Как определить мощность солнечной панели

Как определить мощность солнечной панели

Что такое солнечная панель?

Солнечная панель — это устройство, которое преобразует солнечное излучение прямо или косвенно в электрическую энергию посредством фотоэлектрического или фотохимического эффекта, поглощая солнечный свет. Она настолько велика, что её широкое применение имеет определённые ограничения.

По сравнению с обычными и перезаряжаемыми батареями, солнечные элементы являются более энергосберегающими и экологически чистыми продуктами.

В настоящее время кристаллические кремниевые материалы (включая поликристаллический и монокристаллический кремний) являются наиболее важными фотоэлектрическими материалами, занимая более 90% рынка, и останутся основным материалом для солнечных элементов в течение длительного времени в будущем. Технология производства поликристаллического кремния долгое время находилась в руках 10 заводов 7 компаний в 3 странах, включая США, Японию и Германию, что привело к технологической блокаде и монополии на рынке. Спрос на поликристаллический кремний в основном обусловлен полупроводниками и солнечными элементами.

Эффективность фотоэлектрического преобразования солнечных элементов на основе монокристаллического кремния составляет около 18%, а максимальная достигает 24%, что является наивысшей эффективностью фотоэлектрического преобразования среди всех типов солнечных элементов, однако стоимость их производства настолько высока, что они не могут широко использоваться. Поскольку монокристаллический кремний обычно покрывается закаленным стеклом и водонепроницаемой смолой, он долговечен и имеет срок службы до 25 лет.

Процесс производства поликристаллических кремниевых солнечных элементов аналогичен процессу производства монокристаллических кремниевых солнечных элементов, однако эффективность фотоэлектрического преобразования у поликристаллических кремниевых солнечных элементов значительно ниже и составляет около 16%. С точки зрения себестоимости производства, они дешевле монокристаллических кремниевых солнечных элементов, материал проще в изготовлении, потребление энергии ниже, а общая себестоимость производства ниже, поэтому они получили широкое распространение. Кроме того, срок службы поликристаллических кремниевых солнечных элементов также короче, чем у монокристаллических. С точки зрения соотношения цены и качества, монокристаллические кремниевые солнечные элементы немного лучше.

1. Мощность солнечных панелей малой мощности можно измерить с помощью мультиметра, но мощность солнечных панелей высокой мощности измерить только с помощью мультиметра невозможно.

Значение выходного напряжения измеряется при размещении фотоэлемента под источником света интенсивностью 100 мВт/см² и при разомкнутой цепи на выходе фотоэлемента. Для измерения используйте диапазон измерения постоянного напряжения мультиметра: красный измерительный щуп подключается к положительному полюсу платы батареи, а черный измерительный щуп — к отрицательному полюсу платы батареи.

Ток короткого замыкания: это ток, протекающий через фотоэлектрический элемент при коротком замыкании выходного напряжения под воздействием стандартного источника света. Общий метод измерения тока короткого замыкания заключается в подключении амперметра с внутренним сопротивлением менее 1 Ом к обоим концам измеряемого фотоэлектрического элемента.

Используйте режим измерения постоянного тока мультиметра: красный измерительный щуп подключается к положительному электроду солнечной панели, а черный измерительный щуп — к отрицательному электроду солнечной панели.

Расчет:

Максимальная выходная мощность (Пм): максимальное выходное рабочее напряжение (Вм) × максимальный выходной рабочий ток (Им).

Фотоэлектрические панели бывают на 18 В, 36 В и т. д. Уличные фонари с 12-вольтовой системой могут использовать солнечные панели на 18 В, соединенные параллельно, уличные фонари с 24-вольтовой системой — солнечные панели на 36 В, или солнечные панели на 18 В могут быть соединены последовательно.

В настоящее время распространены солнечные панели мощностью 100 Вт, 250 Вт, 300 Вт – 345 Вт (примерно 1 м х 2 м), а солнечная панель мощностью 470 Вт очень большая, поэтому инверторный контроллер в фотоэлектрической системе имеет большое значение, и в настоящее время mPPt является лучшим решением.

2. Солнечные панели, представленные в настоящее время на рынке:

Монокристаллический кремний: 125 мм * 125 мм, мощность: 2,5 Вт - 2,7 Вт (Вт/мм)

Поликремний: 156 мм * 156 мм, Мощность: 3 Вт - 4 Вт

Эффективность преобразования энергии ячейки = мощность/площадь

Например: 2,5 Вт / (125 мм * 125 мм * 0,99) — отсутствующий угол монокристалла.

Учитесь на примерах:

Площадь преобразования ватт: 2,5 Вт/1000 = 0,00259 (Вт/м²)

Площадь: 125 мм * 125 мм * 0,99 = 0,01546 м²

Коэффициент преобразования: мощность/площадь = 0,00259 / 0,01546 = 0,1675

То есть, эффективность преобразования монокристаллических элементов мощностью 2,5 Вт может достигать 16,8%.

3. Напряжение солнечных панелей: 12 В (36 штук) или 24 В (72 штуки).

Учитесь на примерах:

Как сделать солнечную панель мощностью 120 Вт/24 В.

120W/72=1.67

1.67*2=3.3W

Напротив, можно сделать вывод, что мощность можно уменьшить вдвое по сравнению с поликристаллическим элементом мощностью 3,3 Вт: 3,3 * 1/2 * 72 = 119 Вт (размер солнечного элемента может иметь небольшую погрешность, имеется 5% запаса).

4. Рабочее напряжение солнечной панели

Напряжение одной ячейки: 0,48 В ~ 0,5 В

Нормальное рабочее напряжение платы батарейной системы 12 В составляет 17,5 В, а рабочее напряжение платы батарейной системы 24 В — около 35 В; (0,48 В~0,5 В) * 36 = (17,28~18) (0,48 В~0,5 В) * 72 = (34,5~36)

5. Расчет технических характеристик солнечной панели:

Расположение стандартных панелей: 4*9 или 6*12

Учитесь на примерах:

Расчет площади монокристаллической солнечной панели мощностью 90 Вт/12 В:

90 Вт может быть представлено 2,5 Вт * 36; при расположении 4 * 9 один элемент мощностью 2,5 Вт имеет размеры 125 * 125 мм.

Ширина составляет: 4*125 = 500 + 45 (расстояние между ячейками и длина рамки) = 545 мм.

Длина составляет: 9 * 125 = 1125 + 80 (зазор между ячейками, распределительная коробка и длина рамы) = 1205 мм.

Результат : Таким образом, размеры монокристаллической солнечной панели мощностью 90 Вт составляют 545*1205 мм .

Расчет площади поликристаллической солнечной панели мощностью 120 Вт/24 В:

120 Вт/24 В может быть 3,3 Вт (половинное сокращение)*72;

При расположении ячеек в порядке 6*12, размер одной ячейки составляет 156*156 мм.

Ширина составляет: 6*156 = 936 + 45 (расстояние между ячейками и длина рамки) = 992 мм.

Длина составляет: 12*156/2+80 (зазор между ячейками, распределительная коробка и длина рамы) = 1020 мм

Результат : Таким образом, размер поликристаллической солнечной панели мощностью 120 Вт составляет 992*1020 мм .