Forøgelse af hjemmets solopbevaring og applikationseffektivitet 101

Hjem Forøgelse af hjemmets solopbevaring og applikationseffektivitet 101
Udgivet: 2022-08-07 Ændret: 28. juni 2024
Del:

Investeringer i solpaneler til hjemmet vokser støt over hele verden. Dette skyldes nogle få faktorer. Den ene er, at solpanelernes effektivitet er steget betydeligt i de senere år. Med regeringer, der har etableret ambitiøse netto-nul-mål, er det blevet en trend i nutidens verden at omfavne muligheder for vedvarende energi for at reducere kulstofpåvirkningen.

Hjem solpaneler og tilbehør til solcelleanlæg er god værdi for pengene. Nogle mennesker tager dog ikke tilstrækkelige foranstaltninger for at bevare solpanelernes levetidseffektivitet. Deres paneler producerer derfor ikke så meget strøm, som de burde, hvilket koster pengene. 

Husejere kan tage en række handlinger for at bevare effektiviteten af ​​deres solenergilagring og anvendelse. Her er vores bedste anbefalinger til, hvordan man gør solpaneler mere effektive, så vi kan få det højeste potentielle el-output.

Hvad er solenergieffektivitet? 

Procentdelen af ​​solenergi, der skinner på en fotovoltaisk (PV) enhed, der omdannes til brugbar elektricitet, er kendt som effektkonverteringseffektiviteten af ​​en PV enhed. Forskningens hovedformål er at øge denne konverteringseffektivitet, fordi det sænker omkostningerne ved PV så de kan konkurrere med andre energikilder.

PV celler gør ikke altid 100 % af solskinnet til magt. Det meste er faktisk væk. En solcelles kapacitet til at omdanne det sollys, den modtager til påføring og batterilagring er begrænset af en række designelementer. Højere effektivitet kan opnås ved at designe med disse aspekter i tankerne.

For at estimere mængden af ​​strøm en celle vil producere, evaluerer forskere en fotovoltaisk (PV) enheds ydeevne. Strøm og spænding producerer tilsammen elektrisk strøm. Forholdet mellem strøm- og spændingsmåler a PV enhed's elektriske egenskaber. 

Strømmen og spændingen genereret af en celle eller et modul vil ændre sig i overensstemmelse med Ohms lov, hvis en bestemt "belastnings" modstand er knyttet til de to terminaler på enheden (strømmen gennem en leder mellem to punkter er direkte proportional med potentialforskellen over de to punkter). Effektiviteten bestemmes ved at måle den strøm og spænding, der genereres for forskellige belastningsmodstande, mens cellen udsættes for et konstant standardlysniveau og holde en ensartet celletemperatur.

Hvordan måler man solenergieffektivitet?

Solpaneler
Kilde: Pinterest 

Den mest udbredte parameter til at sammenligne ydeevnen af ​​en solcelle med en anden er effektivitet. Effektiviteten af ​​en solcelle er defineret som forholdet mellem energiproduktion og indkommende energi fra solen. 

Ud over at afspejle solcellens ydeevne påvirkes effektiviteten af ​​spektret og intensiteten af ​​indfaldende sollys samt solcellens temperatur. 

Som et resultat, for at sammenligne ydeevnen af ​​en enhed med en anden, skal parametrene, under hvilke effektiviteten måles, kontrolleres omhyggeligt. 

Jordbaserede solceller måles ved en temperatur på 25°C og under AM1.5 omstændigheder. Under AM0-forhold måles solceller designet til rumanvendelse.

Siden Solcelleeffektivitetsfund indeholder de seneste topeffektive solcelleresultater.

Effektiviteten af ​​en solcelle er defineret som den brøkdel af indfaldende strøm omdannet til elektricitet og beregnes som følger:

image2

Et multimeter kan bruges til at måle den elektriske effekt af et solpanel. I ethvert kredsløb måler et multimeter strøm, modstand og spænding.

Solpanelet skal modtage fuldt sollys ved at vende mod solen i den optimale vinkel, og solpanelets watt bør bestemmes på det tidspunkt.

Faktorer, der påvirker solenergiens effektivitet

Solar kombineringsboks
Kilde: Beny

Solpaneler er i stand til at omdanne over 22% af solenergien til brugbar energi baseret på faktorer som installation, orientering, vejrforhold og så videre. Ydeevnen af ​​solenergisystemer afhænger af mængden af ​​solskin, der falder på panelerne, og dets resultat definerer solpanelets effektivitet.

Ikke alt det sollys, der rammer en fotovoltaisk celle omdannes til elektricitet. Faktisk er det meste gået tabt. En række aspekter af solcelledesign bidrager til en celles evne til at omdanne det sollys, den modtager. Højere effektivitet kan opnås ved at designe med disse overvejelser i tankerne.

Lysceller med absorberende materialer med flere båndsgab øger effektiviteten ved at adskille solspektret i mindre beholdere, hver med en større termodynamisk effektivitetsgrænse.

Et par faktorer, der påvirker effektiviteten af ​​solenergi er:

Bølgelængde

Fotoner eller energipakker er lysets byggesten og kommer i en række forskellige energier og bølgelængder. Bølgelængder i sollyset, der når planetens overflade, spænder fra ultraviolet til infrarødt. Nogle fotoner reflekteres, når lys rammer en solcelles overflade, mens andre passerer lige igennem. 

Energien fra nogle af de absorberede fotoner omdannes til varme. De resterende har tilstrækkelig energi til at frigive elektroner fra deres atombindinger, hvilket resulterer i ladningsbærere og elektrisk strøm.

rekombination

En "ladningsbærer", såsom en negativt ladet elektron, kan bevæge sig gennem en halvleder som en vej for elektrisk strøm at strømme gennem den. Et "hul", som angiver fraværet af en elektron i materialet og fungerer som en positiv ladningsbærer, er en anden type sådan ladningsbærer. 

En elektron kan kombineres igen efter at være kommet i kontakt med et hul, og udligne deres bidrag til den elektriske strøm. 

Metoden, hvormed elektricitet produceres i en solcelle, vendes ved direkte rekombination, hvor lysgenererede elektroner og huller kolliderer, rekombinerer og udsender en foton. Det er en af ​​de vigtigste ting, der hæmmer produktiviteten.

Når elektroner eller huller kommer i kontakt med en urenhed, en fejl i krystalstrukturen eller en grænseflade, er processen kendt som indirekte rekombination. Dette gør det muligt at frigive energien som varme.

Temperatur

Lave temperaturer er typisk det bedste for solceller. Der produceres en beskeden stigning i strømmen, men et meget større fald i spændingen som følge af de skiftende halvlederkarakteristika forårsaget af højere temperaturer. 

Ekstreme temperaturstigninger kan også skade materialerne i cellen og andre moduler, hvilket reducerer deres funktionelle levetid. Da det meste af det sollys, der rammer celler, omdannes til varme, øger effektiv termisk styring effektiviteten og levetiden.

Refleksion

Ved at reducere mængden af ​​lys, der reflekteres fra en celles overflade, kan effektiviteten forbedres. For eksempel reflekterer silicium, der ikke er blevet behandlet, mere end 30 % af det lys, der rammer det. Refleksion reduceres af antirefleksbelægninger og teksturerede overflader. En mørkeblå eller sort farve indikerer en højeffektiv celle.

Hvorfor skal vi øge solenergieffektiviteten?

Solpaneler fungerer
Kilde: Pinterest

Når der er mangel på plads, er effektivitet afgørende. Der er måske ikke meget plads til rådighed, hvis folk ønsker et netto-nul-hjem og ønsker, at deres tagterrasse skal generere al den elektricitet, som en husstand har brug for.

Størstedelen af ​​solcelleanlæg til boliger er tagmonteret, men ikke alle tage er egnede til solenergiproduktion på grund af skygge og vanskelige taglinjer, der begrænser panelinstallationen. 

For maksimal energiproduktion er det også ønskeligt at placere solpaneler i en vinkel mod syd. Den samlede mængde energi, der kan skabes, vil vokse ved brug af mere effektive paneler.

