Χρειάζονται οι ηλιακές πάνελ άμεση ηλιακή ακτινοβολία; Πώς είναι η ισχύς που παράγουν ανάλογα με τις συνθήκες;

Πώς είναι η ισχύς που παράγουν ανάλογα με τις συνθήκες;

Αυτές οι έκθεσεις αποτελούν πλανιστικά στοιχεία που παρατίθενται στα πηγαία δεδομένα μας, όχι εγγύησεις. Οι πραγματικές μετρήσεις στον χώρο εφαρμογής θα είναι πιο ακριβείς. Αν σχεδιάζετε τη συσκευή βάσει αυτών των δεδομένων, καταγράψτε πρώτα την έξοδο της συσκευής για έναν εβδομάδα στον χώρο εφαρμογής.

Γιατί η σκιά κοστίζει περισσότερο από την περιοχή που καλύπτει…

Ένα μονάδι που βρίσκεται υπό μερική σκιά μπορεί να χάσει πολύ περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από αυτό που θα χάνει αν βρισκόταν σε απόλυτα καθαρό ουρανό. Αυτό οφείλεται σε δύο μηχανισμούς:

Διόδοι παράκαμψης (Bypass Diodes): Όταν μέρος ενός μονάδας προστατεύεται από σκιά, τα κύτταρα που βρίσκονται σε αυτή την περιοχή σταματούν να συμβάλλουν στην παραγωγή τάσης, με αποτέλεσμα το ρεύμα στη σειρά των πάνελ να μειώνεται. Η διόδος παράκαμψης της μονάδας προσανακατεύει το ρεύμα γύρω από την προστατευόμενη περιοχή, προστατεύοντας έτσι τη μονάδα αλλά αποκλείοντας τα συγκεκριμένα κύτταρα από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Σύνδεση των πάνελ (String Wiring): Σε μία σειρά πάνελ, το ρεύμα καθορίζεται από το “αδύναμοτερο στοιχείο” (δηλαδή από το πάνελ με την χαμηλότερη απόδοση). Έτσι, ένα πάνελ που βρίσκεται σε περιοχή σκιάς μπορεί να επηρεάσει αρνητικά όλη τη σειρά. Έτσι, μία σκιά σε ένα πάνελ μπορεί να προκαλέσει απώλειες στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας της σειράς (25–50%).

Η ηλεκτρονική εξοπλισμογραφία σε επίπεδο της μονάδας αντιμετωπίζει αυτό το πρόβλημα απευθείας: Οι μικροινβερτέρ (microinverters) μετατρέπουν την τάση συνεχούς (DC) σε τάση εναλλασσόμενη (AC) σε κάθε πάνελ, ενώ οι βοηθητικές συσκευές (power optimizers) επιτελούν το ίδιο στον αποδοτικό τομέα. Σε κάθε περίπτωση, ένα πάνελ που βρίσκεται σε περιοχή σκιάς δεν επηρεάζει πλέον τα γειτονικά πάνελ. Αν η τοποθεσία σας παρουσιάζει πραγματικές εμπόδια (π.χ. παραπέτες, δέντρα ή άλλα αντικείμενα που προκαλούν σκιά), αποδοτεί να επενδύσετε τα χρήματα σε εξοπλισμό σε επίπεδο μονάδας ή σε μελέτες που θα αναλύσουν τις επιπτώσεις της σκιάς, πριν αγοράσετε περισσότερα πάνελ. Το εργαλείο ανάλυσης σκιάς μας προσδιορίζει τη γεωμετρία των εμποδίων κατά τον ολόκληρο χρόνο.

Χειρόκαιρος, ομίχλες και διόρθωση της θερμοκρασίας (Cold, Cloudy Weather, and Temperature Correction):

Τα καλοκαιρινά ηλιακά συνθήκατα μπορεί να επηρεάσουν αρνητικά την απόδοση των πάνελ. Επίσης, η θερμοκρασία μπορεί να προσβάλλει την ακρίβεια των μετρήσεων της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Για αυτό, οι συσκευές επιτρέπουν τη διόρθωση αυτών των παραμέτρων, διασφαλίζοντας έτσι την αξιοποίηση μέγιστης απόδοσης των πάνελ.

Ένα σχόλιο από το πηγαίο άρθρο πρέπει να διορθωθεί. Οι πάνελ (solar panels) δεν παράγουν περισσότερη ενέργεια σε κρύες περιόδους, επειδή η αγωγιμότητα του υλικού δεν βελτιώνεται. Η αλήθεια είναι ότι η παραγωγή ενέργειας εξαρτάται από την τάση: η τάση των κυψελών αυξάνεται καθώς η θερμοκρασία τους μειώνεται. Έτσι, σε συνθήκες ίσης ακτινοβολίας, ένας ψυχρός, ομιλκός ημέρας μπορεί να παράγει περισσότερη ενέργεια από ένα ζεστό, υγρό απόγευμα. Από αυτό προκύπτουν δύο πρακτικές συνέπειες:

• Το χειμώνα δεν είναι το “κακό” περίοδος που πιστεύουν οι περισσότεροι. Το κρύο αέρα και η χαμηλή γωνία ακτινοβολίας του ήλιου συχνά έχουν καλύτερα αποτελέσματα από ένα υγρό, ζεστό καλοκαιρινό απόγευμα.
• Η χιονόπτωση αποτελεί πρόβλημα στην απόδοση των πανελ, όχι στη θερμοκρασία. Η παραγωγή ενέργειας μειώνεται όσο η χιονόπτωση παραμένει στα γυάλια, αλλά επιστρέφει στα φυσιολογικά επίπεδα μόλις η χιονόπτωση λιώσει ή απομακρυνθεί. Μια ομαλή, κλινημένη επιφάνεια αποβάλλει την χιονόπτωση από μόνη της· ωστόσο, σε περιοχές με έντονη χιονόπτωση, είναι απαραίτητος ένας σχεδιασμός για την απομάκρυνση της χιονόπτωσης.

