Randamentul Panourilor Solare: Câtă Energie Produce Un Panou Solar?

În medie, panourile solare concepute pentru uz casnic produc între 250 și 400 de wați, suficient pentru a alimenta un aparat electrocasnic, cum ar fi un frigider, timp de o oră. Pentru a calcula câtă electricitate poate produce un panou solar într-o zi, va trebui să înmulțiți puterea (în wați) cu numărul de ore de soare.

Cu cât puterea fiecărui panou (în wați) este mai mare, cu atât se produce mai multă electricitate. Prin combinarea panourilor individuale într-un sistem solar, puteți genera cu ușurință suficientă energie pentru a alimenta întreaga locuință. 

În 2020, o locuință americană medie a utilizat 10.715 kilowați-oră (kWh), sau 893 kWh pe lună. Dacă doriți un sistem solar care să alimenteze întreaga locuință pe tot parcursul anului, va trebui să instalați un sistem care să poată satisface toate aceste nevoi energetice.

Randamentul real al fiecărui panou solar individual va depinde, de asemenea, de o serie de factori, inclusiv locația dumneavoastră, condițiile meteorologice locale, plus unghiul și direcția în care au fost instalate panourile. 

Cum se calculează randamentul panourilor solare?

Cantitatea maximă sau de vârf de electricitate care poate fi produsă de un panou solar este definită de puterea sa nominală (wattage). Amintiți-vă că aceasta este măsurată în condiții standard de testare (STC), la 25 de grade Celsius, 1 kW de radiație solară pe metru pătrat și fără vânt. Rareori veți găsi aceste condiții în natură, așa că așteptați-vă ca randamentul panoului dumneavoastră solar să fie puțin mai mic decât această valoare de vârf furnizată de producător. 

Odată ce cunoașteți puterea (în wați) a panoului dumneavoastră solar, puteți utiliza următorul calcul pentru a determina câtă electricitate poate produce panoul solar într-o zi:

Acest calcul se bazează pe faptul că știți (sau puteți estima) numărul de ore de lumină solară pe care îl primește panoul dumneavoastră. Puteți fie să estimați acest lucru, fie să utilizați un calculator solar, cum ar fi hărțile resurselor solare de la Laboratorul Național de Energie Regenerabilă. 

Să ne uităm la câteva exemple:

Panoul dumneavoastră solar are o putere nominală de 250 de wați, iar locuința dumneavoastră primește șase ore de soare pe zi. Înmulțiți 250 cu 6 și putem calcula că acest panou poate produce 1.500 Wh, sau 1,5 kWh de electricitate pe zi.

Într-o zi noroasă, panourile solare vor genera doar între 10% și 25% din randamentul lor normal. Pentru același panou de 250 de wați, cu șase ore de vreme noroasă, s-ar putea să obțineți doar 0,15-0,37 kWh de electricitate pe zi.

Treceți la un panou de 400 de wați și, cu aceeași cantitate de soare, ați obține acum 2.400 Wh, sau 2,4 kWh de electricitate pe zi. Într-o zi noroasă, electricitatea generată ar putea fi doar 0,24-0,6 kWh pe zi. 

Ca referință, o locuință americană medie folosește aproximativ 29 kWh pe zi. Instalați un sistem de energie solară cu 20 de panouri de câte 250 de wați fiecare și, în aceleași șase ore de soare, sistemul dumneavoastră va genera 30 kWh, ceea ce este suficient pentru a alimenta o locuință medie timp de o zi.  

Variabile care influențează randamentul panourilor solare

Pe lângă cantitatea de lumină solară primită zilnic, există și alți factori care afectează randamentul panoului sau sistemului dumneavoastră solar. 

Murdăria

Orice se acumulează pe suprafața panoului solar îi poate afecta randamentul. Aceasta poate include praf, frunze, zăpadă sau excremente de păsări. Un panou solar curat poate fi cu 6,5% mai eficient decât un panou murdar și prăfuit.

