Je možné nabíjet solární baterii za oblačného počasí?

Sluneční světlo putuje ze Slunce na Zemi v přímce. Když se dostane do atmosféry, část světla se láme a část dopadá na zem přímo. Zbytek světla je absorbován atmosférou. Lomené světlo je to, co se běžně nazývá difuzní záření nebo rozptýlené světlo. Ta část slunečního světla, která dopadá na zemský povrch, aniž by byla rozptýlena nebo absorbována, je přímé záření. Nejintenzivnější je přímé záření.

Solární moduly vyrábějí elektřinu, i když není přímé sluneční světlo. Proto i při zatažené obloze bude fotovoltaický systém vyrábět elektřinu. Nejlepší podmínky pro výrobu elektřiny však budou na ostrém slunci a při orientaci panelů kolmo na sluneční světlo. Pro oblasti severní polokoule by měly být panely orientovány na jih, pro země jižní polokoule – na sever.

Vliv různých světelných podmínek na výkon FV (% celkového výkonu)

Stav	% “plného” slunce
Jasné slunce – panely jsou umístěny kolmo na sluneční paprsky	100%
lehké mraky	60 80-%
Zataženo	20 30-%
Za sklem okna jedna vrstva, sklo a modul kolmo na sluneční paprsky	91%
Za okenním sklem 2 vrstvy, sklo a modul kolmo na sluneční paprsky	84%
Za sklem okna, jedna vrstva, sklo a modul pod úhlem 45° ke slunečním paprskům	64%
Umělé světlo v kanceláři, na povrchu stolu	0.4%
Umělé světlo uvnitř světlé místnosti (například obchod)	1.3%
Umělé světlo uvnitř obytného prostoru	0.2%

Solární panely nefungují za oblačného počasí zdaleka tak dobře jako za slunečného počasí. Napětí generované solárním článkem závisí na světelném toku na něj dopadajícím, a to: napětí roste s rostoucím osvětlením jen do určité meze a pak už neroste. U křemíkového článku je toto napětí 0,6 V a pro zvýšení napětí solárního článku (panelu) jsou prvky zapojeny do série. K nabíjení autobaterie o jmenovitém napětí 12 V tedy potřebujete baterii o 36 článcích zapojených do série s celkovým napětím naprázdno 36 x 0,6 = 21,6 (V).

Proč solární baterie potřebuje rezervu napětí? Napěťová rezerva zajišťuje nabití baterie při poklesu světelného toku při zatažené obloze nebo západu slunce za mraky a díky přítomnosti vnitřního odporu v solárním článku, který snižuje výstupní napětí při připojení zátěže i aby bylo zajištěno nabití baterie na požadovaných 14,4 V. Kromě toho, prvek produkuje maximální výkon při zátěži, která zajišťuje úbytek napětí až 0,47-0,5 V a při optimální zátěži baterie o 36 článcích produkuje napětí 17-18V.

Je třeba také vzít v úvahu, že solární články mají nižší hranici citlivosti na osvětlení, pod kterou přestávají energii generovat úplně. U křemíkových krystalických solárních modulů je tato hranice přibližně 150-200 W/m2. U tenkovrstvých modulů je o něco nižší – v rozmezí 100-200 W/m2. Proto se má za to, že tenkovrstvé solární panely fungují lépe za oblačného počasí než ty krystalické.

Tento efekt je skutečně pozorován. Ale když se rozhodujete o typu solárního panelu pro váš domov, musíte pochopit, že v zataženém počasí je velmi málo energie ze slunečních paprsků. Solární baterie generují jmenovitý výkon při osvětlení 1000 W/m2 a teplotě panelu 25 C. Navíc účinnost solárních článků klesá při nízké hladině osvětlení (viz I-V charakteristiky solárního článku při různých hladinách osvětlení). Proto rozdíl v prahovém osvětlení 50-100 W/m2 bude mít malý vliv na celkovou výrobu elektřiny solární baterie.

