Sisältö
Aurinkosähkö aurinkopaneelit muuttavat auringonvalon sähköksi, joten luulet, että mitä enemmän auringonvaloa, sitä parempi. Eikä aina totta, koska auringonvalo ei koostu vain näkemästäsi valosta, vaan myös näkymättömästä infrapunasäteilystä, joka kuljettaa lämpöä. Aurinkopaneelisi toimii hyvin, jos se saa paljon valoa, mutta kun se kuumenee, sen suorituskyky heikkenee.
Energia aurinkosähköstä
Aurinkosähkö aurinkopaneelit ovat kokoonpanoja yksittäisistä kennoista, jotka on valmistettu puolijohdemateriaalista. Aurinkokennon lähettämä jännite määräytyy pääasiassa puolijohteen valinnan ja puolijohdekerrosten yksityiskohtien perusteella. Pii-aurinkokennot - yleisin valinta - lähettävät noin puoli volttia jokaisesta kennosta. Aurinkokennon tuottama virta on funktio sitä iskevän auringonvalon määrästä. Mitä enemmän auringonvaloa sitä lyö, sitä enemmän virtaa se tuottaa, solun rajoihin saakka. Sähköteho on virran ja jännitteen kertoimen tulo. Pienessä aurinkopaneelissa voisi olla 36 solua, jotka on johdotettu yhteen tuottamaan yhteensä noin 18 volttia 2 ampeerin virralla. Tuon aurinkopaneelin nimellisarvo olisi 18 volttia x 2 ampeeria = 36 wattia huipputeholla. Jos sitä valaistaan tunnin ajan, se tuottaa 36 wattituntia energiaa.
Jännitteen putoaminen
Aurinkopaneelien valmistajat testaavat tuotteitaan vakio-olosuhteissa 25 celsiusastetta (77 Fahrenheit-astetta) insoliaation ollessa 1000 wattia neliömetriltä. Insolaatio on mitta siitä, kuinka paljon aurinkovoimaa iskee jokaiseen neliömetriin kohtisuorassa auringonvalon suuntaan nähden. Insolaatio voi olla korkeampi kuin 1 000 wattia neliömetriltä keskipäivän aikana hyvin selkeinä päivinä, ja se saa aurinkopaneelisi tuottamaan enemmän virtaa, mikä tarkoittaa enemmän virtaa. Valitettavasti se on erilainen tarina lämpötilan kanssa. Kun aurinkokennojen lämpötilat nousevat yli 25 celsiusastetta, virta nousee hyvin vähän, mutta jännite laskee nopeammin. Nettovaikutus on lähtötehon lasku lämpötilan noustessa. Tyypillisten piin aurinkopaneelien lämpötilakerroin on noin -0,4 - -0,5 prosenttia. Tämä tarkoittaa, että jokaisesta yli 25 celsiusastetta taulukon tehontuotto laskisi tällä prosentilla. 45 celsiusasteessa (113 fahrenheit-astetta) 40 watin aurinkopaneeli, jonka lämpötilakerroin on -0,4, tuottaisi alle 37 wattia.
Lämpötilan kompensointi
Aurinkopaneelisi suorituskyky on 25 celsiusastetta, ja se laskee lämpötilan noustessa. Onneksi se nousee jälleen lämpötilan laskiessa. Jos olet lauhkealla alueella, kesälämpötilassa menettämäsi suorituskyky palautetaan viileinä, selkeinä talvipäivinä. Jos tämä ei riitä lohdutukseksi sinulle, voit myös rakentaa aurinkopaneelisi hyödyntääksesi tuulen kanavointivirtojen luonnollisia jäähdytysvaikutuksia siirtääksesi lämpöä aurinkopaneeleistasi. Katolle asennettavissa järjestelmissä tämä voi olla yhtä helppoa kuin varmistaa, että jätät 6 tuumaa tilaa paneelien ja katon väliin. Voit käyttää aktiivisempaa lähestymistapaa jäähdytykseen käyttämällä haihduttavaa jäähdytystä - käyttämällä veden haihduttamista paneelien jäähdyttämiseen samalla tavalla kuin hiki jäähdyttää ihoasi kuumana päivänä.
Muut aurinkoaineet
Vaihtoehto perinteisille piin aurinkopaneeleille on ohutkalvopaneelien muodossa. Ne on valmistettu erilaisista puolijohdemateriaaleista, ja niiden lämpötilakerroin on vain noin puoli piin. Ohutkalvopaneelit eivät alkaa yhtä korkealla hyötysuhteella kuin kiteisen piin aurinkosähkö, mutta niiden alhaisempi herkkyys korkeille lämpötiloille tekee niistä houkuttelevan vaihtoehdon erittäin kuumille kohteille. Ohutkalvoelementtejä käytetään täsmälleen samalla tavalla kuin niiden kiteisiä vastineita, mutta ne ovat tyypillisesti pari prosenttia vähemmän tehokkaita. Niiden lämpötilakerroin vaihtelee välillä -0,2 - -0,3 prosenttia. On muitakin kiteisiä materiaaleja, jotka alkavat suuremmalla hyötysuhteella kuin pii ja joilla on myös positiivinen lämpötilakerroin. Tämä tarkoittaa, että ne paranevat lämpötilan noustessa. Ne ovat myös erittäin kalliita, mikä rajoittaa niiden käytön joihinkin erikoistuneisiin sovelluksiin. Loppujen lopuksi he kuitenkin pystyivät matkalla asuinkoteihin.