Slunečné dny jsou ideální pro výrobu solární energie, ale všechny solární panely ztrácejí část svého výkonu, když je sluneční světlo doprovázeno přílišným teplem. To je třeba vzít v úvahu při výběru solárních panelů a výpočtu dlouhodobých úspor energie. K vyjádření výkonu konkrétního solárního panelu při vysokých teplotách výrobci solárních panelů používají měření nazývané "teplotní koeficient". Čím nižší teplotní koeficient, tím lépe bude solární panel fungovat v horkém počasí. V tomto článku prozkoumáme definici a typy teplotního koeficientu a důvod, proč je pro solární panely tak kritický.
Obsah:
- Co je teplotní koeficient?
- Jaké jsou hlavní typy teplotních koeficientů? (PMAX, VOC, ISC)
- Jak vypočítat teplotní koeficient?
- Proč je teplotní koeficient důležitý pro solární panely?
Co je teplotní koeficient?
V oblasti výkonu solárních panelů je teplotní koeficient zásadní, ale často přehlížený parametr. Je to mnohem více než jen technické měřítko, tento koeficient odhaluje přizpůsobivost solárních panelů různým teplotám. Specificky kvantifikuje ztrátu výstupního výkonu, když teplota solárního panelu překročí základní hranici 25°C (77°F) stanovenou ve Standardních Testovacích Podmínkách (STC). Obvykle je teplotní koeficient vyjádřen jako procentuální změna na stupeň Celsia (%/°C) nebo na stupeň Fahrenheita (%/°F).
Vezměme si například solární panel s teplotním koeficientem -0,35%/°C. To znamená, že s každým stupněm Celsia nárůstu teploty nad STC 25°C se maximální výstupní výkon panelu snižuje o 0,35%.
Je zásadní pochopit, že teplotní koeficient je stanoven pod STC, což zahrnuje teplotu panelu 25°C, solární ozáření 1000 W/m² a vzdušnou hmotu 1,5. Tento koeficient slouží jako klíčový ukazatel stability výkonu solárního panelu za různých teplotních podmínek. V praxi to znamená, že výstupní výkon panelu je ovlivněn v prostředích s teplotami významně odlišnými od 25°C.
Jaké jsou hlavní typy teplotních koeficientů?
Teplotní koeficient hraje významnou roli v účinnosti výroby elektrické energie solárními panely. Důkladné pochopení teplotních koeficientů, zejména těch, které se týkají Voc (napětí otevřeného obvodu), Isc (proud krátkého spojení) a Pmax (maximální výkon), je klíčové pro maximalizaci výstupu energie. Následující diskuse se zabývá těmito třemi teplotními koeficienty a jejich dopady:
Teplotní koeficient otevřeného obvodu (Voc):
Pozitivní/Negativní Koeficient: Teplotní koeficient Voc může být buď pozitivní, což znamená nárůst napětí otevřeného obvodu s rostoucí teplotou, což je poměrně vzácné, nebo negativní, což je běžnější scénář, kdy napětí otevřeného obvodu klesá s rostoucí teplotou.
Dopad: S obvyklým rozsahem mezi -0,3% až -0,5% na stupeň Celsia, negativní teplotní koeficient Voc zdůrazňuje nutnost předvídat a zmírňovat dopady teploty na napětí otevřeného obvodu jak ve fázi návrhu, tak i v provozní fázi solárních panelů.
Teplotní koeficient proudu krátkého spojení (Isc):
Negativní Trend: Podobně jako u Voc obvykle vykazuje teplotní koeficient Isc negativní trend, což naznačuje, že proud krátkého spojení klesá s rostoucí teplotou.
Číselný Rozsah: Teplotní koeficient Isc se obvykle pohybuje mezi -0,04% až -0,5% na stupeň Celsia, což zdůrazňuje zásadní potřebu hodnotit proud krátkého spojení vzhledem k variacím teploty.
Teplotní koeficient maximálního výkonu (Pmax):
Komplexní Pohled: Koeficient Pmax kombinuje vlivy jak Voc, tak Isc. Nabízí komplexní pohled na to, jak změny teploty ovlivňují maximální výstupní výkon. Teplotní koeficient maximálního výkonu (Pmax) je nejčastěji používaným měřítkem pro hodnocení dopadu teploty na účinnost solárních panelů.
Negativní Procento: Typicky vyjádřeno v rozmezí od -0,2% do -0,5% na stupeň Celsia, tento koeficient je zásadní pro hodnocení celkového dopadu teploty na účinnost solárních panelů.
Jak vypočítat teplotní koeficient?