Jaké jsou zdroje stínování?

Stín lze vytvořit z různých zdrojů:
1. stromy: Mohou vrhat stíny na solární panely. Mnoho obytných budov se nachází v zelených oblastech, a proto mohou stromy vytvářet stín pro solární elektrárnu.
2. Další panely: Kromě stromů mohou na solární panely vrhat stín i další blízké panely. V závislosti na instalaci mohou sousední panely vrhat stíny na spodní prvky ve stejném systému. Tento problém se obvykle vyskytuje u pozemních solárních elektráren.
3. Vaše střecha: Panely mohou být ve stínu stejné střechy, na které jsou. V závislosti na poloze slunce a denní době mohou různé části střechy, jako je například komín, bránit přímému slunečnímu záření, aby se dostalo na některé panely.
4. Mraky: Nelze mluvit o stínění, aniž bychom nemluvili o mracích. Přestože blokují slunce a vlastně vytvářejí stínění, nemusíte se bát provozovat solární elektrárnu v zatažených dnech. Mraky totiž propouštějí část slunečního záření, takže panely v takovém počasí stále fungují, i když s určitým snížením účinnosti.

Stín a účinnost solárních panelů

Zastíněné solární panely produkují méně elektřiny než panely na přímém slunci. Vliv méně silného slunečního záření je zřejmým faktorem snižujícím účinnost panelů.
Pokud je střecha většinu dne zastíněna a není možné odstranit zdroje stínu (kácení stromů), nebude solární elektrárna maximálně efektivní. Pokud však na střechu padá částečný stín pouze během určitých hodin denního světla, existuje několik řešení solárních invertorů, která mohou pomoci minimalizovat dopad tohoto stínu a maximalizovat výkon solární elektrárny.

Které solární moduly fungují nejlépe při slabém osvětlení a rozptýleném světle?

Specifikace pro solární moduly udávají parametry podle STC (standardní testovací podmínky). Skutečné provozní podmínky se mohou výrazně lišit od STC. Solární panely v Rusku obvykle pracují při úrovních osvětlení nižších než 1000 W/m² a počasí je zataženo nebo dokonce zataženo. Solární moduly různých typů a dokonce i stejného typu, ale od různých výrobců, fungují v reálných provozních podmínkách odlišně.

Nabízí se proto otázka – jaké solární moduly je nejlepší koupit, aby co nejefektivněji fungovaly při zatažené obloze a rozptýleném světle? Hlavním parametrem, který je pro nás důležitý při posuzování účinnosti solárních panelů, je množství vyrobené energie za určité časové období (den, týden, měsíc, rok). Které moduly produkují více energie za špatných světelných podmínek? Podívejme se na hlavní typy modulů – monokrystalické, polykrystalické, tenkovrstvé amorfní křemíkové, monokrystalické moduly PERC – to jsou hlavní moduly v současné době prezentované na ruském trhu.

Často se klade otázka: které moduly nejlépe fungují při zatažené obloze a rozptýleném světle? Ve špatných světelných podmínkách a částečném zastínění fungují tenkovrstvé moduly lépe. Také moduly vyrobené technologií PERC fungují lépe než běžné mono a polykrystalické moduly za zhoršených světelných podmínek (takové moduly máme v sortimentu).

U standardních modulů nelze přesně říci, který modul – monokrystalický nebo polykrystalický – vyrobí více za oblačného počasí. Vše záleží na kvalitě výrobce. Pouze značkové moduly zaručí maximální výkon za různých provozních podmínek. Nezapomeňte zkontrolovat, zda je výrobce nebo značka na seznamu modulů, které byly testovány nezávislou laboratoří na parametr PCT

Levné moduly jsou vyrobeny ze skla bez antireflexní vrstvy (jeden z populárních dodavatelů v Rusku prodává právě takové moduly). Produkují deklarované parametry při testování ve výrobě, kdy jsou moduly ozařovány v pravém úhlu k rovině. Jakmile ale úhel dopadu slunečních paprsků přestane být kolmý k povrchu prvku, značná část slunečního záření se odráží nekvalitním sklem. Také takové moduly fungují velmi špatně v difuzním světle. Výsledkem je, že výroba energie takového modulu může být méně než 2násobná ve srovnání s výrobou energie modulu stejného jmenovitého výkonu, ale vyrobeného známou značkou a výrobcem odpovědným za jeho kvalitu.