Da nye potentielle teknologiske fremskridt tilbyder større energiproduktion på mindre plads, skaber stigninger i solpanelernes effektivitet ofte nyhedsoverskrifter. Den mængde energi, der kan produceres fra en bestemt mængde sollys, kaldes denne effektivitet. Systemet kan producere mere energi, jo mere effektivt det er.

Effektiviteten af ​​solpaneler har aldrig været højere. Som følge heraf er der nu flere højeffektive solpaneler tilgængelige end nogensinde før, og det er derfor også vigtigt for husholdninger at øge solenergieffektiviteten.

Måder at øge solenergieffektiviteten

Måder at øge solenergieffektiviteten
Kilde: Pinterest

Når man betragter solenergi som en levedygtig strømkilde, er et solpanels effektivitet afgørende; jo bedre effektivitet, jo mere overkommelig ville installationen være. 

Men igangværende forskning giver frugt, og det centrale koncentrationsområde er fremskridt med denne teknologi og øget effektivitet af solceller.

Det er afgørende at indse, at effektiviteten af ​​en enkelt solcelle ikke svarer til effektiviteten af ​​solpaneler (moduler) som helhed. Solcelleeffektiviteten kan nogle gange overstige 42 procent, mens solpaneleffektiviteten typisk er mellem 15 og 20 procent.

Medmindre andet specifikt er angivet, bruges laboratorietest til at måle solcellers ydeevne. Som følge heraf, selvom 42 procent er en bemærkelsesværdig ydeevne, bruger hjemmeforbrugere muligvis ikke dette, da laboratorieindstillingerne ikke er de samme som dem i den virkelige verden.

Der er dog stadig et par måder, hvordan man kan øge solenergieffektiviteten:

Brug paneler med monokrystallinske celler

De mest effektive solpaneler er monokrystallinske. Kvaliteten af ​​de fotovoltaiske celler er den vigtigste forudsigelse for solpanelets effektivitet inden for solenergisystemer. Hvis effektivitet er afgørende, skal du ikke spare på kvaliteten, mens du køber eller leaser.

Cellepaneler af lavere kvalitet kan være billigere at anskaffe, men de vil være mindre effektive og producere mindre energi. Det betyder, at de vil koste mere at køre end paneler med celler af høj kvalitet.

Invester i antirefleksbelægninger

Anti-reflekterende belægninger gør det muligt for cellerne at absorbere mere lys. Mere end 30 % af det lys, der rammer panelerne, absorberes ikke og omdannes til elektricitet, hvis der ikke anvendes antirefleksbelægninger. Antirefleksbelægninger påføres fotovoltaiske celler i højkvalitets solpaneler for at undgå lystab på grund af refleksion. 

Disse belægninger sikrer, at så mange af solens stråler som muligt absorberes af panelerne. Celler med ru overflader er også anti-reflekterende. Når du leder efter solpaneler, så forhør dig om procedurerne for at kontrollere refleksion.

Lej en certificeret solcelleinstallatør

En kompetent installation vil sikre maksimal effektivitet. Bortset fra kvalifikation, skal du sikre dig, at enhver installation, der er ansat, har alle de nødvendige licenser og forsikringer i området.

Tjek baggrunden for ethvert installationsprogram eller producent for at sikre, at de har erfaring og et godt omdømme inden for solenergiområdet.

Orienter solpaneler for maksimal eksponering 

Orienter panelerne, der vender geografisk mod syd på den nordlige halvkugle. Hvis nogen bor på den sydlige halvkugle, skal deres paneler vende mod nord. Disse er ikke de samme som de retninger, de kan finde med et kompas, som sender dem mod de magnetiske poler i stedet for de geografiske poler.

Panelernes retning er også bestemt af, hvordan folk bruger solenergi. For eksempel, hvis nogen brugte solenergi til at drive deres hjem, vil den energi, der indsamles senere på dagen, være mere værdifuld. Dette kan betyde, at panelerne roteres lidt sydvest på den nordlige halvkugle.