Proces výpočtu teplotního koeficientu pro solární panely zahrnuje několik kroků. Zde je komplexní průvodce:
Použijte Formule:
Použijte následující vzorce pro každý koeficient:
Teplotní koeficient Voc (αVoc):
αVoc = [(Voc – Vocref) / Vocref] / (T – Tref)
Teplotní koeficient Isc (αIsc):
αIsc = [(Isc – Iscref) / Iscref] / (T – Tref)
Teplotní koeficient Pmax (αPmax):
αPmax = [(Pmax – Pmaxref) / Pmaxref] / (T – Tref)
Poznámka:
T představuje aktuální teplotu.
Tref je referenční teplota (typicky 25°C).
Vocref, Iscref a Pmaxref jsou příslušné referenční hodnoty při Tref.
Tento ukazatel obvykle hledáme na stránce s podrobnostmi o produktu nebo v technickém listu solárního panelu. Graf níže ukazuje teplotní koeficient solárních panelů Maysun Solar IBC v plné černé barvě:
Proč je teplotní koeficient důležitý pro solární panely?
Při vysokoteplotních podmínkách (40°C okolní teplota) srovnáváme úbytek výkonu solárních panelů IBC s teplotním koeficientem 0,29%/°C a solárních panelů PERC s teplotním koeficientem 0,34%/°C. Nejprve je třeba zvážit několik klíčových faktorů, které přispívají ke zvýšení pracovní teploty solárních panelů. Tyto faktory zahrnují:
- Vysoká okolní teplota: Přímo zvyšuje počáteční teplotu panelů.
- Intenzivní solární záření: Způsobuje, že panely absorbují více tepla, čímž dále zvyšují teplotu.
- Nedostatečné chlazení: Nedostatečné chlazení může vést ke zvýšení teploty panelů.
- Hustá instalace nebo překážky: Ty mohou způsobit lokální zvýšení teploty panelů.
S přihlédnutím k těmto faktorům můžeme odhadnout pracovní teploty obou typů solárních panelů v 40°C okolním prostředí a poté vypočítat jejich úbytek výkonu.
1. Odhad pracovní teploty:
Okolní teplota 40°C.
Pracovní teplota může překročit běžně odhadovaný nárůst o 25°C, potenciálně dosahující nárůstu o 40°C nebo více.
Pracovní teplota by tedy mohla být 80°C nebo vyšší.
Pro přesné posouzení dopadu vysokých teplot na výkon solárních panelů můžeme použít jednoduchý vzorec pro odhad úbytku výkonu. Vzorec je:
Úbytek Výkonu = (Skutečná Pracovní Teplota – STC Teplota) × Teplotní Koeficient
2. Solární panely IBC (Teplotní Koeficient 0,29%/°C):
Nárůst pracovní teploty: 80°C - 25°C = 55°C.
Úbytek Výkonu = 55°C × 0,29%/°C = 15,95%.
3. Solární panely PERC (Teplotní Koeficient 0,34%/°C):
Nárůst pracovní teploty: 55°C.
Úbytek Výkonu = 55°C × 0,34%/°C = 18,7%.
Při takových vysokoteplotních podmínkách je úbytek výkonu solárních panelů IBC a PERC 15,95% a 18,7%. To naznačuje, že solární panely IBC vykazují relativně menší zhoršení výkonu při vysokých teplotách. Navíc se rozdíl v úbytku výkonu mezi oběma typy panelů zvyšuje s rostoucí pracovní teplotou. Proto je teplotní koeficient solárních panelů důležitým faktorem při zohlednění energetické účinnosti a dlouhodobé provozní stability v prostředí s vysokými teplotami.
V tomto kontextu nabízejí solární panely IBC od společnosti Maysun Solar s jejich výjimečným teplotním koeficientem -0,29%/°C významnou výhodu. Tento vynikající teplotní koeficient snižuje dopad vysokých teplot na funkčnost panelů, čímž minimalizuje dopad na výrobu energie. Volba solárních panelů IBC od Maysun Solar může být moudrým rozhodnutím pro ty, kteří chtějí maximalizovat účinnost a výkon v náročných podmínkách s vysokými teplotami.
Společnost Maysun Solar se od roku 2008 specializuje na výrobu vysoce kvalitních fotovoltaických modulů. Vyberte si z našeho širokého sortimentu plně černých, černě rámovaných, stříbrných a sklo-sklo solárních panelů, které využívají technologie polovičního řezu, MBB, IBC a Shingled. Tyto panely nabízejí vynikající výkon a stylové designy, které se bezproblémově začleňují do jakékoliv budovy. Společnost Maysun Solar úspěšně zřídila kanceláře, sklady a dlouhodobé vztahy s vynikajícími instalatéry v mnoha zemích! Prosím, kontaktujte nás pro nejnovější cenové nabídky modulů nebo jakékoli dotazy související s fotovoltaikou. Těšíme se, že vám budeme moci pomoci.
Můžete také číst:
