آنچه خواهید خواند
مقدمه
با اینکه عوامل بی شماری بر میزان انرژی تولید شده توسط یک پنل خورشیدی تأثیر گذارند، اما در ایالات متحده انتظار می رود یک پنل خورشیدی معمولی حدود 2 کیلووات ساعت در روز برق تولید کند که به طور متوسط باعث صرفه جویی 36/0دلار در هزینه برق روزانه خواهد شد. پیشنهاد می شود راهنمای خرید پنل خورشیدی مطالعه شود.
در حال حاضر این 36/0دلار زیاد به نظر نمی رسد، اما این میزان صرفه جویی در مصرف برق برای یک پنل در طول یک روز می باشد. از طرف دیگر، نصب یک سیستم خورشیدی کامل، باعث صرفه جویی حدود 132 دلار در ماه (یا بیشتر!) خواهد شد.
چه چیزی دقیقاً تعیین کننده میزان برق تولیدی یک پنل خورشیدی می باشد و چگونه می توان به میزان تولید یک پنل خورشیدی پی برد؟ بیایید به این مسائل بپردازیم
نکات کلیدی
- در ایالات متحده یک پنل خورشیدی 370 واتی به طور متوسط روزانه بین 4/1تا 9/1 کیلووات ساعت برق تولید می کند – که برای راه اندازی چند بار الکتریکی کوچک از جمله تلویزیون، لامپ ها و شارژر دستگاه ها کافی است.
- دو مسئله بر تولید پنل خورشیدی تأثیر گذارند: ویژگی های فیزیکی پنل خورشیدی و میزان دسترسی پنل به نور خورشید.
- پنل سری A، SunPower دارای توان اسمی 425 وات می باشد، در نتیجه قادر است نسبت به هر پنل خورشیدی مسکونی دیگر موجود در بازار برق بیشتری تولید کند.
- نصب یک سیستم پنل خورشیدی کامل به شما اجازه می دهد که برق منزل خویش را با انرژی های تجدیدپذیر تامین کرده، اتکا خود به برق شهری را کاهش داده و از همه مهمتر، هزینه برق مصرفی خود را پائین بیاورید.
پنل خورشیدی ام ال جی سولار مدل TKSP-20 ظرفیت 20 وات
پنل خورشیدی ام ال جی سولار مدل TKSP-20 با ظرفیت 20 وات، یکی از محصولات برتر در بازار است. این پنل با ابعاد 420×340 میلی‌متر و وزن 0.900 کیلوگرم، بسیار سبک و قابل حمل است. سلول‌های پلی کریستال این پنل با ابعاد 38×75 میلی‌متر، توانایی تولید بیشترین ولتاژ 18.6 ولت و بیشترین شدت جریان 1.08 آمپر را دارند. با توجه به این مشخصات، بیشترین توان تولیدی این پنل 20 وات است. بازده انرژی این پنل 14 درصد بوده و دارای استاندارد حفاظتی و ایمنی IP65 است. این پنل خورشیدی همچنین دارای کابل خروجی و جعبه اتصال است و با دو گیره کروکودیلی مجهز شده که امکان اتصال به مصرف کننده و یا باتری را فراهم می‌کند.
پنل خورشیدی تیسو مدل TM30W-18V ظرفیت 30 وات
پنل خورشیدی 30 وات مونوکریستال تیسو، با تکنولوژی مونوکریستال و ساخت چین، بازدهی بیشتری نسبت به پلی کریستال دارد. این پنل با ابعاد 51 در 42 میلی متر و ضخامت 3.5 سانتی متر، برای تولید برق بیشتر نیاز به فضای کمتری دارد. با اینکه در مناطق گرم کمتر استفاده می شود، اما با باتری های 18 و 28 آمپر راه اندازی می شود.
