Jakie Panele PV kupić? Czyli wszystko co musisz wiedzieć (żeby cię nie oszukali)

Jak działają Panele Fotowoltaiczne i czy są takie które pracują w Nocy?

Panel PV to zbiór modułów a każdy moduł to po prostu kawałek krzemu (najczęstsze są panele krzemowe- ang silicon)który obrywając fotonem(to taka cząsteczka światła co czasem fizycy mówią że istnieje a czasem się kłócą że nie) oddaje elektron i ten wybity ze struktury elektron wędruje na powierzchnię mosułu a tam jest łapany palcami(ang fingers) przez tzw busbar i wysyłany do instalacji PV(najczęściej do invertera) do pracy przymusowej. Co ciekawe po wybiciu elektronu powstaje tzw dziura o ładunku dodatnim która wędruje do spodu panela i jest zbierana przez dolną warstwę przewodzącą.

Jak widać Panel niczego nie produkuje jest po prostu rodzajem słonecznego żagla wychwytującego wysyłane przez słońce fotony.

Im więcej fotonów ze słońca tym więcej wybitych i zaprzęgniętych do pracy elektronów. Czyli w słoneczny dzień mamy dużo energii w pochmurny mniej a w nocy??? a w nocy nic. Jak to nic? przecież księżyc, czarna materia i podczerwień!

Panel moc nominalną uzyskuje przy natężeniu promieniowania 100oW na każdy metr kwadratowy jego powierzchni. I niestety jeśli zmierzymy promieniowanie zarówno widzialne jak i to poza zakresem naszego widzenia to są to wartości na poziomie pojedynczych watów na m2 czyli tysiąc razy mniej energii dociera do panelu w nocy. Co potwierdza nam przecież sam fakt istnienia pór roku. Kiedy słońce świeci tylko 12h i mniej na każde 24h temperatura spada b.szybko. a kiedy świeci każdego dnia dłużej temperatura jest wyższa a temperatura to przecież miernik ilości energii wewnętrznej danej substancji w tym przypadku powietrza.

Dlatego nie ma znaczenia jaką częstotliwość promieniowania wybierzemy(choć niebieskie swiatło niesie więcej energii a im bliżej w stronę czerwonego tym mniej) czy to będzie podczerwień czy gamma czy cokolwiek. Jeżeli ta wartość na m2 jest zbyt niska to energii z panela nie będzie dość żeby wzbudzić inwerter.

Jaki typ wybrać? który jest najlepszy

jak już powiedzieliśmy wcześniej panele zbudowane są z modułów KAŻDY MODUŁ GENERUJE NAPIĘCIE 0,5V .

KAŻDY!

Małe moduły będą dawały mniej prądu(A) większe więcej prądu ale napięcie modułu zawsze wynosi 0,5V. I te moduły łaczy się + do – aby uzyskać żądane napięcie panelu.

dla najmniejszych paneli to jest 36modułów w szeregu czyli ok 18Vmpp, dla największych nawet 96modułów w szeregu.

Czyli teraz już wiesz jak obliczyć napięcie panela nawet bez potrzeby pytania o karty katalogowe czy specyfikacje. po prostu liczysz moduły na panelu i dzielisz przez pół.

A czemu panele mają te moduły różnego koloru i kształtu? I które są lepsze?

Czarne ośmiokątne to panele monokrystaliczne, niebieskie prostokątne to polikrystaliczne. 

Przy tworzeniu kryształów krzemu możemy uzyskać piękny jednorodny walec. Nie jest to łatwe dlatego takie panele są droższe ale za to mają wyższą sprawność. Pojedynczy moduł takiego panela to po prostu odcięty plasterek z krzemowego salami. A żeby zaoszczędzić miejsca to jest ostrzyżony na ośmiokąt. Ale mimo to kiedy je złożymy w układ 36 czy więcej sztuj to zostają nam między nimi przerwy. Więc mimo teoretycznie większej sprawności 500W panele monokrystaliczne nie są wiele mniejsze niż polikrystaliczne.

