Sebbene le giornate di sole siano ideali per produrre energia solare, quando la luce solare è accompagnata da calore eccessivo, tutti i pannelli solari perdono una parte delle loro prestazioni. Quando si scelgono i pannelli solari e si cerca di risparmiare denaro sui costi energetici a lungo termine, è importante considerare questo aspetto. I produttori di pannelli solari utilizzano il "coefficiente di temperatura" per mostrare quanto bene funziona un pannello solare a temperature elevate. Il pannello solare funziona meglio quando il coefficiente di temperatura è basso. In questo articolo discuteremo la definizione del coefficiente di temperatura, i vari tipi di esso e perché è così importante per i pannelli solari.
Categoria:
Qual è il significato del coefficiente di temperatura?
Quali sono i vari tipi di coefficienti di temperatura più comuni? (PMAX, ISC e VOC)
Quali sono i metodi per determinare il coefficiente di temperatura?
Perché è importante il coefficiente di temperatura per i pannelli solari?
Qual è il significato del coefficiente di temperatura?
Nel campo delle prestazioni dei pannelli solari, il coefficiente di temperatura è un parametro cruciale che viene spesso ignorato. Questo coefficiente è più di una semplice misura tecnica: mostra quanto siano adatti i pannelli solari alle varie temperature. In particolare, calcola la perdita di potenza in uscita quando la temperatura di un pannello solare supera i 25°C (77°F) imposti dalle condizioni di prova standard (STC). Il coefficiente di temperatura è generalmente rappresentato come variazione percentuale per grado Celsius (%/°C) o variazione percentuale per grado Fahrenheit (%/°F).
Consideri un pannello solare con un coefficiente di temperatura di -0,35%/°C, ad esempio. Questo mostra una variazione di temperatura di -0,35% per ogni grado centigrado. Ciò mostra che per ogni grado di temperatura superiore ai 25°C dell'STC, la potenza massima del pannello diminuisce dello 0,35%.
È importante sottolineare che il coefficiente di temperatura è calcolato utilizzando l'STC, che comprende una temperatura del pannello di 25°C, un'irradiazione solare di 1000 W/m2 e una massa d'aria di 1,5. La produzione di energia dipende da questo coefficiente come punto di riferimento. Questo coefficiente è un indicatore essenziale della stabilità delle prestazioni di un pannello solare a diverse temperature. In pratica, ciò ha un impatto sulla potenza di uscita del pannello in contesti con temperature significativamente diverse da 25°C.
Quali sono i vari tipi di coefficienti di temperatura più comuni? (PMAX, ISC e VOC)
Il coefficiente di temperatura influenza molto l'efficienza dei pannelli solari. Per massimizzare la produzione di energia, è fondamentale conoscere i coefficienti di temperatura, in particolare quelli relativi a Voc (tensione di circuito aperto), Isc (corrente di cortocircuito) e Pmax (potenza massima). La seguente discussione affronta i tre coefficienti di temperatura e le loro conseguenze:
Coefficiente di temperatura della tensione a circuito aperto (OCV):
Coefficiente, che può essere positivo o negativo: Il coefficiente di temperatura Voc è negativo o positivo. Un coefficiente negativo è più comune rispetto an un coefficiente positivo, che indica che la tensione a circuito aperto aumenta con la temperatura. Ciò significa che la tensione in un circuito aperto generalmente diminuisce con la temperatura.
Impact: Il coefficiente di temperatura negativo di Voc sottolinea la necessità di anticipare e mitigare gli effetti della temperatura sulla tensione a circuito aperto sia durante la fase di progettazione che durante la fase di funzionamento dei pannelli solari. Ha un range generale compreso tra -0,3% e -0,5% per grado Celsius.
Coefficiente di temperatura della corrente di cortocircuito (Isc):
Tendenze che sono negative: Il coefficiente di temperatura Isc ha generalmente un andamento negativo, come visto per Voc. Ciò indica che la corrente di cortocircuito diminuisce con la temperatura.
Intervallo di numeri: Il coefficiente di temperatura Isc è spesso tra -0,04% e -0,5% per grado Celsius, il che sottolinea l'importanza della valutazione della corrente di cortocircuito in considerazione delle fluttuazioni di temperatura.
Coefficiente di temperatura massima di potenza (Pmax):
Un quadro completo: Gli effetti dei coefficienti Voc e Isc sono riuniti nel coefficiente Pmax. Offre un quadro completo dell'impatto delle variazioni di temperatura sulla potenza massima in uscita. Il parametro più comunemente utilizzato per valutare l'impatto della temperatura sull'efficienza dei pannelli solari è il coefficiente di temperatura della potenza massima (Pmax).