پنل خورشیدی تیسو مدل TM100W-18V ظرفیت 100 وات
پنل خورشیدی تیسو مدل TM100W-18V با ظرفیت 100 وات، یکی از پیشرفته‌ترین محصولات بازار است. این پنل با ابعاد ۷۲۰x۷۲۰ میلی‌متر و وزن ۷ کیلوگرم، دارای ۳۲ سلول با ابعاد ۱۸۲ میلی‌متر است. این پنل مونوکریستال با کانکتور نوع MC۴، در دمای کاربری -۴۰ تا +۸۵ درجه سانتیگراد کار می‌کند. حداکثر فشار قابل تحمل آن ±۳%، بیشترین ولتاژ ۱۸.۲۴ ولت، بیشترین شدت جریان ۵.۴۸ آمپر و بیشترین توان تولیدی آن ۱۰۰ وات است. بازده انرژی این پنل ۱۹.۳۰% است و استانداردهای حفاظتی و ایمنی آن شامل IP۶۷: Ingress Protection، IEC۶۱۲۱۵، IEC۶۱۷۳۰، ISO۹۰۰۱：۲۰۱۵ Quality management systems، ISO۴۵۰۰۱：Environmental management systems و ISO۴۵۰۰۱：۲۰۱۸ Occupational health and safety management systems است. ولتاژ مدار باز (Voc) این پنل ۲۱.۸۰ و جریان اتصال کوتاه (lsc) آن ۵.۸۱ است. این پنل با فریم آلیاژ آلومینیوم آنودایز شده و تکنولوژی Half-cell و Anti PID و کیفیت سلول گرید A، یکی از بهترین گزینه‌ها برای استفاده از انرژی خورشیدی است.
پنل خورشیدی پلی کریستال سان ارت مدل TPB156x156-72-P ظرفیت 330 وات
پنل خورشیدی پلی کریستال سان ارت مدل TPB156x156-72-P با ظرفیت 330 وات، یکی از پیشرفته‌ترین محصولات در حوزه انرژی خورشیدی است. این پنل با ابعاد ۱۹۵۸x۹۹۲x۴۰ میلی‌متر و وزن ۲۱۵۰۰ کیلوگرم، دارای ۷۲ سلول خورشیدی با ابعاد ۱۵۶x۱۵۶ میلی‌متر است. کابل خروجی این پنل ۱۲۰ سانتی‌متر است و در دمای -۴۰ تا +۸۵ درجه سانتیگراد کار می‌کند. این پنل قادر به تحمل فشار حداکثر ۵۴۰۰ پاسکال است و دارای جعبه اتصال است. بیشترین ولتاژ این پنل ۳۷.۳ ۱۰۰۰ ولت و بیشترین شدت جریان آن ۸.۸۵ آمپر است. بیشترین توان تولیدی این پنل ۳۳۰ وات است و دارای استاندارد حفاظتی و ایمنی IP۶۷ است. این پنل خورشیدی با توجه به مشخصات فنی برتر، یکی از بهترین گزینه‌ها برای استفاده در پروژه‌های انرژی خورشیدی است.
چه چیزی بر میزان برق تولید شده توسط پنل های خورشیدی تأثیر گذار است؟
عوامل متعددی بر میزان توان برق تولیدی پنل های خورشیدی تأثیر می‌گذارند، اما دو دسته هستند که بیشترین تأثیر را دارند:
- مشخصات خود پنل خورشیدی
- میزان دسترسی پنل به نور خورشید
مشخصات پنل
هنگام بحث در مورد تولید برق، مهم ترین چیزی که باید به آن توجه کرد، وات یا توان اسمی پنل می باشد. وات بیانگر میزان برقی است که یک پنل تحت مجموعه خاصی از شرایط آزمایشگاهی، موسوم به شرایط تست استاندارد (STC) تولید می کند.
اکثر پنل های خورشیدی مسکونی مورد استفاده کنونی دارای توان 300 تا 370 وات هستند. هر چه میزان وات یک پنل بیشتر باشد، قادر به تولید برق بیشتری خواهد بود.
وات یک پنل به روش ساخت پنل مرتبط می باشد. برای مثال، نوع سلول های خورشیدی مورد استفاده، بر میزان برق برحسب وات یک پنل تأثیر می گذارند. به همین دلیل امروزه در بیشتر پنل‌های خورشیدی از چیزی به نام سلول‌های خورشیدی مونو کریستال استفاده می شود، زیرا قادر به تولید برق بیشتری نسبت به فناوری‌های قدیمی سلول‌های خورشیدی (موسوم به سلول‌های خورشیدی پلی کریستال) هستند.
