Cara menentukan daya panel surya (watt)

Cara menentukan daya panel surya

Apa itu panel surya?

Panel surya adalah perangkat yang mengubah radiasi matahari secara langsung atau tidak langsung menjadi energi listrik melalui efek fotolistrik atau efek fotokimia dengan menyerap sinar matahari. Ukurannya yang besar menyebabkan penggunaan umumnya memiliki keterbatasan tertentu.

Dibandingkan dengan baterai biasa dan baterai isi ulang, sel surya lebih hemat energi dan merupakan produk ramah lingkungan.

Saat ini, material silikon kristal (termasuk silikon polikristal dan silikon monokristal) merupakan material fotovoltaik terpenting, dengan pangsa pasar lebih dari 90%, dan akan tetap menjadi material utama untuk sel surya dalam jangka waktu yang lama di masa mendatang. Teknologi produksi material polisilikon telah lama berada di tangan 10 pabrik dari 7 perusahaan di 3 negara termasuk Amerika Serikat, Jepang, dan Jerman, yang mengakibatkan blokade teknologi dan monopoli pasar. Permintaan polisilikon terutama berasal dari semikonduktor dan sel surya.

Efisiensi konversi fotolistrik sel surya silikon monokristalin sekitar 18%, dan tertinggi mencapai 24%, yang merupakan efisiensi konversi fotolistrik tertinggi dari semua jenis sel surya, tetapi biaya produksinya sangat tinggi sehingga tidak dapat digunakan secara luas. Karena silikon monokristalin umumnya dilapisi dengan kaca temper dan resin tahan air, maka sel surya ini tahan lama dan memiliki masa pakai hingga 25 tahun.

Proses produksi sel surya silikon polikristalin mirip dengan sel surya silikon monokristalin, tetapi efisiensi konversi fotolistrik sel surya silikon polikristalin jauh lebih rendah, yaitu sekitar 16%. Dari segi biaya produksi, lebih murah daripada sel surya silikon monokristalin, bahannya mudah diproduksi, konsumsi daya lebih hemat, dan total biaya produksi lebih rendah, sehingga telah mengalami perkembangan pesat. Selain itu, masa pakai sel surya silikon polikristalin juga lebih pendek daripada sel surya silikon monokristalin. Dari segi kinerja biaya, sel surya silikon monokristalin sedikit lebih unggul.

1. Panel surya berdaya rendah dapat diukur, tetapi panel surya berdaya tinggi tidak dapat diukur hanya dengan multimeter.

Nilai tegangan keluaran diukur ketika sel fotovoltaik ditempatkan di bawah sumber cahaya 100mW/cm2 dan keluaran sel fotovoltaik dalam keadaan rangkaian terbuka. Gunakan rentang tegangan DC pada multimeter, kabel uji merah dihubungkan ke kutub positif papan baterai, dan kabel uji hitam dihubungkan ke kutub negatif papan baterai untuk pengukuran.

Arus hubung singkat: mengacu pada arus yang mengalir melalui sel fotovoltaik ketika output dihubung singkat di bawah penyinaran sumber cahaya standar. Metode umum untuk mengukur arus hubung singkat adalah dengan menghubungkan ammeter dengan resistansi internal kurang dari 1 ohm ke kedua ujung sel fotovoltaik untuk pengukuran.

Gunakan mode arus DC pada multimeter, kabel uji merah dihubungkan ke elektroda positif panel surya, dan kabel uji hitam dihubungkan ke elektroda negatif panel surya.

Perhitungan:

Daya keluaran maksimum (Pm): tegangan kerja keluaran maksimum (Vpm) × arus kerja keluaran maksimum (Ipm).

Panel fotovoltaik tersedia dalam tegangan 18V, 36V, dan seterusnya. Lampu jalan sistem 12V dapat menggunakan panel surya 18V secara paralel, lampu jalan sistem 24V dapat menggunakan panel surya 36V, atau panel surya 18V dapat dihubungkan secara seri.

Saat ini, panel surya umum yang tersedia adalah 100W, 250W, 300W∽345W (sekitar 1m*2m), dan panel surya 470W sangat besar. Pengontrol inverter dalam sistem fotovoltaik sangat penting, dan mPPt saat ini merupakan yang terbaik.

2. Panel surya yang saat ini ada di pasaran:

Silikon monokristalin: 125mm*125mm, daya: 2,5W-2,7W (W/mm)

Polisilikon: 156mm*156mm, Daya: 3W-4W

Efisiensi konversi sel = daya/luas

Contoh: 2.5W/(125mm*125mm*0.99) sudut yang hilang dari kristal tunggal

Belajar dari contoh:

Konversi luas daya (Watt): 2,5W/1000 = 0,00259 (W/m²)

Luas: 125mm * 125mm * 0,99 = 0,01546 m²

Efisiensi konversi: daya/luas = 0,00259/0,01546 = 0,1675

Artinya, efisiensi konversi sel monokristalin 2,5 watt dapat mencapai 16,8%.

3. Tegangan panel surya 12V (36 buah) atau 24V (72 buah)

Belajar dari contoh:

Cara membuat panel surya 120W/24V.

120W/72=1.67

1.67*2=3.3W

Sebaliknya, dapat disimpulkan bahwa daya tersebut dapat dikurangi menjadi 1/2 dari sel polikristalin 3,3W: 3,3*1/2*72=119W (ukuran sel surya mungkin sedikit salah, ada toleransi 5%).

4. Tegangan kerja panel surya

Tegangan sel tunggal: 0,48V~0,5V

Tegangan operasi papan baterai sistem 12V normal adalah 17,5V, dan tegangan operasi papan baterai sistem 24V sekitar 35V; (0,48V~0,5V )*36=(17,28~18) (0,48V~0,5V )*72=(34,5~36)

5. Perhitungan spesifikasi panel surya:

Susunan panel standar: 4*9 atau 6*12

Belajar dari contoh:

Perhitungan luas panel surya monokristalin 90W/12V:

90W dapat berupa 2,5W*36; menurut susunan 4*9, satu sel 2,5 watt berukuran 125*125mm.

Lebarnya adalah: 4*125=500+45 (celah antara sel dan panjang bingkai)=545mm

Panjangnya adalah: 9 * 125 = 1125 + 80 (celah antar sel, kotak sambungan, dan panjang bingkai) = 1205 mm

Hasil : Jadi ukuran panel surya monokristalin 90W adalah 545*1205 mm .

Perhitungan luas panel surya polikristalin 120W/24V:

120W/24V bisa menjadi 3.3W (1/2 potongan)*72;

Jika disusun dengan konfigurasi 6*12, satu sel berukuran 156*156mm.

Lebarnya adalah: 6*156=936+45 (celah antara sel dan panjang bingkai)=992mm

Panjangnya adalah: 12*156/2+80 (celah antara sel, kotak sambungan, dan panjang bingkai)=1020mm

Hasil : Jadi ukuran panel surya polikristalin 120W adalah 992*1020 mm .