Güneş panelinin watt gücü nasıl belirlenir?

Güneş panelinin watt değerini nasıl belirleyebiliriz?

Güneş paneli nedir?

Güneş paneli, güneş ışınlarını emerek fotoelektrik etki veya fotokimyasal etki yoluyla doğrudan veya dolaylı olarak elektrik enerjisine dönüştüren bir cihazdır. Çok büyük olduğu için genel kullanımında bazı sınırlamalar vardır.

Güneş pilleri, sıradan piller ve şarj edilebilir pillerle karşılaştırıldığında, daha enerji tasarruflu ve çevre dostu yeşil ürünlerdir.

Şu anda, kristal silikon malzemeler (polikristal silikon ve monokristal silikon dahil), %90'ın üzerinde pazar payıyla en önemli fotovoltaik malzemelerdir ve gelecekte de uzun bir süre güneş pilleri için ana akım malzeme olmaya devam edecektir. Polisilisyum malzemelerin üretim teknolojisi uzun süredir ABD, Japonya ve Almanya dahil olmak üzere 3 ülkedeki 7 şirketin 10 fabrikasının elinde bulunmakta olup, bu durum teknoloji ablukasına ve pazar tekelciliğine yol açmıştır. Polisilisyum talebi esas olarak yarı iletkenlerden ve güneş pillerinden gelmektedir.

Tek kristalli silikon güneş pillerinin fotoelektrik dönüşüm verimliliği yaklaşık %18'dir ve en yüksek değer %24'tür ki bu, tüm güneş pili türleri arasında en yüksek fotoelektrik dönüşüm verimliliğidir; ancak üretim maliyeti çok yüksek olduğundan yaygın olarak kullanılamaz. Tek kristalli silikon genellikle temperli cam ve su geçirmez reçine ile kaplandığı için dayanıklıdır ve 25 yıla kadar kullanım ömrüne sahiptir.

Polikristal silikon güneş pillerinin üretim süreci, monokristal silikon güneş pillerine benzer, ancak polikristal silikon güneş pillerinin fotoelektrik dönüşüm verimliliği çok daha düşüktür ve yaklaşık %16'dır. Üretim maliyeti açısından, monokristal silikon güneş pillerinden daha ucuzdur, malzeme üretimi basittir, enerji tüketimi tasarrufludur ve toplam üretim maliyeti daha düşüktür, bu nedenle büyük ölçüde geliştirilmiştir. Ayrıca, polikristal silikon güneş pillerinin kullanım ömrü de monokristal silikon güneş pillerine göre daha kısadır. Maliyet performansı açısından, monokristal silikon güneş pilleri biraz daha iyidir.

1. Düşük watt'lı güneş panelleri ölçülebilir, ancak yüksek güçlü güneş panelleri yalnızca multimetre ile ölçülemez.

Fotovoltaik hücre 100mW/cm2 ışık kaynağının altına yerleştirildiğinde ve fotovoltaik hücrenin çıkışı açık devre olduğunda ölçülen çıkış voltajı değeri. Ölçüm için multimetrenin DC voltaj aralığı kullanılır; kırmızı test ucu pil kartının pozitif kutbuna, siyah test ucu ise pil kartının negatif kutbuna bağlanır.

Kısa devre akımı: Standart bir ışık kaynağının ışınımı altında çıkış kısa devre edildiğinde fotovoltaik hücreden geçen akımı ifade eder. Kısa devre akımını ölçmenin genel yöntemi, iç direnci 1 ohm'dan az olan bir ampermetreyi fotovoltaik hücrenin her iki ucuna bağlayarak ölçüm yapmaktır.

Multimetrenin doğru akım (DC) modunu kullanın; kırmızı test ucunu güneş panelinin pozitif elektroduna, siyah test ucunu ise güneş panelinin negatif elektroduna bağlayın.