Hvis solpanelerne ikke kan vende mod syd (eller nord på den sydlige halvkugle), skal du vende mod vest, hvor solen går ned. Hvis der ikke er disse muligheder, skal du orientere dem mod øst eller nord (eller syd på den sydlige halvkugle). 

Solpaneler kan generere maksimal energi, når de vender direkte mod solen. Ifølge Solar Anmeldelser, paneler, der vender mod syd, modtager direkte sollys hele dagen, hvilket resulterer i maksimal output. Men om eftermiddagen og tidlig aften vil en mere vestlig position generere mere strøm. Den ideelle position for solpaneler vil være baseret på mængden af ​​brugt elektricitet og prisen på elektricitet. 

Sydvendte paneler er ideelle, når forsyningen leverer 1:1 nettomåling, fordi den til enhver tid genererer maksimal effekt. En sydvestlig orientering er perfekt, hvis forsyningen bruger den tidsregning, der koster ekstra, når der bruges mere strøm i en husstand. 

Beregn den bedste vinkel for breddegraden

Maksimal effektivitet sikres af en vinkel svarende til din geografiske breddegrad. Jo tættere dine paneler er på ækvator, jo højere skal de pege. Din geografiske breddegrad bestemmer den vinkel, hvor dine paneler vil modtage mest direkte sollys i løbet af året.

For eksempel, hvis du bor i Boulder, Colorado, som er på 40o N breddegrad, vil dine paneler være mest effektive, hvis du placerer dem i en 40o vinkel, der vender geografisk mod syd.

Hvis du installerer solpaneler på et skrå tag, skal du også tage højde for vinklen. Hvis dit tag havde en hældning på 20o, og du havde brug for, at dine paneler var i en vinkel på 40o, ville du placere dem i en vinkel på 20o på taget.

Indstil panelerne til at spore solen

Dine solpaneler kan absorbere den mest mulige energi ved at spore solen. Hvis dine solpaneler er jordmonteret, lader trackere dem bevæge sig med solen, så de kan fange det maksimale sollys. 

Der er dog mindre trackere, der gør det muligt for dine paneler at bue fra øst til vest og følge solen fra den står op til den går ned.

Selvom dette system har en høj startomkostning, kan den forbedrede effektivitet være det værd, hvis du bor et sted, der ikke modtager meget direkte solskin.

Fjern skygge

De mest effektive solpaneler modtager direkte sollys. I løbet af dagen skal du holde øje med dine paneler for at se, om nogen omkringliggende træer giver nogen skygge. Skraverede celler absorberer ikke noget lys på det tidspunkt.

Du bliver uden tvivl nødt til at gøre dette af og til, især hvis du bor tæt på et skovområde. Vær opmærksom på væksten, så du kan planlægge trimninger.

Drøft sagen med grundejeren, hvis træerne ikke står på din ejendom. Til gengæld for noget magt er de måske villige til at arbejde på træerne. Solpaneler er beregnet til at fungere bedst i direkte sollys. Hvis solen skjules af et træ eller en anden struktur, kan lagringen af ​​dit solbatteris energi og output fra dit array blive betydeligt reduceret. 

Skygge er især ødelæggende for solpaneler, der bruger en "streng"-stil af inverteren, som begrænser arrayets output til intensiteten af ​​det svageste panel, ifølge Energy Sage. Selvom kun en lille del af dit array er skyggelagt, kan outputtet af hele installationen blive reduceret.

Træer omkring dit array skal beskæres eller fjernes. Hvis træerne ikke kan fjernes, eller hvis et stykke af bygningen skygger, anbefaler Energy Sage at bruge en mikroinverter eller power optimizer inverter for at maksimere output fra de uskyggede dele af arrayet.

Reducer antallet af gadgets, der bruger solenergi på samme tid

Mindre strøm betyder mindre forbrug af dine batterier. Generelt, hvis du ikke arbejder med maksimal kapacitet, kan du udnytte din lagrede energi i længere tid. Det er også mere omkostningseffektivt at bruge mindre strøm i flere timer frem for maksimal effekt i kortere tid.

