محاسبه میزان برق دهی پنل خورشیدی

راهنمای جامع محاسبه حداکثر توان خروجی و میزان برق دهی پنل خورشیدی

هر چه پنل های خورشیدی برق بیشتری از نور جذب شده تولید کنند، بدان معنی است که پنل های خورشیدی راندمان بالاتری دارند. برای محاسبه میزان برق دهی پنل خورشیدی بهتر است با اصول پایه و برخی واحدهای اساسی آشنا شویم:

کیلووات (کیلووات) : این اندازه گیری توان الکتریکی است که برابر با ۱۰۰۰ وات است. انرژی الکتریکی تولید شده توسط یک پنل خورشیدی یا یک سیستم خورشیدی را می توان به صورت وات یا کیلووات بیان کرد.

کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) : اندازه گیری انرژی الکتریکی که برابر با مصرف ۱۰۰۰ وات برای ۱ ساعت است. کیلووات ساعت به عنوان یک واحد صورتحساب برای انرژی مصرف شده استفاده می شود. یک کیلووات ساعت معادل ۳.۶ مگاژول است.

جریان مستقیم (DC) : این شکل برقی است که در ابتدا از پانل تولید می شود.

جریان متناوب (AC) : اکثر لوازم خانگی از برق AC استفاده می کنند. الکتریسیته DC تولید شده توسط پنل های خورشیدی به AC تبدیل می شود تا مصرف کنندگان بتوانند از آن استفاده کنند.

 توان خروجی پنل خورشیدی چیست؟

توان خروجی پنل خورشیدی عبارتست از مقدار برقی که یک پنل خورشیدی تولید می کند ضربدر ولتاژ مدار. این روش اندازه گیری توان خروجی پنل های خورشیدی در واقع به راندمان آنها نیز اشاره دارد.

توان خروجی یک پنل خورشیدی برحسب وات اندازه گیری می شود، و در حالت کلی توان یک سیستم انرژی خورشیدی خانگی بین ۲۲۵ تا ۳۵۰ وات است. هر چه توان یک پنل خورشیدی برحسب وات بیشتر باشد؛ می تواند برق بیشتری تولید کند.

حداکثر توان خروجی پنل های خورشیدی به حداکثر خروجی DC (جریان مستقیم) معروف است.

 یک پنل خورشیدی چقدر انرژی تولید می کند؟

توان خروجی پنل های خورشیدی برحسب انرژی اندازه گیری می شود. مجموع توان خروجی کل پنل ها با ضرب میزان برق برحسب وات پنل در تعداد کل پنل های نصب شده به دست می آید.

سیستم های انرژی خورشیدی خانگی در حالت استاندارد معمولاً بین ۱.۲ تا ۴ کیلووات ساعت برق تولید می کنند. تمام مناطق به یک اندازه نور خورشید را دریافت نمی کنند. کسانیکه در مناطق گرمسیر زندگی می ‌کنند؛ نور خورشید را برای مدت زمان بیشتری دریافت خواهند کرد و سیستم آنها قادر خواهد بود تا مقدار بیشتری انرژی تولید نماید.

در کل اگر هزینه برق مصرفی شما بالاست؛ یک سیستم ۳ کیلووات کل نیازهای شما را تامین می کند. اما در حالت کلی پاسخ به این سوال که یک سیستم انرژی خورشیدی چقدر برق تولید می کند تا اندازه ای پیچیده است. زیرا تولید انرژی توسط یک پنل خورشیدی همیشه یکسان نیست و به عوامل مختلفی بستگی دارد.

نحوه اندازه گیری میزان برق دهی پنل خورشیدی

از آنجاییکه سیستم پنل های خورشیدی با هم متفاوت است؛ لذا نمی توان گفت که هر پنل دقیقاً چقدر برق تولید می کند. اما چند معیار کلی وجود دارند که در تخمین انرژی خروجی سیستم خورشیدی کمک می کنند. نحوه محاسبه انرژی خروجی پنل خورشیدی به صورت زیر است:

نحوه محاسبه برق پنل خورشیدی با توجه به شرایط محیطی

وات یک پنل خورشیدی بالاترین یا حداکثر مقدار توانی را که می تواند تولید کند را توصیف می کند. تولیدکنندگان معمولاً عملکرد را در دمای ۷۷ درجه فارنهایت آزمایش می کنند، با این فرض که باد یا مانعی وجود ندارد.