تعداد سلول های خورشیدی درون یک پنل نیز بر میزان انرژی تولید شده تأثیر گذار است. معمولا”، پنل های خورشیدی دارای 60 یا 72 سلول هستند . پنل های 72 سلولی صرفاً به دلیل وجود سلول های خورشیدی بیشتر، برق بیشتری تولید می کنند، با این حال، سایز آنها بسیار بزرگتر است، بنابراین به ندرت برای پنل های خورشیدی مسکونی مورد استفاده قرار می گیرند.
مقدار نور خورشید
مقدار نور خورشید دریافتی توسط صفحه خورشیدی نیز یکی دیگر از عوامل مهم در میزان برق تولیدی می باشد. هر چه پنل به میزان نور بیشتری دسترسی داشته باشد، قادر به تولید برق بیشتری خواهد بود.
هنگام تست آزمایشگاهی، پنل های خورشیدی در معرض 1000 وات نور خورشید در هر متر مربع به مدت یک ساعت قرار می گیرند. این همان چیزی است که به عنوان “ساعت اوج خورشید” شناخته می شود، و دانشمندان از روی آن میزان ساعات اوج روزانه خورشید در مکان های مختلف زمین را کشف کرده اند. پنل های خورشیدی قادر به تولید برق بیشتر در مکان هایی با تعداد ساعات بیشتر اوج خورشید هستند.
جدول زیر نشان می دهد که یک پنل 370 واتی با فرض یکسان بودن همه شرایط در ایالت های مختلف که مقادیر متفاوتی از نور خورشید را دریافت می کنند، چه مقدار برق می تواند تولید کند:
| تعداد ساعات اوج خورشید | تولید روزانه برق | ایالت |
| 5/7 | 7/2 کیلووات ساعت | آریزونا |
| 5/2 | 93/0 کیلووات ساعت | آلاسکا |
| 6 | 2/2 کیلووات ساعت | کالیفرنیا |
| 4 | 5/1 کیلووات ساعت | نیوجرسی |
همانطور که مشاهده می شود، یک پنل خورشیدی در ایالت های آفتابی مانند آریزونا و کالیفرنیا می تواند دو برابر ایالت های نه چندان آفتابی مانند آلاسکا برق تولید کند.
در آلاسکا نیز می توان پنل خورشیدی نصب کرد – این صرفا” نشان می دهد که برای تولید همان مقدار برقی که یک پنل در آریزونا تولید می کند، باید سه پنل خورشیدی در آلاسکا نصب نمود.
سایر عوامل
یک سری موارد دیگر نیز وجود دارند که بر میزان برق تولید شده توسط یک پنل خورشیدی تاثیر می گذارند. برای مثال دمای پنل را مد نظر قرار دهید: در واقع با گرمتر شدن، پنل خورشیدی برق کمتری تولید می‌کند
اگر پنل به هر نحوی ، چه با سایه درخت و چه توسط گرد و غباری که روی سطح پنل می نشیند پوشانده شود ، برق کمتری تولید خواهد کرد.
حتی شیب و جهت سقف نیز میزان برق تولیدی توسط پنل خورشیدی را تغییر می دهند. به طور کلی، سقف های رو به جنوب صرفا” به دلیل نحوه حرکت خورشید در آسمان قادر به تولید میزان برق بیشتری هستند
نحوه تعیین میزان برق تولید شده توسط یک پنل خورشیدی
بنابراین، اکنون که به مسئله عوامل تاثیر گذار بر توانایی یک پنل خورشیدی برای تولید برق پرداختیم، می‌توانیم به چیزهای بهتر، یعنی میزان برق تولیدی یک پنل بپردازیم.