Kør f.eks tøjvasker og opvaskemaskine samtidig. Du bør også slukke lys i ubemandede områder og tage stikket ud af elektronik, når det ikke er i brug.

Installer backup-batterier til opbevaring af solenergi 

For at spare penge skal du placere dit lager og dine paneler ved siden af ​​hinanden. Enhver energi, som du ikke kan opbevare, vil gå tabt, hvilket kan reducere effektiviteten af ​​dine paneler. 

Den energi, som dine solpaneler absorberer, lagres i lithium-ion batteriopbevaringssystemer, så du kan bruge den, selv når solen ikke skinner.

Proceduren med at installere solpaneler er dyr og tidskrævende. Hvis du installerer backup-batterier samtidig med dine solpaneler, får du mest ud af dem.

Rengør solpanelerne 

Rengør dine paneler med vand og en blød svamp. Dine solpaneler vil fungere på deres højeste efter at have gjort dette, da størstedelen af ​​støvet og affaldet, der blokerer dem, vil blive fjernet. 

Undgå højtryksrensere, da de kan skade cellernes overflade. Tilføj en dråbe opvaskemiddel til dit vand, hvis du har brug for lidt ekstra hjælp til at fjerne genstridigt snavs.

At rense dine paneler selv kan være risikabelt, hvis dit tag er virkelig skråt. Anmod om en rengøringsanbefaling fra din installatør; de kender formentlig nogle pålidelige nærliggende virksomheder (de kan endda rense paneler selv).

Støv kan samle sig på dine solpaneler over tid, hvilket reducerer deres ydeevne. Ifølge Nationalt laboratorium for vedvarende energi, kan støvophobning gradvist reducere dit arrays ydeevne med op til 7 %.

Ifølge magasinet Green Choices kan rengøring af solpaneler være så simpelt som at skylle dem med en haveslange, dog kan det være nødvendigt at skrubbe dem med en blød børste for at fjerne opbygget snavs. Overvej tilgængelighed for hyppig rengøring, når du beslutter, hvor du skal installere.

Hvordan maksimerer man solenergieffektiviteten?

En mikroinverter
Kilde: Beny

Siden installationen af ​​dine solpaneler er dine elregninger faldet. Men du spørger måske, om der er nogen måder at øge effektiviteten af ​​solpaneler på. Ja, det er svaret. Strategierne, der er anført her, er blot nogle få af måderne, hvorpå du kan maksimere din boliginvestering i solenergi.

Solenergi koncentrator

Ved at fokusere sollyset gør solenergikoncentratorer dig i stand til at få mest muligt ud af dine solpaneler. Disse koncentratorer fokuserer meget sollys på en modtager ved hjælp af spejle eller linser. Det koncentrerede lys fanges af en sporingsenhed og rettes mod solpanelet for maksimal effektivitet. Du kan spare flere penge ved at sørge for, at alt solskin bliver brugt til at generere elektricitet. En solenergikoncentrator har også fordelen ved effektivt at gemme energi til brug om natten.

Batteri-sikkerhedskopi

Du kan bruge den energi, du har gemt i løbet af dagen eller under storme, ved at købe et solcellebatteri backup-system. Du kan også trække strøm fra batterierne på overskyede dage. Et backup-system giver dig også mulighed for at mindske dit hjems COXNUMX-aftryk.

Konklusion 

Du har det nu. Solpaneler til beboelse bliver brugt af flere husstande end nogensinde for at spare penge og mindske deres miljøeffekt. Dog vil man sandsynligvis ikke opnå optimal effektivitet mht PV energilager og el-output, hvis hjemmets solpaneler ikke er installeret, vedligeholdt og overvåget korrekt.

Disse anbefalinger vil hjælpe med at opretholde topydelsesniveauer og øge solpanelernes effektivitet, spare penge og mindske miljøeffekten. Nu kan du måske indse, at markedet har store behov for produkter vedrørende boligopbevaring og anvendelse af solenergi, og være interesseret i tage kontakt med det øverste solcelleanlægs sikkerhedsudstyr til massekøb.

Få et gratis tilbud

Tal med vores ekspert