A napelemek méretüket, hatékonyságukat és mennyi napfényt kapnak villamos energiát termelve. A háztulajdonosok és a kisvállalkozások számára a tetőre szerelt panelek tipikus lehetőség. A 100-200 watt névleges napelemek körülbelül 10 négyzetlábot (1 négyzetméter) fednek le. A 100 wattos napelemből nyert energia attól függ, hogy mennyi napfényt kap, és napi szinten a teljes energia sokkal kevesebb, mint a névleges teljesítmény.
jóváírás: Harold Cunningham / Getty Images Hírek / Getty ImagesSapelek tetője a németországi Solar településenTények
jóváírás: Digital Vision./Digital Vision / Getty ImagesSolar panel tömb a Mt.-n. Laguna, KaliforniaA napelemek három fő típusa létezik otthoni és üzleti alkalmazásokhoz. Minden típus kompromisszum az energiahatékonyság és a gyártási költségek terén. A napelemek félvezetők, amelyek összegyűjtik a napfényt és átalakítják azt villamos energiává. Ezt nevezzük fotovoltaikus hatásnak. A napelem által generált energiamennyiség attól függ, hogy mennyi napfényt kap, mennyire hatékonyan képes a napfényt villamos energiává alakítani, és mekkora a napelem.
A nagyobb napelem nagyobb energiát fog generálni. Több napelem összekapcsolásával lehet megszerezni a legtöbb háztartási készülék működtetéséhez szükséges 120 V feszültséget, és több készüléknek több amperre van szüksége a működéshez. Volt-szoros amper megegyezik watt vagy teljesítmény. Egy tipikus csúcskategóriás napelem körülbelül 180 wattot termel erős napsütésben. Adójóváírások érhetők el a napelemeket telepítő fogyasztók számára (//www.energystar.gov/index.cfm?c=tax_credits.tx_index#s4).
Történelem
jóváírás: NASA / Getty Images hírek / Getty ImagesA Nemzetközi Űrállomás napelem-tömbökkelAz első hasznos napelemeket 1954-ben fedezték fel a Bell Laboratories-ban. Ha ezeket elsősorban űrhajókhoz és műholdakhoz használták, akkor a napelemeket sokféle alkalmazásra használják, beleértve az otthoni hálózatokat is. A szilícium, a félvezető "doppintásához" felhasznált anyagok előállítása, az abszorpció fokozása és a visszaverődésgátló technikák előnyei és még sok más megnövekedett hatékonysághoz vezettek.
Szempontok
jóváírás: Sean Gallup / Getty Images Hírek / Getty ImagesFotoelektromos cellák a napelemek építéséhezA mérnökök napelemeket terveznek, hogy a lehető legtöbb energiát ki lehessen használni a napfényből. A napfény nagy részét, amely a napelemet sújtja, nem konvertálják villamos energiává - megfelelő hullámhosszúnak (színűnek) kell lennie, és abszorbeáltnak (nem visszavert). Az otthoni vagy kereskedelmi használatra rendelkezésre álló tipikus panelek hatékonysága kevesebb, mint 20%, azaz a napelemet eljuttató napfénynek csak 20% -a kerül átalakításra villamos energiává. Ez már be van számítva a napelemek névleges teljesítményében. Az elektromos energiát idővel watt / óra vagy kilowattóra szerint osztályozzák.
Lehetséges
jóváírás: Andreas Rentz / Getty Images Hírek / Getty ImagesA fotovoltaikus panelek borítják a berlini, németországi apartmanház homlokzatátA napelemek által elérhető teljesítmény és az általuk szolgáltatott energia két különböző kérdés. Ha egy adott panelen névleges teljesítmény 180 W, akkor erre a szintre képes a legfényesebb napfényben (1000 watt per négyzetméter). Ha azonban nem az Egyenlítőn él, napeleme nem fog annyira napfényt kapni. Az Ön régiójában a talajhoz eljutó napfény mennyisége (úgynevezett "insolation", átlagban watt per négyzetméterre osztva) az iparági szabvány szerinti erős napfény (1000 watt per négyzetméter) alapján megmutatja, hogy a panel névleges teljesítményének hány részét fogja előállítani a központ .
Egy egyszerűbb módszer a „csúcsidő órák” számának a megkeresése, amelyet a helyszín naponta kap. Minden jó hírű eladónak rendelkeznie kell ezzel az információval. A csúcsidő óra egy óra, 1000 watt négyzetméterenként napfénynél (//photovoltaics.sandia.gov/docs/glossary.htm). Az Egyesült Államok legtöbb helyén kevesebb, mint napi hat csúcsforgalom érhető el. Megjósolhatja, hogy mekkora energiát tud generálni egy adott napelem, ha megszorozzuk a napelemek wattminőségét az Ön tartózkodási helyének csúcsforgalmi óráinak számával. Felhívjuk figyelmét, hogy a nap órája évszakonként változik, és télen a legalacsonyabb.
Gyakorlati szempontok
jóváírás: Patrick Lux / Getty Images hírek / Getty ImagesFarm napelem tetővelA napelem maximális potenciáljától eltérő tényezőket is figyelembe kell venni. A panele teljes napfényben van? Megfelelően van-e elhelyezve a maximális expozíció eléréséhez? A felhőtakaró akár 30% -kal vagy annál is kevesebb energiát fog csökkenteni. A hó és a por korlátozza a panelt eljuttató fény mennyiségét, és csökkenti az energiateljesítményt.
A panel 24 órás teljesítményének előrejelzése egy adott helyen megbecsülhető, ha megfigyeljük az energiatermelést délben (legfényesebb napfény), és feltételezve, hogy ennek az energianak körülbelül 20 százaléka kerül előállításra óránként, átlagolva egy 24 órás időszak alatt.
