дні коротші, а кут падіння сонячних променів менш сприятливий.

Орієнтація панелей і кут нахилу також впливають на ефективність. Для оптимальної роботи панелі в Угорщині зазвичай слід встановлювати на південь з кутом нахилу від 30 до 35 градусів, щоб протягом року поглинати максимальну кількість сонячного світла. Якщо орієнтація або кут нахилу відхиляються від цього оптимального діапазону, продуктивність може знизитися на 10–20%.

Затінення також має значний вплив на продуктивність. Навіть якщо одна панель частково затінена деревом, будівлею або іншою перешкодою, це може знизити ефективність всієї системи. Це пов'язано з тим, що традиційні сонячні системи використовують панелі, з'єднані послідовно, а це означає, що затінена панель може обмежити вихідну потужність всієї ланцюга. Щоб запобігти таким втратам енергії, варто розглянути можливість використання оптимізаторів, які дозволяють затіненим панелям працювати незалежно, не впливаючи на продуктивність решти системи.

Поради SOLARKIT щодо точного вимірювання та планування продуктивності сонячних систем

При виборі сонячної системи важливо враховувати конкретні умови місця установки та очікувані умови експлуатації на етапі планування. Експерти SOLARKIT рекомендують заздалегідь точно оцінити річне споживання енергії домогосподарством або підприємством і відповідно вибрати кількість і потужність панелей.

Для максимальної ефективності слід приділити особливу увагу правильному орієнтуванню та куту нахилу панелей. В Угорщині для оптимальної роботи рекомендуються панелі, орієнтовані на південь з кутом нахилу 30–35 градусів. Якщо кут нахилу даху значно відрізняється, для оптимізації розташування панелей може знадобитися монтажна конструкція. Крім того, дуже важливо враховувати затінення від навколишніх будівель, дерев або інших об'єктів, оскільки це може призвести до значних втрат продуктивності. У затінених умовах рекомендується використовувати оптимізатори, які дозволяють окремим панелям функціонувати незалежно, запобігаючи зниженню загальної продуктивності системи через затінення.

Для точного визначення очікуваної потужності системи та мінімізації потенційних втрат рекомендується використовувати систему моніторингу. Це дозволяє постійно відстежувати дані про щоденну вироблену енергію. Добре спроектована та оптимізована сонячна система забезпечує стабільне та надійне виробництво енергії в довгостроковій перспективі.

Все ще маєте питання?

1. Як розрахувати, скільки сонячних панелей мені потрібно?

• Кількість необхідних панелей залежить від вашого річного споживання електроенергії.
• Наприклад, якщо домогосподарство споживає 4000 кВт·год на рік і використовує панелі Tongwei Solar 440 Вт, кожна панель генерує приблизно 528 кВт·год на рік за середніх умов Угорщини.
• Щоб задовольнити річну потребу в 4000 кВт·год, вам знадобиться приблизно 8 панелей (4000 ÷ 528 ≈ 7,57, округлено до 8).

2. Що найбільше впливає на ефективність сонячних панелей?

На продуктивність сонячних панелей в першу чергу впливає кількість сонячних годин, орієнтація панелей, кут нахилу та потенційне затінення. Орієнтація на південь з кутом нахилу 30–35 градусів забезпечує оптимальне виробництво енергії, тоді як затінення може значно знизити ефективність, що можна компенсувати за допомогою оптимізаторів.

3. Наскільки знижується продуктивність у похмурі дні?

Сонячні панелі генерують енергію навіть у похмуру погоду, але їхня продуктивність може знизитися на 70–80% порівняно з сонячними умовами. Розсіяне світло все ще дозволяє панелям функціонувати, але з значно зниженою енерговіддачею, тому при розрахунку розміру системи важливо враховувати мінливість погоди.

4. Чи слід збільшувати розмір сонячної системи?

Збільшення розміру є вигідним лише в тому випадку, якщо надлишкова енергія може бути використана, наприклад, за допомогою системи зберігання енергії або системи подачі в мережу. Якщо надлишкова енергія не може бути використана, збільшення розміру системи призведе до зайвих інвестиційних витрат, тому точний розрахунок продуктивності є надзвичайно важливим.

5. Яке технічне обслуговування потребують сонячні системи?

Сонячні системи вимагають мінімального технічного обслуговування, але рекомендується періодично перевіряти чистоту панелей та електричних з'єднань. Пил, листя або пташиний послід можуть знизити ефективність, тому рекомендується чистити панелі принаймні раз на рік. Оптимізатори та системи моніторингу можуть допомогти постійно відстежувати продуктивність та швидко виявляти будь-які проблеми.