I pannelli solari hanno bisogno di luce solare diretta ? Quale output sembra per condizione
I pannelli solari hanno bisogno di luce solare diretta ? Quale output sembra per condizione
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Risposta breve : No. La cella fotovoltaica (il dispositivo a semiconduttore dietro l'effetto fotovoltaico) converte i fotoni in corrente e i fotoni arrivano dall ' intera cupola del cielo , non solo dal raggio diretto . luce diffusa in una giornata nuvolosa produce ancora , in genere dal 10% al 25% della capacità nominale . La domanda di ingegneria è la quantità di array e batteria necessaria per la luce che il tuo sito riceve effettivamente , È una questione di dimensioni piuttosto che di fisica .
Che aspetto ha l'output per condizione
| Condizione | Produzione tipica (% del valore nominale) | Note |
|---|---|---|
| Cielo sereno , sole diretto | 100% (Riferimento , STC) | Condizioni di prova standard : 1.000 W/m ² , 25 ° C |
| Nuvoloso , sottile a copertura spessa | 10 - 80% di | Output tracce densità delle nuvole ; la gamma si estende sottile coperto di nuvole pesanti |
| Pioggia pesante/pioggia | 10 - 30% di ottimale | La pioggia pulisce il vetro |
| Ombra parziale sull ' array | 25 - 50% di ottimale | La perdita supera la frazione ombreggiata (vedi sotto) |
| Cloud-edge potenziato | Brief spikes above clear-sky output (brevi picchi sopra il cielo limpido) | Reale ma transitorio ; mai dimensionarlo su di esso |
Questi intervalli sono dati di pianificazione citati nei nostri dati di origine , non garanzie . La misurazione del sito li batte tutti - se stai progettando per loro , registra prima una settimana di output sul sito .
Perché l'ombra costa più dell ' area che copre
Un modulo parzialmente ombreggiato può perdere molto di più della frazione ombreggiata della sua superficie . Due meccanismi guidano che :
- Diodi di bypass . Quando parte di un modulo è ombreggiato , le celle ombreggiate smettono di contribuire tensione e la corrente di stringa collassa . Il diodo di bypass del modulo instrada la corrente attorno alla sottostringa ombreggiata , che protegge il modulo ma prende anche quelle celle fuori produzione .
- In una stringa di serie , la corrente è impostata dal collegamento più debole , quindi un pannello ombreggiato trascina l'intera stringa verso il proprio output . Ecco come un ' ombra su un angolo di un modulo si trasforma in una perdita di matrice del 25 - 50% .
L'elettronica a livello di modulo attacca direttamente questo . I microinverter convertono DC in AC su ciascun pannello ; ottimizzatori di potenza fanno lo stesso lavoro sul lato DC - in entrambi i casi un pannello ombreggiato smette di trascinare i suoi vicini . Se il tuo sito ha ombra reale da un parapetto , linea degli alberi , o braccio albero , spendere il budget per l'elettronica a livello di modulo o uno studio di tonalità prima di spenderlo su più pannelli . Il nostro strumento di analisi delle ombre Mappa la geometria degli ostacoli durante tutto l'anno .
Freddo , nuvoloso e correzione della temperatura
Una richiesta dall ' articolo di origine deve correggere . Pannelli non fanno più potere nella stagione fredda perché " conduttività migliora " . Il meccanismo è tensione : tensione delle celle aumenta come la temperatura delle celle scende , così a parità di irraggiamento un giorno nuvoloso fresco può out-produrre un pomeriggio umido caldo per unità di luce . Due conseguenze pratiche :
- L'inverno non è la stagione di cancellazione che la gente assume . L'aria fredda più un angolo di sole basso spesso batte un pomeriggio estivo umido .
- La neve è un problema di copertura , non un problema di temperatura . L'output scende mentre la neve si trova sul vetro e ritorna una volta che si scioglie o viene cancellata . Una superficie liscia e inclinata getta la neve da sola ; un array a bassa inclinazione in un paese di neve ha bisogno di un piano di compensazione .
L'inquinamento atmosferico e l'umidità contano per lo stesso motivo per cui lo fanno le nuvole : riducono la radiazione che raggiunge il vetro e l'aria umida disperde la luce lontano dalla matrice .
Implicazioni di localizzazione e dimensionamento
- Da quattro a sei ore di sole equivalente diretto al giorno è la figura con cui lavorano i progettisti . I pannelli producono ancora al di sotto di questo , ma l'array e la batteria devono assorbire il deficit .
- Inclinazione e orientamento : 30 - 45 ° si adattano alla maggior parte delle regioni e l'ottimale esatto dipende dalla latitudine e dal fatto che si ottimizzi per la resa annuale o la resa invernale .
- Tecnologia dei pannelli : celle ad alta efficienza e costruzione PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) catturano più luce indiretta e riflessa , quindi perdono meno nei giorni nuvolosi rispetto ai moduli standard . I pannelli bifacciali (vetro su entrambe le facce) aggiungono guadagno posteriore dalla luce riflessa dal terreno o dalla neve .
- Il sole del mattino vale soldi veri su siti ombreggiati pomeridiani . Un orientamento rivolto a est è una scelta di design legittima , non un compromesso .
Manutenzione in caso di maltempo
La pioggia fa un passaggio di pulizia gratis : lava la polvere e detriti dal vetro , che è parte del motivo per cui il giorno dopo una tempesta spesso out-produce i giorni prima di esso . Quello che la pioggia non fa è chiaro neve o foglia lettiera . Controllare la superficie dopo le tempeste e chiaro tutto ciò che rimane . Un sistema di monitoraggio che registra l'uscita giornaliera è il modo più economico per catturare un problema di sporco o ombreggiatura prima che diventi un problema di batteria .
Cosa non tratta questa pagina
Questa pagina illustra come le condizioni di luce influenzano l'uscita fotovoltaica a livello di modulo . Non copre il comportamento della batteria a bassa temperatura , il dimensionamento dell ' autonomia fuori rete o la selezione del controller di carica in condizioni di irraggiamento variabile . Per la mappatura degli ostacoli per tutto l'anno , utilizzare il nostro strumento di analisi dell ' ombra ; per l'inclinazione che massimizza la resa alla tua latitudine , usa il nostro calcolatore di inclinazione ottimale . Per gli apparecchi off-grid completi , vedi il nostro lampioni solari all-in - one .