23. kwietnia 2024

Zdrowo mieszkać

Magazyn o tematyce mieszkaniowej

Jak zwiększyć wydajność i efektywność paneli fotowoltaicznych?

4 min czytania
Sprawność i wydajność paneli fotowoltaicznych zależy od temperatury modułów słonecznych - wraz z wysoką temperaturą ich wydajność spada. Czy można temu zapobiec nawet w gorące letnie dni?

Panele słoneczne, znane również jako fotowoltaika, przechwytują energię słoneczną i przekształcają ją w energię elektryczną, którą można wykorzystać w domu. Instalując panele słoneczne, można wytwarzać własną odnawialną energię elektryczną.

Wydajność paneli fotowoltaicznych zależy od temperatury modułów słonecznych – wraz ze wzrostem temperatury ich wydajność spada. Czy można temu zapobiec nawet w gorące letnie dni?

Wpływ gorącego dachu i promieniowania cieplnego na wydajność paneli fotowoltaicznych

1. Powoduje zmniejszenie mocy wyjściowej modułów fotowoltaicznych.

Moduły fotowoltaiczne mają zazwyczaj trzy współczynniki temperaturowe: napięcie bez obciążenia, moc szczytową i prąd zwarciowy.

Wraz ze wzrostem temperatury spada moc wyjściowa modułu fotowoltaicznego.

Szczytowy współczynnik temperaturowy modułów fotowoltaicznych wynosi w przybliżeniu od – 0,4 do 0,5%/°C – wydajność modułów fotowoltaicznych spada wraz ze wzrostem temperatury. Teoretycznie, na każdy stopień wzrostu temperatury, moc wyjściowa PV spada o około 0,5%.

W badaniach praktycznych wykazano, że krystaliczne krzemowe ogniwa słoneczne wytwarzają około 25% więcej energii w temperaturze około 25 stopni niż w temperaturze 75 stopni.

2. Wysoka temperatura wpływa na żywotność falownika i innych części

W systemach fotowoltaicznych moduły fotowoltaiczne zmagają się z wysoką temperaturą, podobnie jak falownik. Falownik składa się z wielu elementów elektronicznych, a główne komponenty generują ciepło podczas pracy.

Wzrost temperatury ma ogromny wpływ na wydajność komponentów falownika. Temperatura otoczenia obudowy radiatora i falownika w wysokiej temperaturze plus ciepło wypromieniowywane przez działanie sprzętu jest znacznie wyższa niż temperatura zewnętrzna.

3. Powstawanie efektu gorącego punktu wpływa na żywotność komponentów

Wysokie temperatury mogą powodować powstawanie gorących punktów, które mogą wpływać na żywotność modułu fotowoltaicznego. Efekt hot-spot do pewnego stopnia uszkadza ogniwa słoneczne, a część energii generowanej przez ogniwa słoneczne za pomocą światła prawdopodobnie zostanie zużyta przez zacienione ogniwa, a efekt hot-spot w elektrowniach fotowoltaicznych bezpośrednio doprowadzi do 30% skrócenia żywotności modułów fotowoltaicznych, co może spowodować awarię modułu w dłuższej perspektywie.

W okresach wysokich temperatur moduły fotowoltaiczne są podatne na efekt hot-spot, w którym lokalna temperatura modułów fotowoltaicznych, najczęściej instalowanych na dachach, może osiągnąć ponad 100°C. Efekt hot-spot zmniejsza wydajność modułu fotowoltaicznego, prowadząc do utraty mocy wyjściowej całego ciągu modułów fotowoltaicznych.

Wpływ powłoki ClimateCoating ThermoActive na temperaturę dachu i promieniowanie cieplne

Powłoka dachowa ClimateCoating ThermoActive jest w stanie odbijać promieniowanie słoneczne (TSR) do 91%. Zapobiega to nadmiernemu nagrzewaniu się konstrukcji dachu i chłodzi ją.

Emisja cieplna (THE) powłoki ThermoActive wynosi około 88%, co znacznie ogranicza powstawanie promieniowania cieplnego i gorących punktów.

Jest elastyczna, wodoodporna, wytrzymała, odporna na działanie kwasów, zasad, ozonu, tlenków azotu i siarki.

Główne zalety powłoki ClimateCoating ThermoActive dla paneli fotowoltaicznych

Główną zaletą powłoki ClimateCoating ThermoActive jest utrzymanie optymalnej temperatury pracy wokół paneli fotowoltaicznych. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu unikalnej membrany odblaskowej na dwa sposoby:

  • Zapobiega gromadzeniu się energii cieplnej w konstrukcji, na której umieszczone są panele fotowoltaiczne, a tym samym chłodzi ją
  • Zapobiega wytwarzaniu ciepła promieniowania, które jest przyczyną powstawania gorących punktów, pomagając w ten sposób utrzymać temperaturę wokół paneli fotowoltaicznych na możliwie najniższym poziomie.
Po lewej: dach pomalowany powłoką ThermoActive. Po prawej: dach bez powłoki (lub ze zwykłą powłoką)

Wniosek

Temperatura ma znaczący wpływ na wydajność i stabilność systemów fotowoltaicznych. Optymalna temperatura modułów do wytwarzania energii wynosi 24-25°C.

Jako praktyczny przykład, jeśli masz panel o mocy 400 W, wartość ta jest ważna w standardowych warunkach testowych przy temperaturze panelu wynoszącej 25°C. Jeśli panel nagrzeje się do 75°C z powodu podwyższonej temperatury otoczenia, maksymalna moc wyjściowa może spaść do 300W.

Powłoka ClimateCoating ThermoActive pomaga zapewnić, że temperatura powietrza wokół panelu jest utrzymywana na poziomie optymalnym dla maksymalnej wydajności PV.

Ważne jest, aby nie zaniedbywać efektu chłodzenia, aby zmaksymalizować produkcję energii i zapewnić długoterminową niezawodność systemu PV.

Dzięki zrozumieniu zależności między temperaturą a wydajnością systemów fotowoltaicznych i podjęciu działań mających na celu ich utrzymanie, możliwe jest zoptymalizowanie wydajności i efektywności systemów fotowoltaicznych i uczynienie ich bardziej atrakcyjnym źródłem energii odnawialnej.

Więcej wskazówek na temat artykułów dotyczących powłok refleksyjnych ThermoActive: