Cálculo de paneles solares

Primero, la irradiancia solar anual se calcula tomando la potencia incidente en un metro cuadrado cuando es perpendicular al sol, y multiplicándola por 24 horas y luego por 365 días. Dado que la irradiación suele ser de aproximadamente 1,366 kW/m2, cuando la multiplica obtiene 11,9 kW-hr/m2, que es su número.

Pero es posible que hayas notado un problema. Esto supone que el sol brilla las 24 horas del día, lo que no es correcto.

En segundo lugar, su segundo cálculo también supone 24 horas de luz solar al día, lo cual no es correcto. Dado que la duración promedio del día es de aproximadamente 12 horas, sus 25,6 Wh deben dividirse por 2, lo que da 12,8 Wh por día.

Finalmente, este número le dice cuánta energía cae sobre la celda solar, no cuánto emite la celda. También supone que la celda estará perpendicular al sol en todo momento y que la atmósfera no atenúa la luz solar. Lo primero puede ser cierto, lo segundo no lo es. Considere que el sol es mucho más tenue al atardecer que al mediodía.

Tomemos el caso de la luz del sol del mediodía. Suponiendo que el aire es muy claro y que está recibiendo la irradiancia nominal, la potencia que cae sobre la celda será de 1366 w/sq mx 0,0078, o unos 10 vatios. Dado que tiene una celda solar nominal de 1 vatio, esto significa que puede suponer que la celda tiene una eficiencia de alrededor del 10 %, lo cual es correcto.

Para una celda solar de 1 vatio que está fija en su posición y es perpendicular al sol al mediodía, puede calcular una salida total de 4-6 Wh en un día despejado. Por un lado, a medida que el sol se aleja de la posición del mediodía, el área efectiva disminuye (llegando a cero al amanecer y al atardecer cuando la celda está de canto al sol). Además, la luz del sol es atenuada por la atmósfera en ángulos más bajos y, finalmente, las propias células suelen volverse menos eficientes a intensidades más bajas.

Los paneles solares generalmente se clasifican utilizando el método STC, que da un valor a una irradiación de 1kW/m2, que ya tiene en cuenta la eficiencia. No importa el tamaño del panel, ya que el valor dado es en irradiación por 1m2, ya sea que el panel sea más pequeño o más grande.

Si conoce el área y el valor STC (1 W), puede calcular la eficiencia de inmediato, que es 1 W / (1'000 W/m2 * 0,0078 m2) = 12 %, lo cual es bastante típico para un panel c-Si.

Ahora bien, es probable que el valor de irradiación dado Irradiación solar anual = 1200 KWh/metro cuadrado también se exprese en la irradiación total para un área en particular y debe tener en cuenta el clima, la hora del día y todos los parámetros, pero esto puede depender de su fuente.

Dado que el valor de STC se da en 1'000 W/m2, se vuelve bastante simple 1 W * (1'200'000 Wh/m2 / 1'000 W/m2) = 1200 Wh de salida teórica máxima.

Luego, debe tener en cuenta otros factores como el ángulo de inclinación, el ángulo de incidencia de la luz, el polvo, la falta de coincidencia espectral, el vidrio del panel y la respuesta difusiva y directa de la celda, lo que hace que el cálculo sea bastante complejo.

Puede usar software para realizar cálculos como PVsyst

Ambos son incorrectos.

El valor de 2,74 que ha obtenido no está en unidades de horas, está en kWh/m2/día, por lo que es la irradiación promedio por día. Multiplícalo por el área para obtener la energía de entrada promedio. Luego debe tener en cuenta la eficiencia del panel, que probablemente esté por debajo del 20%, para obtener la energía de salida. La clasificación de 1 W es solo el límite de la tasa a la que puede suministrar energía desde la salida del panel a la carga.