Η ρύπανση του αέρα και η υγρασία επηρεάζουν την απόδοση των πανελ για τον ίδιο λόγο με τα σύννεφα: μειώνουν την ακτινοβολία που φτάνει στα γυάλια, ενώ το υγρό αέρα διασκορπίζει το φως μακριά από τα πάνελ.

Σημασία της τοποθέτησης και του μεγέθους των πανελ

Οι σχεδιαστές λειτουργούν με το προσδιορισμό ότι τα συστήματα ηλιακής ενέργειας πρέπει να λαμβάνουν από τον ήλιο 4 έως 6 ώρες ημερησίως, οι οποίες αντιστοιχούν σε πραγματική ηλιακή ενέργεια. Ακόμη και όταν η πραγματική ποσότητα ηλιακής ενέργειας είναι μικρότερη από αυτή, τα πάνελ και τα μπαταρία πρέπουν να αντιμετωπίσουν την αντίσταση. Η κλίση και η προσανατολισμός των συστημάτων (30–45°) ταιριάζουν στις περισσότερες περιοχές, ενώ το ακριβές βέλτιστο προσανατολισμός εξαρτάται από τη γεωγραφική πλάτη και από το αν ο στόχος είναι η μέγιστη επιδοτικότητα το χρόνο ή το χειμώνα. Ο υπολογιστής βέλτιστης κλίσης μας εκτελεί τους υπολογισμούς αυτούς ανάλογα με τη γεωγραφική της τοποθεσίας σας. Η τεχνολογία των πανέλ επιτρέπει τη συλλογή μεγαλύτερης ποσότητας ηλιακής ενέργειας, χάρη σε κυψέλες υψηλής απόδοσης και στην τεχνολογία PERC (Passivated Emitter and Rear Cell), οι οποίες απορροφούν και περισσότερο έμμεσο και ανακλώμενο φως, με αποτέλεσμα να χάνουν λιγότερη ενέργεια σε ομίλια ημέρα. Τα διπρόσωπα πάνελ (με γυάλι στις δύο πλευρές) αυξάνουν ακόμη περισσότερο την επιδοτικότητα, λαμβάνοντας φως που ανακλάται από το έδαφος ή το χιόνι. Το φως του πρωινού ηλίου είναι ιδιαίτερα πολύτιμο σε τοποθεσίες που βρίσκονται σε σκιά το απόγευμα, γι’ αυτό η προσανατολισμός προς τα ανατολικά αποτελεί ένα λογικό σχεδιαστικό επιλογή – και όχι ένα συμβιβασμό. Συντήρηση σε κακές καιρικές συνθήκες: Η συντήρηση των συστημάτων ηλιακής ενέργειας είναι απαραίτητη, ιδιαίτερα σε περιόδους κακού καιρού, για να διατηρηθεί η απόδοσή τους.

Ο βροχόπτωσης πραγματοποιεί μια “δωρεάν” διαδικασία καθαρισμού: πλένει την σκόνη και τα υπολείμματα από τα γυάλια, γι’ αυτό και το πρόχειρο μετά από μια καταιγίδα συχνά παράγει περισσότερη ενέργεια από τα προηγούμενα ημέρα. Αυτό που ο βροχόπτωσης όμως δεν κάνει είναι να καθαρίζει τον χιόνι ή τα φύλλα που έχουν πέσει. Ελέγξτε την επιφάνεια μετά από τις καταιγίδες και αφαιρέστε ό,τι παραμένει. Ένα σύστημα παρακολούθησης που καταγράφει τις μεταβολές καθημερινά είναι ο φθηνότερος τρόπος για να εντοπίσετε προβλήματα λειτουργίας των συσκευών πριν αυτά γίνουν σοβαρότερα.

Τι δεν καλύπτει αυτή η σελίδα

Αυτή η σελίδα εξηγεί πώς οι συνθήκες φωτισμού επηρεάζουν την παραγωγή ενέργειας από τα ηλιακά πάνελ. Δεν αναλύει τη συμπεριφορά των μπαταριών σε χαμηλές θερμοκρασίες, τον προσδιορισμό του απαιτούμενου μεγέθους των συσκευών για αυτόνομη λειτουργία (off-grid) ή την επιλογή των ελεγκτών φόρτισης σε μεταβαλλόμενες συνθήκες φωτισμού. Για την καταγραφή των εμποδίων που μπορεί να εμφανιστούν καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους, χρησιμοποιήστε το εργαλείο ανάλυσης σκιών μας; Για τον βραχίο που μεγιστοποιεί την παραγωγή ενέργειας στη γεωγραφική σας πλάτη, χρησιμοποιήστε τον υπολογιστή βραχίου μας. Για πλήρεις συσκευές αυτόνομης λειτουργίας, δείτε τα ηλιακά φώτα μας.