सौर पैनल की वाट क्षमता कैसे निर्धारित करें

सौर पैनल की वाट क्षमता कैसे निर्धारित करें

सोलर पैनल क्या होता है?

सौर पैनल एक ऐसा उपकरण है जो सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करके प्रकाश विद्युत प्रभाव या प्रकाश रासायनिक प्रभाव के माध्यम से प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से सौर विकिरण को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। यह इतना बड़ा होता है कि इसके सामान्य उपयोग की कुछ सीमाएँ हैं।

साधारण बैटरियों और रिचार्जेबल बैटरियों की तुलना में, सौर सेल अधिक ऊर्जा-बचत करने वाले और पर्यावरण के अनुकूल हरित उत्पाद हैं।

वर्तमान में, क्रिस्टलीय सिलिकॉन सामग्री (पॉलीक्रिस्टलीय सिलिकॉन और मोनोक्रिस्टलीय सिलिकॉन सहित) सबसे महत्वपूर्ण फोटोवोल्टिक सामग्री हैं, जिनकी बाजार हिस्सेदारी 90% से अधिक है, और भविष्य में भी लंबे समय तक सौर सेल के लिए मुख्य सामग्री बनी रहेंगी। पॉलीसिलिकॉन सामग्री की उत्पादन तकनीक लंबे समय से संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान और जर्मनी सहित 3 देशों की 7 कंपनियों के 10 कारखानों के हाथों में है, जिसके परिणामस्वरूप तकनीकी अवरोध और बाजार एकाधिकार हो गया है। पॉलीसिलिकॉन की मांग मुख्य रूप से सेमीकंडक्टर और सौर सेल से आती है।

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सोलर सेल की फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता लगभग 18% है, और अधिकतम 24% है, जो सभी प्रकार के सोलर सेल में सबसे अधिक है। लेकिन इसकी उत्पादन लागत इतनी अधिक है कि इसका व्यापक उपयोग संभव नहीं है। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन को आमतौर पर टेम्पर्ड ग्लास और वाटरप्रूफ रेज़िन से लेपित किया जाता है, इसलिए यह टिकाऊ होता है और इसका सेवा जीवन 25 वर्ष तक होता है।

बहुक्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल की उत्पादन प्रक्रिया एकक्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल के समान है, लेकिन इसकी प्रकाशविद्युत रूपांतरण दक्षता काफी कम है, लगभग 16%। उत्पादन लागत के मामले में, यह एकक्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल से सस्ता है, निर्माण सामग्री सरल है, बिजली की खपत कम होती है और कुल उत्पादन लागत भी कम है, इसलिए इसका काफी विकास हुआ है। इसके अलावा, बहुक्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल का सेवा जीवन भी एकक्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल से कम है। लागत प्रदर्शन के मामले में, एकक्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल थोड़ा बेहतर है।

1. कम वाट क्षमता वाले सौर पैनलों को मापा जा सकता है, लेकिन उच्च क्षमता वाले सौर पैनलों को केवल मल्टीमीटर से नहीं मापा जा सकता है।

100mW/cm² के प्रकाश स्रोत के नीचे रखे फोटोवोल्टिक सेल के आउटपुट वोल्टेज का मान मापें, बशर्ते सेल का आउटपुट सर्किट खुला हो। माप के लिए मल्टीमीटर की DC वोल्टेज रेंज का उपयोग करें, लाल टेस्ट लीड को बैटरी बोर्ड के धनात्मक ध्रुव से और काले टेस्ट लीड को बैटरी बोर्ड के ऋणात्मक ध्रुव से जोड़ें।

शॉर्ट-सर्किट करंट: यह उस करंट को संदर्भित करता है जो फोटोवोल्टेइक सेल से तब प्रवाहित होता है जब आउटपुट को मानक प्रकाश स्रोत के विकिरण के तहत शॉर्ट-सर्किट किया जाता है। शॉर्ट-सर्किट करंट को मापने की सामान्य विधि यह है कि 1 ओम से कम आंतरिक प्रतिरोध वाले एमीटर को फोटोवोल्टेइक सेल के दोनों सिरों से जोड़कर माप लिया जाए।

मल्टीमीटर के डीसी करंट गियर का उपयोग करें, लाल टेस्ट लीड को सोलर पैनल के पॉजिटिव इलेक्ट्रोड से और काले टेस्ट लीड को सोलर पैनल के नेगेटिव इलेक्ट्रोड से कनेक्ट करें।

गणना:

अधिकतम आउटपुट पावर (Pm): अधिकतम आउटपुट कार्यशील वोल्टेज (Vpm) × अधिकतम आउटपुट कार्यशील करंट (Ipm)।

