¿ Los paneles solares necesitan luz solar directa ? ¿ Qué salida se ve por condición ?
¿ Los paneles solares necesitan luz solar directa ? ¿ Qué salida se ve por condición ?
Respuesta corta : No. Una célula fotovoltaica (el dispositivo semiconductor detrás del efecto fotovoltaico) convierte los fotones en corriente , y los fotones llegan desde toda la cúpula del cielo , no solo desde el haz directo . La luz difusa en un día nublado todavía produce , por lo general del 10% al 25% de la capacidad nominal . La pregunta de ingeniería es cuánta matriz y batería necesita para la luz que realmente recibe su sitio , que es una pregunta de tamaño en lugar de una pregunta de física .
Cómo se ve la salida por condición
| Condición | Producción típica (% de rated) | Notas |
|---|---|---|
| Cielo despejado , sol directo | 100% (referencia , STC) | Condiciones de prueba estándar : 1.000 W/m ² , celda de 25 ° C |
| Nublado , delgada a gruesa cobertura | Entre 10 y 80% | La salida rastrea la densidad de nubes ; el rango abarca nubes delgadas a nubes pesadas |
| Heavy Overcake/Lluvia | 10 - 30% de lo óptimo | La lluvia también limpia el vidrio |
| Sombra parcial en el array | 25 - 50% del óptimo | La pérdida excede la fracción sombreada (ver más abajo) |
| Cloud-edge mejora | Brief spikes above clear-sky output (Edición española) | Real , pero transitorio ; nunca dimensionar en él |
Estos rangos son cifras de planificación citadas en nuestros datos de origen , no garantías . La medición del sitio supera a todos ellos : si está diseñando para ellos , registre primero una semana de producción en el sitio .
Por qué la sombra cuesta más que el área que cubre
Un módulo parcialmente sombreado puede perder mucho más que la fracción sombreada de su superficie.Dos mecanismos impulsan que :
- Diodos de derivación . Cuando parte de un módulo está sombreado , las celdas sombreadas dejan de contribuir voltaje y la corriente de la cadena colapsa . El diodo de derivación del módulo enruta la corriente alrededor de la subcadena sombreada , lo que protege el módulo pero también saca esas celdas de la producción .
- En una cadena en serie , la corriente se establece por el eslabón más débil , por lo que un panel sombreado arrastra toda la cadena hacia su propia salida . Así es como una sombra en una esquina de un módulo se convierte en una pérdida de matriz de 25 - 50% .
La electrónica a nivel de módulo ataca esto directamente . microinversores convierten DC a AC en cada panel ; optimizadores de potencia hacen el mismo trabajo en el lado DC - de cualquier manera un panel sombreado deja de arrastrar a sus vecinos . Si su sitio tiene sombra real de un parapeto , línea de árboles , o brazo de mástil , gastar el presupuesto en la electrónica a nivel de módulo o un estudio de sombra antes de gastarlo en más paneles . Mapa de la geometría de obstrucción durante todo el año .
Frío , nublado , y la corrección de temperatura
Los paneles no producen más energía en clima frío porque " la conductividad mejora " . El mecanismo es el voltaje : el voltaje de la celda aumenta a medida que la temperatura de la celda cae , por lo que a igual irradiancia un día nublado fresco puede producir una tarde cálida y húmeda por unidad de luz .
- El invierno no es la temporada de cancelación que la gente asume . El aire frío más un ángulo de sol bajo a menudo supera a una tarde húmeda de verano .
- La nieve es un problema de cobertura , no un problema de temperatura . La producción cae mientras la nieve se asienta en el vidrio y regresa una vez que se derrite o se despeja . Una superficie lisa e inclinada arroja nieve por sí sola ; una matriz de baja inclinación en un país nevado necesita un plan de limpieza .
La contaminación del aire y la humedad son importantes por la misma razón que las nubes : reducen la radiación que llega al vidrio y el aire húmedo dispersa la luz lejos de la matriz .
Siting y dimensionamiento implicaciones
- De cuatro a seis horas de sol equivalente directo por día es la cifra con la que trabajan los diseñadores . Los paneles todavía producen por debajo de eso , pero la matriz y la batería tienen que absorber el déficit .
- Inclinación y orientación : 30 - 45 ° se adapta a la mayoría de las regiones , y el óptimo exacto depende de la latitud y de si se optimiza para el rendimiento anual o el rendimiento de invierno .
- Tecnología de panel : Las celdas de alta eficiencia y la construcción PERC (Emisor Pasivado y Célula Rear) capturan más luz indirecta y reflejada , por lo que pierden menos en días nublados que los módulos estándar .
- El sol de la mañana vale dinero real en sitios sombreados por la tarde . Un sesgo orientado al este es una opción de diseño legítima , no un compromiso .
Mantenimiento en mal tiempo
La lluvia hace un pase de limpieza de forma gratuita : lava el polvo y los escombros del vidrio , que es parte de la razón por la cual el día después de una tormenta a menudo supera a los días anteriores . Lo que la lluvia no hace es limpiar la nieve o la hojarasca . Compruebe la superficie después de las tormentas y limpie cualquier cosa que se quede . Un sistema de monitoreo que registra la producción diaria es la forma más barata de detectar un problema de suciedad o sombra antes de que se convierta en un problema de batería .
Lo que no cubre esta página
Esta página cubre cómo las condiciones de luz afectan la salida fotovoltaica a nivel del módulo . No cubre el comportamiento de la batería a baja temperatura , el tamaño de la autonomía fuera de la red o la selección del controlador de carga bajo irradiancia variable . Para el mapeo de obstrucción durante todo el año , use nuestra herramienta de análisis de sombras análisis de sombras ; para la inclinación que maximiza el rendimiento en su latitud , utilice nuestra calculadora de inclinación óptima . Vea nuestras farolas solares todo en uno .