Direcția și unghiul acoperișului

Panourile solare sunt cele mai eficiente atunci când sunt orientate într-o direcție sud-est până la sud-vest, la un unghi de 30-45 de grade. Sistemele instalate în alte direcții și unghiuri pot funcționa în continuare, dar randamentul dumneavoastră va fi scăzut.

Umbra

Panourile solare sunt foarte sensibile la umbră, inclusiv la cea cauzată de copaci sau de o clădire vecină. O umbrire minimă dimineața sau seara este acceptabilă, dar o umbrire semnificativă pe parcursul părții de mijloc a zilei va afecta semnificativ cantitatea de electricitate pe care o poate produce un panou.

Locația

Cantitatea de soare și acoperirea noroasă vor afecta cantitatea de energie pe care o poate produce un panou solar. 

Perioada anului

Panourile solare pot produce electricitate pe tot parcursul anului, chiar și în zilele înnorate. Pe parcursul verii, zilele sunt mai lungi, ceea ce generează un randament mai mare, dar zilele mai scurte iarna înseamnă că randamentul dumneavoastră va fi mai mic în aceste luni. 

Vârsta

Pe măsură ce panourile solare îmbătrânesc, eficiența lor scade cu aproximativ 0,5% în fiecare an. Ciclul de viață al sistemului este de aproximativ 25 de ani înainte ca performanța să scadă până la punctul în care este necesar un nou sistem.

Temperatura

Eficiența panourilor solare este de obicei măsurată la 25 de grade Celsius, iar temperaturile peste această valoare pot duce la scăderea eficienței lor. Panourile solare pot funcționa bine pe vreme rece și pot genera în continuare energie chiar și în condiții de zăpadă . 

Câtă electricitate are nevoie locuința mea?

Un singur panou solar nu va crea suficientă electricitate pentru a alimenta întreaga locuință, dar un sistem de panouri solare poate. Pentru a determina ce dimensiune de sistem aveți nevoie, va trebui să efectuați câteva calcule de bază pe care le-am prezentat în articolul nostru De câte panouri solare ai nevoie? 

Pentru a alimenta complet o locuință medie care utilizează 11.000 kWh pe an, un sistem solar tipic va avea nevoie de 21-24 de panouri de câte 320 de wați fiecare. Numărul exact și puterea (în wați) a panourilor, precum și randamentul pe care îl pot produce, vor depinde de locul în care locuiți și de configurația sistemului dumneavoastră specific. 

Tipuri de panouri solare și randamentul lor

Există trei tipuri principale de panouri solare utilizate pentru sistemele casnice:

• Monocristaline. Acestea sunt cel mai popular tip de panou, fabricate din siliciu pur. Au o eficiență de 24,4%, cu un cost moderat și o durată de viață lungă.
• Policristaline. Acestea sunt fabricate din cristale de siliciu topite împreună. Au o eficiență de 19,9%, un cost scăzut și o durată de viață moderată.
• Film subțire (Thin-film). Fabricate dintr-o varietate de materiale, inclusiv cantități mici de siliciu, panourile cu film subțire au o eficiență de 18,9%, cu un cost ridicat și o durată de viață mai scurtă. 

Randamentul fiecărui tip de panou va varia în funcție de producătorul individual, dar va fi întotdeauna exprimat ca o putere nominală în wați. Cu cât wații sunt mai mulți, cu atât randamentul este mai mare. S-ar putea să vedeți și o putere de vârf (kilowatt peak), care este puterea maximă pe care panoul o poate produce în condițiile standard de testare menționate anterior. 

Cost versus valoare

Piața solară este foarte competitivă din punct de vedere al costurilor, dar unele mărci vă vor oferi un sistem mai eficient pentru o investiție puțin mai mare. Aceste sisteme vor genera mai multă electricitate pe durata de viață a sistemului, astfel încât pe termen lung vor crea mai multă valoare printr-un randament crescut constant. 

Nu uitați să vă informați despre creditele fiscale federale și alte stimulente menite să reducă costul instalării panourilor solare.