Jeżeli mamy odpady np zrzynki z obróbki paneli monokrystalicznych to możemy je sprasować razem i uzyskać moduły polikrystaliczne. O dowolnym kształcie czyli również prostokąta więc te moduły nie świecą nam przerwami z daleka tylko wyglądają jak niebieskie tafle opalizującego szkła. Moduły polikrystaliczne mają nieco niższą sprawność ale w dzisiejszej technologii będzie to poniżej 1% lub w ogóle nie będzie różnicy.

NAJWAŻNIEJSZY PARAMETR !!!

Czyli Współczynnik temperaturowy mocy paneli fotowoltaicznych. I to jest najważniejsze nie tylko dla mocy ale i dla bezpieczeństwa oraz żywotności paneli.

Co to za magiczny współczynnik. Ile mocy tracisz na każdy stopień temperatury paneli powyżej 25stC . zawiera się to w okolicach 0,3% ale nawet różnice na drugim miejscu po przecinku mają znaczenie. Czemu? Policzmy

Panele na dachu potrafią osiągać 40st powyżej temp otoczenia czyli 

dla paneli 400W o współczynniku 0,25%/st  mamy 10%straty czyli panel daje nam w rzeczywistości mimo pełnego słońca jedynie 360W

Dla tych samych 400W ale paneli o współczynniku 0,35% oznacza to 14% czyli panel daje nam jedynie 344W ale…

To nie jest najważniejsze . Najważniejsze jest gdzie się ta moc podziewa. Bo panel nie odbija światła słonecznego bardziej w dzień ciepły niż w zimny więc fotonów czyli energii ze słońca wchodzi nam tyle samo w moduł i .. ta energia tam zostaje. Grzeje nam panel po prostu. Tak jakby każdy panel miał włączoną grzałkę o mocy 40W albo 56W w zależności od tego właśnie współczynnika.

 I to z kolei znowu podnosi temperaturę panela o większym współczynniku o dodatkowe kilka a czasami i ponad 10 stopni czyli dodatkowe 3%mocy kradnie i wpycha w grzanie.

A przez to podgrzewanie nie dość że mamy mniej energii to jeszcze nasze panele zużywają się ponad dwukrotnie szybciej nawet przy tak małej różnicy.

No i moźliwość awarii czy wręcz pożaru oczywiście że jest większa przy gorętszym panelu.

Dlatego nie słuchaj czy to PERC czy BiFacial tylko pytaj o TEMPERATUROWY WSPÓŁCZYNNIK MOCY!

Czy panel 400W jest PERC Multijunction, Bifacial, monokryształ czy polikryształ to i tak będzie miał te same 400W mocy ani mniej ani więcej.

Nie nabieraj się! To marketing dla nieświadomych a my przecież umiemy liczyć.

Dlatego właśnie jak widzisz przewymiarowuje się instalację bo panele mają moc nominalną przy 25st a w lipcu na dachu przy 60st będzie 10-15% mniej.

Napięcie i prąd Paneli

W dokumentacji paneli i na tabliczkach znamionowych podawane są dwie wartości napięcia i dwie wartości prądu(natężenia)

Napięcie

Voc napięcie rozwarcia obwodu czyli gdy nie płynie prąd to jest napięcie prądu stałego które możemy zmierzyć gdy kupujemy panel wkładając przewody miernika w koncówki kabli panela

Vmpp czyli napięcie mocy maksymalnej panela – to jest napięcie przy którym możemy uzyskać z panela maksimum jego mocy

Prąd(A)

Isc prąd zwarcia czyli prąd przy którym napięcie na panelu spada do zera. To jest prąd który możemy zmierzyć kupując panel jeżeli podana wartość jest mniejsza niż max wartość pomiaru amperomierza naszego miernika. Tak jak w przypadku poprzedniego pomiaru podłączamy miernik do przewodów panela. Podłączenie amperomierza do +i- panela spowoduje jego zwarcie więc odczytamy prąd zwarcia

Impp to prąd przy przepływie którego panel uzyska maksymalną moc.

Uwaga część inwerterów ma ograniczony prąd pracy do 13A więc na przykład panele 400W 29V nie nadają się do uzycia z takim inwerterem i trzeba szukać paneli o wyższym napięciu Vmpp

Ale o charakterystyce mocowo/prądowo/napięciowej i sposobach sterowania produkcją energii z paneli fotowoltaicznych w następnym odcinku