Caratteristiche solari

I pannelli solari, chiamati anche pannelli solari o moduli solari, sono costruiti da convertitori fotovoltaici separati (le cosiddette celle solari), che sono collegati tra loro in serie e circuiti paralleli, funzionando collettivamente come una singola sorgente di corrente.

In realtà un pannello può essere considerato come una fonte corrente. Si formano diversi pannelli solari centrale solare autonoma, che può essere piccolo (se stiamo parlando di una casa privata) o grande (se stiamo parlando di impianti solari industriali). Le dimensioni di una stazione solare dipendono dal suo scopo e dalle esigenze del suo consumatore.

Un pannello solare di solito contiene il numero di elementi in multipli di 12, vale a dire: 12, 24, 36, 48, 60 o 72 celle solari. La potenza nominale di uno di questi pannelli è generalmente compresa tra 30 e 350 watt. Di conseguenza, le dimensioni e il peso del pannello sono maggiori, maggiore è la sua potenza nominale.

Ad oggi, la reale efficienza dei pannelli solari disponibili per un vasto consumatore è compresa tra il 17 e il 23%. Esistono copie separate che dichiarano efficienza fino al 24%, ma si tratta di eccezioni ed esagerazioni più probabili. I laboratori di tutto il mondo sono impegnati nello sviluppo di celle solari, efficienza che almeno si avvicinava al 30% - questo sarebbe un ottimo risultato per una fonte di energia di questo tipo, se guardi le cose in modo realistico.

Le celle solari a base di silicio, come fonte alternativa di energia elettrica, sono testate nel tempo, sono affidabili e sicure, compatte e relativamente convenienti. Il periodo di funzionamento normale raggiunge i 30 anni e addirittura supera. Sebbene, in tutta onestà, vale la pena notare che le celle fotovoltaiche al silicio si degradano nel tempo, ciò si traduce in una diminuzione della potenza ricevuta in piena luce di circa il 10% della potenza originale per ogni 10 anni di utilizzo attivo.

Cioè, se nel 2019 è stato acquistato un nuovo pannello solare da 300 W, entro il 2039 sarà in grado di produrre un massimo di 240 watt. Per questo motivo, è necessario calcolare la capacità installata del sistema con un certo margine corrente. Per quanto riguarda gli elementi a film sottile, non sono stati testati dal tempo, ma gli esperti affermano che il tasso di degrado nei loro primi anni è molte volte superiore a quello degli elementi a cristalli monocristallini e policristallini.

Nell'uso normale, non è richiesta la sostituzione degli elementi né qualsiasi altra manutenzione speciale con pannelli solari monocristallini e policristallini. Sono facili da installare, non contengono parti in movimento, la loro superficie rivolta verso il sole ha sempre un rivestimento protettivo meccanicamente resistente.

La caratteristica corrente-tensione delle celle solari viene rimossa in condizioni di laboratorio durante la produzione e viene fornita nelle specifiche. Il test standard viene eseguito con radiazione di 1000 W / mq a una temperatura ambiente di 25 ° C, a una latitudine di 45 °.

Qui puoi vedere i punti estremi della caratteristica I-V in cui la potenza rimossa dalla batteria va a zero. Tensione a circuito aperto - Voc è la tensione massima disponibile all'uscita della batteria quando il circuito di carico è aperto. La corrente con un circuito di carico in cortocircuito - Isc - è, di conseguenza, la corrente a tensione di uscita zero.

In pratica, la batteria funziona sempre in una modalità ottimale, da qualche parte nel mezzo tra questi due punti. Nel punto ottimale, MPP è la massima potenza di carico. La tensione nominale per il punto di massima potenza è indicata da Vp e la corrente nominale per questo punto è indicata da Ip. A questo punto, viene determinata anche l'efficienza del pannello solare.

In linea di principio, la batteria solare è in grado di funzionare in qualsiasi punto della caratteristica I-V, tuttavia, per ottenere la massima efficienza è utile utilizzare il punto di alta potenza, pertanto i pannelli solari non alimentano mai direttamente il carico. Per ottenere una migliore efficienza, collegare la batteria solare e le batterie (inverter) Regolatore di carica MPPT, che funzionerà sempre nel punto di massima potenza disponibile a qualsiasi intensità di luce solare corrente.