Proto opakujeme naši silnou radu, kterou dáváme v naší příručce pro nákup solárních panelů – nekupujte solární moduly pod značkou ruského dovozce! Ušetříte na nákupu, ale ztratíte na výrobě energie (a to je hlavní ukazatel kvality solárních panelů). Díky tomu budou náklady na elektřinu z vašeho solárního panelu dražší, než kdybyste si koupili kvalitní solární panel od renomovaného výrobce.

Solární panely za sklem

Často dostáváme otázku, o kolik se sníží výroba solárních panelů, pokud budou instalovány za sklem – uvnitř balkónu, verandy atd. Mnoho letních obyvatel se bojí, že venku nainstalovaný solární panel bude ukraden. Někteří lidé se snaží, aby instalace solárních panelů byla nenápadná.

Solární panely využívají speciální sklo se zvýšenou průhledností, čehož je dosaženo sníženým obsahem železa ve skle, ale i to snižuje výkon solárního panelu o několik procent. Jak můžete vidět z výše uvedené tabulky, jednovrstvé okenní sklo snižuje výkon solárních panelů o 9 %, zatímco dvojité sklo snižuje výkon solárních panelů o 16 %. To za předpokladu, že tyto brýle jsou dokonale čisté a sluneční paprsky na ně dopadají kolmo. Ve skutečnosti může být sklo zaprášené nebo dokonce špinavé, což dále snižuje jeho průhlednost. Když sluneční paprsky dopadají pod jiným úhlem než 90 stupňů, dochází k odrazům na přední a zadní ploše každého skla, které také odvádějí sluneční paprsky od solárního článku. Proto nedoporučujeme instalovat solární panely za okenní sklo.

Tento článek byl přečten 31489 krát!

pokračovat ve čtení

Jak správně nainstalovat solární panely? Solární panely fungují nejefektivněji, když jsou namířeny do slunce a jejich povrch je kolmý na sluneční paprsky. Jak určit polohu solárních panelů, při které budou generovat maximální množství energie za den? Jaká je orientace slunečního.

Jak připravit solární panely a kolektory na zimu? Solární panely mohou být skvělou součástí vašeho domova. Rozhodně vám dlouhodobě ušetří peníze a mohou časem snížit vaše účty za energii. Všichni víme, že solární panely.

Videa a rozhovory v televizi o solární a obnovitelné energii Od roku 2021 mohou solární panely k rozvodným sítím připojovat i soukromé osoby. Skutečná zkušenost s používáním.

Jak určit optimální vzdálenost mezi řadami solárních panelů? Když jsou solární panely uspořádány v řadách, mohou se navzájem stínit. Jaká je optimální vzdálenost mezi řadami? Pro různé úhly sklonu solárních panelů bude minimální vzdálenost mezi řadami různá. Čím větší je úhel sklonu.

Co jsou solární články, moduly, invertory, regulátory, elektrárny? Solární energie se stává hlavním proudem moderní energetiky a každým rokem přitahuje stále větší zájem. Fotovoltaická energetika je nový průmysl, který se rychle rozvíjí a moderní svět si bez solární fotovoltaiky již nelze představit…

Proč byste měli instalovat solární panely? V posledních letech se náklady na solární fotovoltaické panely několikrát snížily. Sníží se také náklady na komponenty pro solární systém. Nízké náklady na solární panely, stejně jako rostoucí náklady na energii (včetně elektřiny ze sítě)…

Obliba solárních panelů rok od roku neustále roste. Je to dáno především tím, že se staly dostupnějšími, významnou roli sehrálo i zavádění programu „zelených tarifů“ v různých zemích světa. To znamená, že elektřina vyrobená ze solárních panelů může být prodána vládě za výhodnou cenu.

Solární elektrárny fungují tak, že vyžadují údržbu dvakrát ročně, která spočívá v čištění ochranného povrchu od kontaminace. Základní podmínky pro instalaci zařízení vyžadují dobré osvětlení a vysoké oslunění světelného toku. Při výběru solárních panelů byste ale měli vzít v úvahu také skutečnost, zda budou používány v zimě, protože při zatažené obloze se podmínky pro běžný provoz zhoršují a účinnost klesá.

Jak fungují solární panely v oblačném počasí?

Nejvyšší účinnosti z nich lze dosáhnout za dobrého slunečného počasí při teplotě ohřevu fotovoltaických prvků nejvýše 25 stupňů. Když je obloha zatažená, účinnost solárních panelů výrazně klesá, ale produktivita se nezastaví. Při největší oblačnosti je výkon pouze 5-20% maximálního možného. To je způsobeno tím, že mraky blokují přístup k panelům před slunečními paprsky a zůstávají pouze rozptýlené světlo. V takových podmínkách fungují solární elektrárny bez přerušení, ale s účinností uvedenou výše.

Je mylná představa, že panely s otočným mechanismem jsou za oblačného počasí neúčinné. Ve skutečnosti je rozdíl i při absenci slunečního světla otočení fotovoltaických článků směrem ke slunci skrytému v mracích. To je způsobeno tím, že i rozptýlené světlo z jeho strany má vyšší sluneční záření. Proto se pro zvýšení účinnosti solární elektrárny v oblačném počasí doporučuje instalovat panely, které se otáčejí podle pohybu slunce. Existují také další kritéria výběru, budeme je zvažovat níže.

Jaké panely vybrat

Na základě výše uvedeného platí, že čím vyšší je účinnost baterií, tím méně se sníží výstupní výkon při poklesu aktivity světelného toku. Panely s nízkou účinností proto nejsou vhodné pro provoz v oblačném počasí, protože nepřítomnost slunečního záření snižuje výstupní výkon natolik, že se jejich provoz stává iracionálním. Takové panely zahrnují amorfní a polykrystalické modely. Proto je třeba dát přednost solárním bateriím na bázi křemíkových monokrystalů.

Při oblačném počasí je jejich produktivita vyšší a v souladu s tím se zvyšuje racionalita provozu. Lépe pohlcují rozptýlené světlo pronikající skrz mraky. Tohoto efektu je dosaženo díky skutečnosti, že monokrystalické fotovoltaické články jsou vyrobeny z vysoce čistého křemíku. Jeho stupeň čištění je 99,99% ve srovnání s polykrystalickým.

Inovace a vývoj, které v budoucnu zlepší účinnost panelů

Novinkou v oblasti solární energie budou panely s vrstvou grafenu na ochranném povrchu. Zvláštností tohoto povlaku je, že baterie získává schopnost přijímat energii z dešťových kapek dopadajících na její povrch. Tím se částečně kompenzují energetické ztráty z nedostatku slunečního záření. Také se očekává, že se na trhu brzy objeví solární panely schopné vyrábět elektřinu nejen z ultrafialového záření ze slunce, ale také z infračerveného záření. To vám umožní pracovat stejně efektivně v kteroukoli roční dobu a při jakémkoli osvětlení.

S ohledem na současnou nedostupnost panelů citlivých na infračervené záření a s grafenovou vrstvou se tedy doporučuje zakoupit solární panel s křemíkovými polykrystaly pro celoroční použití. To zaručuje stabilní výkon ve slunečných dnech a nejmenší pokles výkonu, když není sluneční světlo.