La percentuale che è negativa: Questo coefficiente è essenziale per determinare l'impatto complessivo della temperatura sull'efficienza dei pannelli solari, ed è espresso in genere in un intervallo compreso tra -0,2% e -0,5% per grado Celsius.
Quali sono i metodi per determinare il coefficiente di temperatura?
Il processo di calcolo del coefficiente di temperatura per i pannelli solari prevede diverse fasi. Ecco una guida completa:
Applicare le formule:
Utilizzare le seguenti formule per ciascun coefficiente:
Coefficiente di temperatura Voc (αVoc):
αVoc = [(Voc - Vocref) / Vocref] / (T - Tref)
Coefficiente di temperatura Isc (αIsc):
αIsc = [(Isc - Iscref) / Iscref] / (T - Tref)
Coefficiente di temperatura Pmax (αPmax):
αPmax = [(Pmax - Pmaxref) / Pmaxref] / (T - Tref)
Nota:
T rappresenta la temperatura corrente.
Tref è la temperatura di riferimento (tipicamente 25°C).
Vocref, Iscref e Pmaxref sono i rispettivi valori di riferimento a Tref.
Questo indicatore è solitamente riportato nella pagina dei dettagli del prodotto o nella scheda tecnica del pannello solare. Il grafico seguente mostra il coefficiente di temperatura dei pannelli solari Maysun Solar IBC full black:
Perché è importante il coefficiente di temperatura per i pannelli solari?
In primo luogo, dobbiamo prendere in considerazione una serie di fattori importanti che contribuiscono all'aumento della temperatura di esercizio dei pannelli solari quando vengono testati in condizioni di alta temperatura (40°C di temperatura ambiente). Il degrado della potenza dei pannelli solari IBC è del 0,29%/°C, mentre quello dei pannelli solari PERC è del 0,34%/°C. Questi elementi includono:
1. Temperatura ambiente elevata: Aumenta la temperatura iniziale dei pannelli direttamente.
2. Radiazione solare particolarmente intensa: I pannelli assorbano più calore, aumentando la temperatura.
3. Temperatura insufficiente: Un raffreddamento inadeguato può portare a temperature elevate sui pannelli.
4. Installazione o ostruzioni dense: Possono aumentare la temperatura dei pannelli in punti specifici.
Possiamo calcolare il degrado di potenza di entrambi i tipi di pannelli solari tenendo conto di questi fattori e stimando le temperature di esercizio in un ambiente di 40°C.
1. Controlla la temperatura durante l'esercizio:
La temperatura esterna è di 40°C.
La temperatura di esercizio può aumentare fino a 40°C o più, superando la media di 25°C.
Di conseguenza, la temperatura di esercizio può raggiungere 80°C o più.
Per valutare con precisione l'effetto delle alte temperature sulle prestazioni dei pannelli solari, possiamo utilizzare una semplice formula per stimare il degrado della potenza. La formula è questa:
La perdita di energia è uguale a (temperatura di lavoro effettiva - temperatura STC) × coefficiente di temperatura.
2. Pannelli solari IBC con un coefficiente di temperatura di 0,29%/°C:
Aumentare la temperatura durante l'esercizio: 80°C minus 25°C equals 55°C.
Il degrado di potenza è pari a 55°C × 0,29%/°C, che equivale a 15,95%.
3. Pannelli solari PERC con un coefficiente di temperatura di 0,34%/°C:
Aumentare la temperatura durante l'esercizio: : 55°C.
Il degrado della potenza è pari an 18,7% a 55°C × 0,34%/°C.
Il degrado di potenza dei pannelli solari IBC è del 15,95%, mentre quello del PERC è del 18,7% in queste condizioni di calore. Ciò dimostra che i pannelli solari IBC hanno un degrado delle prestazioni relativamente minore quando sono esposti a temperature elevate. Inoltre, la temperatura di esercizio aumenta con la differenza nel degrado della potenza tra i due tipi di pannelli. Di conseguenza, il coefficiente di temperatura dei pannelli solari è un fattore cruciale per l'efficienza energetica e la stabilità operativa in condizioni di alta temperatura.
Con il loro eccezionale coefficiente di temperatura di -0,29%/°C, i pannelli solari IBC di Maysun Solar offrono un vantaggio significativo in questo contesto. Questo coefficiente di temperatura superiore riduce l'effetto delle alte temperature sulla funzionalità dei pannelli e riduce anche l'impatto sulla generazione di energia. Per coloro che cercano di massimizzare le prestazioni e l'efficienza anche a temperature elevate, i pannelli IBC Maysun Solar potrebbero essere la scelta giusta.
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