फोटोवोल्टिक पैनल 18V, 36V आदि वोल्टेज में आते हैं। 12V सिस्टम वाली स्ट्रीट लाइटों में 18V के सोलर पैनल समानांतर क्रम में लगाए जा सकते हैं, 24V सिस्टम वाली स्ट्रीट लाइटों में 36V के सोलर पैनल लगाए जा सकते हैं, या फिर 18V के सोलर पैनल श्रृंखला क्रम में जोड़े जा सकते हैं।

वर्तमान में, 100W, 250W, 300W∽345W (लगभग 1m*2m) के सोलर पैनल आम हैं, और 470W का सोलर पैनल बहुत बड़ा है, फोटोवोल्टिक सिस्टम में इन्वर्टर कंट्रोलर बहुत महत्वपूर्ण है, साथ ही एमपीपीटी वर्तमान में सबसे अच्छा है।

2. वर्तमान में बाजार में उपलब्ध सौर पैनल:

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन: 125 मिमी * 125 मिमी, वाट क्षमता: 2.5W-2.7W (W/मिमी)

पॉलीसिलिकॉन: 156 मिमी * 156 मिमी, वाट क्षमता: 3W-4W

सेल रूपांतरण दक्षता = वाट क्षमता / क्षेत्रफल

उदाहरण के लिए: 2.5W/(125mm*125mm*0.99) एकल क्रिस्टल का लुप्त कोना

उदाहरण से सीखें:

वाट रूपांतरण क्षेत्र: 2.5W/1000=0.00259 (W/m)

क्षेत्रफल: 125 मिमी * 125 मिमी * 0.99 = 0.01546 वर्ग मीटर

रूपांतरण दक्षता: वाट क्षमता/क्षेत्रफल = 0.00259/0.01546 = 0.1675

अर्थात्, 2.5 वाट के मोनोक्रिस्टलाइन सेल की रूपांतरण दक्षता 16.8% तक पहुंच सकती है।

3. सोलर पैनल वोल्टेज 12V (36 पीस) या 24V (72 पीस)

उदाहरण से सीखें:

120 वाट/24 वोल्ट का सोलर पैनल कैसे बनाएं।

120W/72=1.67

1.67*2=3.3W

इसके विपरीत, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि इसे 3.3W पॉलीक्रिस्टलाइन सेल के 1/2 से कम किया जा सकता है: 3.3*1/2*72=119W (सौर सेल के आकार में थोड़ी त्रुटि हो सकती है, इसमें 5% की भिन्नता हो सकती है)।

4. सोलर पैनल का कार्यशील वोल्टेज

एकल सेल का वोल्टेज: 0.48V~0.5V

सामान्य 12V सिस्टम बैटरी बोर्ड का ऑपरेटिंग वोल्टेज 17.5V है, और 24V सिस्टम बैटरी बोर्ड का ऑपरेटिंग वोल्टेज लगभग 35V है; (0.48V~0.5V)*36=(17.28~18) (0.48V~0.5V)*72=(34.5~36)

5. सौर पैनल की विशिष्टताओं की गणना:

सामान्य पैनलों की व्यवस्था: 4*9 या 6*12

उदाहरण से सीखें:

90W/12V मोनोक्रिस्टलाइन सौर पैनल के क्षेत्रफल की गणना:

90W को 2.5W*36 के रूप में व्यक्त किया जा सकता है; 4*9 व्यवस्था के अनुसार, एक 2.5 वाट सेल 125*125 मिमी का होता है।

चौड़ाई है: 4*125=500+45 (सेलों के बीच का अंतर और फ्रेम की लंबाई)=545 मिमी

लंबाई है: 9 * 125 = 1125 + 80 (सेलों के बीच का अंतर, जंक्शन बॉक्स और फ्रेम की लंबाई) = 1205 मिमी

परिणाम : अतः 90 वाट के मोनोक्रिस्टलाइन सौर पैनल का आकार 545*1205 मिमी है ।

120W/24V पॉलीक्रिस्टलाइन सौर पैनल के क्षेत्रफल की गणना:

120W/24V 3.3W (1/2 कट)*72 हो सकता है;

6*12 के अनुपात में व्यवस्थित करने पर, एक सेल का आकार 156*156 मिमी होता है।

चौड़ाई है: 6*156=936+45 (सेलों के बीच का अंतर और फ्रेम की लंबाई)=992 मिमी

लंबाई है: 12*156/2+80 (सेलों के बीच का अंतर, जंक्शन बॉक्स और फ्रेम की लंबाई) = 1020 मिमी

परिणाम : अतः 120 वाट के पॉलीक्रिस्टलाइन सौर पैनल का आकार 992*1020 मिमी है ।