ما از قبل تصدیق کرده‌ایم که یکسری از عوامل بر نحوه تولید برق توسط پنل‌های خورشیدی تأثیر می‌گذارند. بنابراین برای راحتی کار، تنهاچند مورد را برای مثال زیر مد نظر قرار می دهیم، از جمله:
- وات پنل
- ساعات اوج خورشید در منطقه شما
تنها کاری که باید انجام داد ضرب وات پنل در تعداد ساعات اوج خورشید روزانه برای منطقه خود می باشد
مالکی که در نیویورک یک پنل خورشیدی 370 واتی نصب می کند، می تواند انتظار حدود 5/3 ساعت اوج خورشید در طی روز را داشته باشد. در نتیجه این پنل 1295 وات ساعت برق در روز تولید می کند (معمولاً برق را بر حسب کیلووات ساعت خواهید دید، بنابراین به سادگی 1295 وات ساعت را بر 1000 تقسیم کرده تا 3/1 کیلووات ساعت در روز به دست آید):
370 وات × 5/3 ساعت اوج خورشید 1295 وات ساعت در روز
1295 وات ساعت / 1000 3/1 کیلووات ساعت در روز
اگر می خواهید از میزان برق تولیدی این پنل در ماه مطلع شوید، 3/1 کیلووات ساعت را در 30 روز ضرب کنید:
3/1کیلووات ساعت × 30 روز 39 کیلووات ساعت در ماه
برای یک سال چطور؟ ساده است – کافیست 3/1 کیلووات ساعت را در 365 روز ضرب کنید:
3/1کیلووات ساعت ×365 روز 475 کیلووات ساعت در سال
به یاد داشته باشید که این یک روش واقعا” ساده برای محاسبه میزان برق تولیدی یک پنل خورشیدی است. مقدار واقعی بر اساس همه عواملی که قبلاً ذکر شد، روزانه ، حتی ساعتی در نوسان خواهد بود.
کدام پنل های خورشیدی می توانند بیشترین میزان الکتریسیته را تولید کنند؟
همانطور که قبلاً گفتیم، پنل های خورشیدی با وات بالاتر قادر به تولید برق بیشتری هستند. جدول زیر تعدادی از پنل‌های خورشیدی پر وات محبوب را فهرست کرده که می‌توانند بیشترین میزان برق را برای شما تولید کنند:
| رتبه بندی قدرت | تخمین تولید برق روزانه* | مدل پنل خورشیدی |
| 425 وات | 3/2 کیلووات ساعت | 1. SunPower سری A |
| 405 وات | 03/2 کیلووات ساعت | 2. ال جی نئون |
| 405 وات | 03/2 کیلووات ساعت | 3. سری آلفا گروه REC |
| 385 وات | 98/1 کیلووات ساعت | 4. Q. CELLS Q. PEAK Duo |
| 380 وات | 90/1 کیلووات ساعت | 5. پاناسونیک EverVolt |
*تولید تخمینی یک پنل مجزا با فرض 5 ساعت اوج خورشید، دمای 25درجه سانتیگراد سلول و توده هوا 5/1.
به یاد داشته باشید، پنل های با وات بالا نیز معمولاً گران قیمت ترند. در نتیجه ممکن است مجبور شوید مبلغ بیشتری را برای ارتقاء سیستم خود پرداخت کنید. تا زمانی که فضای سقف کافی در اختیار باشد، همچنان می توان با نصب پنل های بیشتر و دارای وات کمتر، همان تولید کلی سیستم را داشت.
آیا برای تولید برق بیشتر باید پنل هایی با راندمان بالا نصب کرد؟
اگر تاکنون ” یک پنل خورشیدی چه مقدار برق می تواند تولید کند” را جستجو کرده اید، احتمالاً در جایی با کارایی پنل خورشیدی مواجه شده اید. نکته اینجاست – بررسی وات یک پنل بسیار مهمتر از بررسی میزان بازده آن می باشد.
چرا؟ زیرا بازده پنل در هنگام محاسبه توان اسمی مد نظر قرار می گیرد. می بینید، توان اسمی پنل به عنوان حداکثر میزان برقی که پنل می تواند تولید کند، بکار می رود (چند وات می دهد یا می گیرد).
بنابراین، اگر پنل A 370 وات و میزان بازده 19 درصد، و پنل B 360 وات و میزان بازده 21 درصد باشد، مهم نیست که پنل B دارای میزان بازده بالاتر است – تنها 360 وات تولید می کند. پنل A با وجود بازده کمتر، قادر به تولید برق بیشتری خواهد بود.