Hesaplama:

Maksimum çıkış gücü (Pm): maksimum çalışma çıkış voltajı (Vpm) × maksimum çalışma çıkış akımı (Ipm).

Fotovoltaik paneller 18V, 36V vb. voltajlarda üretilmektedir. 12V sistemli sokak lambalarında 18V güneş panelleri paralel bağlanabilir, 24V sistemli sokak lambalarında ise 36V güneş panelleri kullanılabilir veya 18V güneş panelleri seri bağlanabilir.

Şu anda 100W, 250W, 300W∽345W (yaklaşık 1m*2m) yaygın olarak kullanılmaktadır ve 470W'lık güneş paneli çok büyüktür; fotovoltaik sistemde inverter kontrol cihazı çok önemlidir ve ayrıca mPPt değeri şu anda en iyisidir.

2. Şu anda piyasada bulunan güneş panelleri:

Monokristal silikon: 125mm*125mm, güç: 2,5W-2,7W (W/mm)

Polisilisyum: 156mm*156mm, Güç: 3W-4W

Hücre dönüşüm verimliliği = güç/alan

Örneğin: 2,5W/(125mm*125mm*0,99) tek kristalin eksik köşesi

Örnek alarak öğrenin:

Watt dönüşüm alanı: 2,5W/1000=0,00259 (W/m)

Alan: 125mm*125mm * 0.99=0.01546 ㎡

Dönüşüm verimliliği: güç/alan=0,00259/0,01546=0,1675

Yani, 2,5 watt'lık monokristal hücrelerin dönüşüm verimliliği %16,8'e ulaşabilir.

3. Güneş paneli voltajı 12V (36 adet) veya 24V (72 adet)

Örnek alarak öğrenin:

120W/24V güneş paneli nasıl yapılır?

120W/72=1.67

1.67*2=3.3W

Tersine, 3,3 W'lık polikristalin hücrenin 1/2'si kadar kesilebileceği sonucuna varılabilir: 3,3 * 1/2 * 72 = 119 W (güneş hücresinin boyutunda küçük bir hata olabilir, %5'lik bir sapma payı vardır).

4. Güneş panelinin çalışma voltajı

Tek bir pilin voltajı: 0,48V~0,5V

Normal 12V sistem batarya kartının çalışma voltajı 17,5V, 24V sistem batarya kartının çalışma voltajı ise yaklaşık 35V'tur; (0,48V~0,5V )*36=(17,28~18) (0,48V~0,5V )*72=(34,5~36)

5. Güneş paneli özelliklerinin hesaplanması:

Normal panellerin dizilimi: 4*9 veya 6*12

Örnek alarak öğrenin:

90W/12V monokristal güneş paneli alan hesaplaması:

90W, 2,5W*36'ya eşdeğer olabilir; 4*9 düzenlemesine göre, tek bir 2,5 watt'lık pil 125*125 mm boyutlarındadır.

Genişlik: 4*125=500+45 (hücreler arasındaki boşluk ve çerçeve uzunluğu)=545 mm

Uzunluk şu şekildedir: 9 * 125 = 1125 + 80 (hücreler arası boşluk, bağlantı kutusu ve çerçeve uzunluğu) = 1205 mm

Sonuç : 90W monokristal güneş panelinin boyutları 545*1205 mm'dir .

120W/24V polikristal güneş paneli alan hesaplaması:

120W/24V, 3.3W (1/2 kesim)*72 olabilir;

6*12 şeklinde düzenlendiğinde, tek bir hücre 156*156 mm boyutlarındadır.

Genişlik: 6*156=936+45 (hücreler arasındaki boşluk ve çerçevenin uzunluğu)=992 mm

Uzunluk şu şekilde hesaplanır: 12*156/2+80 (hücreler arasındaki boşluk, bağlantı kutusu ve çerçeve uzunluğu)=1020 mm

Sonuç : 120W'lık polikristal güneş panelinin boyutları 992*1020 mm'dir .