با وات نامی یک پنل خورشیدی، هر کسی می تواند با استفاده از این فرمول ساده تعیین کند که یک پنل خورشیدی چقدر برق تولید می کند :

توان بر حسب وات x میانگین ساعت نور مستقیم خورشید = وات ساعت روزانه

برای مثال، اگر یک پنل خورشیدی ۳۰۰ وات هر روز شش ساعت نور خورشید دریافت کند، کل توان خروجی با ضرب ۳۰۰ وات در ۶ = ۱۸۰۰ وات ساعت یا ۱.۸ کیلووات ساعت محاسبه می‌شود.

به طور خلاصه، یک پنل خورشیدی متوسط ۴۰۰ واتی که ۴.۵ ساعت اوج نور خورشید در روز را دریافت می کند، می تواند حدود ۱.۸ کیلووات ساعت برق در روز و ۵۴ کیلووات ساعت برق در ماه تولید کند.

 

۱- انرژی خروجی پنل خورشیدی در یک روز

با استفاده از فرمول زیر می توانید میزان برقی که پنل خورشیدی شما برحسب کیلو وات ساعت (kWh) در یک روز تولید می کند را اندازه گیری نمایید:

• اندازه پنل خورشیدی (برحسب متر مربع) × ۱۰۰۰
• رقم بدست آمده در بالا × راندمان یک پنل خورشیدی (درصد به صورت اعشاری اعمال شود)
• رقم بدست آمده در بالا × تعداد ساعات تابش خورشید در منطقه شما در طول یک روز
• تقسیم بر ۱۰۰۰

مثال:

• اندازه یک پنل خورشیدی ۱.۶ متر مربع است:
  ۱۶۰۰ = ۱۰۰۰ × ۱.۶

• راندمان پنل ۲۰% است:
  ۳۲۰ = ۲۰% × ۱۶۰۰

• در این منطقه هوا ۴.۵ ساعت در طول روز کاملاً آفتابی است:
  ۱۴۴۰ = ۴.۵ × ۳۲۰
• تقسیم بر ۱۰۰۰:
  کیلو وات ساعت در روز ۱.۴۴ = ۱۰۰۰ ÷ ۱۴۴۰

۲- انرژی خروجی ماهانه پنل خورشیدی

برای محاسبه توان خروجی پنل خورشیدی در یک ماه، باید انرژی خروجی روزانه پنل خورشیدی را محاسبه و در ۳۰ ضرب کنید:

• کیلو وات ساعت در ماه ۴۳.۲ = ۳۰ × ۱.۴۴

3- انرژی خروجی پنل خورشیدی به ازای هر متر مربع (m^۲)

محبوب ترین سیستم پنل خورشیدی، سیستم ۴ کیلو وات است. این سیستم دارای ۱۶ پنل است که هر یک از آنها دارای ویژگی های زیر می باشند:

• اندازه هر کدام حدود ۱.۶ متر مربع است.
• توان تولیدی هر کدام در شرایط ایده آل، ۲۶۵ وات است.

برای محاسبه خروجی این سیستم خورشیدی برحسب متر مربع، از فرمول زیر استفاده می شود:

• تعداد پنل × ظرفیت سیستم پنل خورشیدی
• ظرفیت ÷ اندازه کل سیستم (تعداد پنل × اندازه یک پنل)

مثال:

• سیستم ما دارای ۱۶ پنل است که توان هر کدام ۲۶۵ وات می باشد:
  کیلو وات ۴۲۴۰ = ۲۶۵ × ۱۶

• اندازه کل سیستم (۱۶ پنل که مساحت هر کدام ۱.۶ متر مربع می باشد یعنی ۲۵.۶)
  وات در متر مربع ۱۶۵ = ۲۵.۶ ÷ ۴۲۴۰

 عوامل تاثیرگذار بر خروجی پنل های خورشیدی

مقدار برق تولید شده توسط یک پنل خورشیدی به عوامل زیر بستگی دارد:

1. راندمان پنل خورشیدی
2. اندازه پنل خورشیدی
3. نوع پنل خورشیدی
4. ظرفیت
5. مکان
6. جهت پنل خورشیدی

راندمان پنل خورشیدی

انرژی خروجی پنل خورشیدی به شما می گوید که پنل در شرایط ایده آل تا چه اندازه می تواند برق تولید کند؛ اما راندمان پنل خورشیدی نشان می دهد که پنل خورشیدی چه مقدار از نور خورشید را به برقی تبدیل می کند که شما می توانید در خانه خود از آن استفاده نمایید.

به عنوان مثال اگر پنل خورشیدی شما دارای رتبه راندمان ۱۳% است؛ به این معنی است که می تواند ۱۳% از نور