Zonne-eigenschappen

Zonnepanelen, ook wel zonnepanelen of zonnepanelen genoemd, zijn opgebouwd uit afzonderlijke fotovoltaïsche converters (de zogenaamde zonnecellen), die in serie en parallelle circuits met elkaar zijn verbonden en die gezamenlijk als een enkele stroombron werken.

Eigenlijk kan één paneel als een huidige bron worden beschouwd. Verschillende zonnepanelen vormen autonome zonne-energiecentrale, die klein kan zijn (als we het bijvoorbeeld over een privéwoning hebben) of groot (als we het hebben over industriële zonne-energiecentrales) stroom. De grootte van een zonnestation hangt af van het doel en van de behoeften van de consument.

Eén zonnepaneel bevat meestal het aantal elementen in veelvouden van 12, namelijk: 12, 24, 36, 48, 60 of 72 zonnecellen. Het nominale vermogen van een dergelijk paneel ligt meestal in het bereik van 30 tot 350 watt. Dienovereenkomstig is de grootte en het gewicht van het paneel groter, hoe groter het nominale vermogen.

Tegenwoordig ligt de werkelijke efficiëntie van zonnepanelen voor een brede consument in het bereik van 17 tot 23%. Er zijn afzonderlijke exemplaren die de efficiëntie tot 24% aangeven, maar dit zijn waarschijnlijk uitzonderingen en overdrijvingen. Labs over de hele wereld zijn toegewijd aan het ontwikkelen van zonnecellen, rendement die minstens 30% benaderde - dit zou een zeer goed resultaat zijn voor een dergelijke energiebron, als je de dingen realistisch bekijkt.

Zonnecellen op siliconenbasis, als alternatieve bron van elektrische energie, zijn beproefd in de tijd, ze zijn betrouwbaar en veilig, compact en relatief betaalbaar. De duur van hun normale werking bereikt 30 jaar en overschrijdt zelfs. Hoewel het, in alle eerlijkheid, vermeldenswaard is dat fotovoltaïsche cellen van silicium na verloop van tijd afnemen, vertaalt dit zich in een afname van het vermogen ontvangen in volledig licht met ongeveer 10% van de oorspronkelijke beoordeling voor elke 10 jaar actief gebruik.

Dat wil zeggen, als in 2019 een nieuw 300 W zonnepaneel werd gekocht, dan kan het in 2039 maximaal 240 watt genereren. Om deze reden moet de geïnstalleerde capaciteit van het systeem met een bepaalde huidige marge worden berekend. Wat dunne-filmelementen betreft, ze zijn niet door de tijd getest, maar experts zeggen dat de snelheid van degradatie in hun eerste jaren vele malen hoger is dan die van enkelkristal- en polykristallijne siliciumelementen.

Bij normaal gebruik is noch vervanging van de elementen, noch enig ander speciaal onderhoud door monokristallijne en polykristallijne zonnepanelen vereist. Ze zijn eenvoudig te installeren, bevatten geen bewegende delen, hun oppervlak naar de zon heeft altijd een beschermende, mechanisch sterke coating.

De stroomspanningskarakteristiek van zonnecellen wordt tijdens de productie onder laboratoriumomstandigheden verwijderd en wordt in de specificatie gegeven. De standaardtest wordt uitgevoerd met straling van 1000 W / m² bij een omgevingstemperatuur van 25 ° C, zoals op een breedtegraad van 45 °.

Hier kunt u de extreme punten van de I-V-karakteristiek zien waarbij de stroom die uit de batterij wordt gehaald naar nul gaat. Open circuit spanning - Voc is de maximale beschikbare spanning op de batterijuitgang wanneer het belastingscircuit open is. De stroom met een kortgesloten belastingscircuit - Isc - is dienovereenkomstig de stroom bij nul uitgangsspanning.

In de praktijk werkt de batterij altijd in een optimale modus, ergens in het midden tussen deze twee punten. Op het optimale punt is MPP het maximale laadvermogen. De nominale spanning voor het maximale voedingspunt wordt aangegeven met Vp en de nominale stroom voor dit punt wordt aangegeven met Ip. Op dit punt wordt ook de efficiëntie van het zonnepaneel bepaald.

In principe kan de zonnebatterij op elk punt van de I-V-eigenschap werken, maar voor maximale efficiëntie is het handig om het punt met hoog vermogen te gebruiken, zodat zonnepanelen de belasting nooit rechtstreeks voeden. Om een ​​betere efficiëntie te bereiken, moeten tussen de zonnebatterij en batterijen (omvormer) worden aangesloten MPPT laadregelaar, die altijd zal werken op het punt van maximaal beschikbaar vermogen bij elke huidige intensiteit van zonlicht.