Panourile fotovoltaice produc energie electrică. In functie de compozitie (siliciu amorf, policristalin sau monocristalin), suprafata in m², randament, radiatia solara si orientare, productia lor de energie electrica exprimata in kWh se calculeaza plecand de la varful kW (kWp).
Elementele esențiale despre panourile solare
Pentru a alege panouri solare va trebui să știți:
- puterea anuală în kilowați oră de care aveți nevoie;
- radiația locației dvs.;
- suprafața în m² disponibilă pentru instalare .
Suprafața disponibilă poate influența alegerea panourilor deoarece puterea de vârf furnizată pe m² este variabilă în funcție de tehnologia panoului fotovoltaic:
- siliciu amorf: 1 m² = aproximativ 60 Wp, funcționează și cu lumină difuză;
- siliciu policristalin: 1 m² = aproximativ 100 Wp, eficienta scade cu lumina difuza;
- siliciu monocristalin: 1 m² = aproximativ 200 Wp, randamentul scade cu lumina difuza.
*Un kWp (vârf de kilowatt, adică 1000 Wp) produce aproximativ 1.100 kWh pe an în Sibiu și 1.300 kWh în Bucuresti.
Cum este realizat un panou solar și cum funcționează
Panourile solare sunt realizate prin asamblarea celulelor fotovoltaice care produc aproximativ 0,5 V fiecare. Montate în serie și în paralel, celulele fotovoltaice pot produce o tensiune de câteva zeci de volți pentru o intensitate de câțiva amperi.
Pe aceste celule este plasată o grilă metalică, care sunt la rândul lor lipite pe o placă conductoare. Aceste două elemente permit ca curentul electric creat de celule să fie colectat atunci când sunt expuse la lumină.
O placă transparentă, adesea din sticlă călită, acoperă totul fără a reduce cantitatea de lumină. Acest mileuille are un cadru care îl protejează de șocuri și îi permite să fie ancorat ferm de acoperiș sau de sol pe o structură specială. Chiar și în vânt puternic, nimic nu trebuie să se miște.
Cum produc panoul solar electricitate
Celulele sunt realizate din materiale semiconductoare, cum ar fi cele găsite în componentele computerului. Inima unei celule este așa-numita joncțiune PN. Pe de o parte, structura materialului are un deficit de electroni, cunoscut sub numele de P-doping; pe de altă parte, dopajul cu N constă într-un exces de electroni.
Combinația celor două creează un câmp electric permanent. Energia conținută în fotonii luminii excită electronii cristalului de siliciu. Când acești electroni sunt suficient de excitați, se desprind de atracția atomilor și sunt respinși de câmpul electric creat de joncțiunea PN.
Acest fenomen, numit efect fotovoltaic, se manifestă sub forma unui curent de câțiva miliamperi.
Cum se măsoară puterea unui panou fotovoltaic
Puterea unui panou solar este exprimată în wați putere (Wp). Aceasta este puterea instantanee furnizată de un panou fotovoltaic în condiții optime standard, adică cu iradiere de 1000 W/m², temperatura ambiantă de 25°C, cu poziția soarelui la 1,5 AM (adică poziția în care soarele formează un unghi de 48°).
Această dimensiune standard vă permite să comparați diferite panouri între ele: cele cu o putere de vârf mai mare vor produce, evident, mai multă energie electrică. În plus, vă permite să evaluați producția anuală a unui sistem fotovoltaic în funcție de locul de instalare.
Diferitele tehnologii de panouri fotovoltaice
Exista diverse tehnologii de celule fotovoltaice care se remarca prin pret si performanta. Cu cât aceasta din urmă este mai mare, cu atât este mai mare puterea de vârf și, prin urmare, producția anuală. Cele mai eficiente tehnologii sunt limitate la aplicații științifice avansate.
Cele 3 tipuri de panouri fotovoltaice
Siliciu amorf
Un metru pătrat (1 m²) din aceste panouri produce aproximativ 60 Wp, adică o eficiență de aproximativ 6%. Au un preț modest și funcționează și cu lumină difuză. Ele pot fi adaptate la suporturi flexibile, astfel încât sunt foarte practice pentru utilizare mobilă.
Siliciu policristalin
Puterea lor de vârf este de aproximativ 100 Wp pe m², adică au o eficiență de aproximativ 15%. Observându-le, puteți vedea pete albastre de diferite nuanțe. Performanța lor este mai scăzută în zilele înnorate.
Siliciu monocristalin
Mai complexe de construit decât precedentele, sunt cu 50% mai puternice (eficiență de la 16 la 24%) cu aproximativ 165 Wp/m². Ele sunt, de asemenea, sensibile la lumina difuză, ceea ce le reduce totuși performanța.
Ce dimensiune de panouri solare să alegi
Dimensiunea unui panou fotovoltaic depinde de mai mulți parametri care trebuie luați în considerare. Puteți juca pe unii dintre acești parametri în funcție de obiectivul dvs.:
- puterea de vârf pe m² a panoului solar instalat, care depinde de tehnologia aleasă și de performanța intrinsecă a modelului ales;
- cantitatea de energie pe care doriți să o produceți într-un an, exprimată în kWh;
- radiația solară, deci poziția geografică. Un m² de celule fotovoltaice din Iasi nu primește atâta energie solară ca în Girgiu. La Iasi va produce 1.050 kWh/kWp, la Giurgiu 1.400 kWh/kWp;
- suprafața disponibilă pentru instalarea panourilor solare;
- orientarea panourilor, care în mod ideal ar trebui să fie sud și să formeze un unghi de 35°-40° față de orizontală. Cu cât panourile se abat mai mult de la această configurație optimă, cu atât vor produce mai puțină energie electrică pentru aceeași cantitate de radiație solară. Un panou plasat vertical sau orizontal nu va produce niciodată atât de mult cât ar putea în condiții ideale.
6 sfaturi pentru instalarea unui sistem fotovoltaic
- Pentru o instalatie fixa, criteriul determinant este cel al puterii instalate, impreuna cu spatiul disponibil.
- Panourile solare de înaltă performanță produc mai mult pe m² și, prin urmare, sunt mai scumpe, fie pentru că tehnologia lor este mai avansată, fie datorită calității mai ridicate a producției.
- Pentru a compara în mod obiectiv panourile solare, luați în considerare puterea lor de vârf pe metru pătrat (Wp/m²).
- Pentru a atinge un obiectiv de producție foarte specific, luând în considerare diferiții parametri ai sistemului dumneavoastră, trebuie să efectuați calcule specifice.
- Nu ezitați să oferiți o marjă de siguranță substanțială dacă aceste panouri vor alimenta dispozitivele pe tot parcursul anului, atât vara, cât și iarna, astfel încât să nu fiți niciodată lipsiți de electricitate.
- Nu uita ca alegerea pozitionarii este fundamentala. Asigurați-vă că nu există umbră pe panouri. Luați în considerare că copacii cresc și curăță în mod regulat suprafața panourilor după instalare pentru a asigura performanța acestora.