کل یک سیستم پنل خورشیدی چه میزان برق می تواند تولید کند؟
اکنون می دانیم که چگونه از میزان برق تولیدی یک پنل مطلع شویم، اما بیایید واقع بین باشیم، هیچ کس تنها یک پنل خورشیدی را روی سقف خود نصب نمی کند. یک پنل خورشیدی صرفا” قادر به روشن کردن چند چراغ، شارژ تلفن شما و روشن نگه داشن تلویزیون است، اما اگر واقعا علاقمند به پوشش تمامی هزینه های برق خود هستید، یک پنل آن را کاهش نمی دهد.
سایز یک سیستم پنل خورشیدی معمولی در ایالات متحده بسته به توان آنها حدود 6 کیلو وات یا بین 16 تا 18 پنل خورشیدی است. یک سیستم 6 کیلوواتی چیزی بین 720 کیلووات ساعت تا 900 کیلووات ساعت در ماه تولید می کند (بطور هر متوسط خانوار آمریکایی ماهانه حدود 893 کیلووات ساعت برق مصرف می کند ).
با اینکه یک سیستم خورشیدی 6 کیلوواتی برای همه مناسب نیست، زیرا هر خانه ای مصرف برق متفاوتی دارد! می توانید راهنمای گام به گام ما را در مورد چگونگی تعیین تعداد پنل های خورشیدی مورد نیاز خود بررسی کنید، یا می توانید این ویدیوی متخصص سیستم های خورشیدی داخلی SolarReviews ویل وایت تماشا کنید:
برای صرفه جویی در هزینه ها، برق کل خانه خود را با انرژی خورشیدی تامین کنید
اکنون می دانید که انتظار چه میزان برق تولیدی توسط یک پنل خورشیدی را داشته باشید و یک سیستم کامل نیز چقدر برق می تواند تولید کند.
اما بهترین بخش این است که نصب انرژی خورشیدی بسیار فراتر از تامین برق خانه شما با انرژی های تجدیدپذیر است – به شما کمک می کند در هزینه خود نیز صرفه جویی نمائید. با استفاده از برق تولید شده توسط پنل های خورشیدی روی پشت بام، مجبور نیستید از برق شهری استفاده کنید، در نتیجه آنها نیز مجبور نیستند شما را شارژ کنند.
در بیشتر مواقع، می توان با نصب پنل های کافی تمام هزینه های برق خود را پوشش داد. در واقع، با سیستم خورشیدی 6 کیلوواتی که قبلاً در مورد آن صحبت شد خانوارهای آمریکایی می توانند به طور متوسط بین 90 تا 100 دلار در ماه صرفه جویی کنند!
البته این تنها یک تخمین است. درست مانند میزان برق تولید شده توسط یک پنل، این که پنل‌های خورشیدی چقدر می‌توانند باعث صرفه چویی در هزینه ها شوند به عوامل زیادی بستگی دارد. ساده ترین راه برای فهمیدن اینکه پنل های خورشیدی چقدر می توانند به شما کمک کنند، استفاده از ماشین حساب صرفه جویی پنل خورشیدی ما در زیر است. نه تنها یک تخمین از میزان صرفه جویی با برق خورشیدی رایگان را دریافت خواهید کرد، بلکه می توانید برای دریافت قیمت واقعی برق خورشیدی خانه خود، با نصاب های سیستم خورشیدی محلی تأیید شده تماس بگیرید.
نتیجه گیری
با توجه به اینکه میزان تولید برق پنل‌های خورشیدی به عوامل مختلفی مانند زاویه تابش خورشید، شدت نور، دما و راندمان پنل‌های خورشیدی بستگی دارد، برای بررسی دقیق تر وضعیت، نیاز است که این عوامل در نظر گرفته شوند. با این حال، با توجه به اینکه پنل‌های خورشیدی امروزه به عنوان یکی از راه حل‌های پایدار و انرژی‌زا در نظر گرفته می‌شوند، بررسی میزان تولید برق این پنل‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است.
