Solarpanel-Berechnung

Zunächst wird die jährliche Sonneneinstrahlung berechnet, indem die senkrecht zur Sonne auf einen Quadratmeter einfallende Leistung mit 24 Stunden und dann mit 365 Tagen multipliziert wird. Da die Einstrahlung typischerweise etwa 1,366 kW/m² beträgt, erhalten Sie, wenn Sie sie ausmultiplizieren, 11,9 kWh/m², was Ihre Zahl ist.

Aber vielleicht ist Ihnen ein Problem aufgefallen. Dies setzt voraus, dass die Sonne 24 Stunden am Tag scheint, was kaum richtig ist.

Zweitens geht Ihre zweite Berechnung auch von 24 Stunden Sonnenlicht pro Tag aus, was nicht richtig ist. Da die durchschnittliche Tageslänge etwa 12 Stunden beträgt, sollten Ihre 25,6 Wh durch 2 geteilt werden, was 12,8 Wh pro Tag ergibt.

Schließlich sagt Ihnen diese Zahl, wie viel Strom auf die Solarzelle fällt, nicht wie viel die Zelle abgibt. Es wird auch davon ausgegangen, dass die Zelle jederzeit senkrecht zur Sonne steht und dass die Atmosphäre das Sonnenlicht nicht dämpft. Das erste mag stimmen, das zweite nicht. Bedenken Sie, dass die Sonne bei Sonnenuntergang viel dunkler ist als am Mittag.

Nehmen wir den Fall von Mittagssonne. Unter der Annahme, dass die Luft sehr klar ist und Sie die nominelle Bestrahlungsstärke erhalten, beträgt die auf die Zelle fallende Leistung 1366 W/m² x 0,0078 oder etwa 10 Watt. Da Sie eine Solarzelle haben, die für 1 Watt ausgelegt ist, bedeutet dies, dass Sie davon ausgehen können, dass die Zelle einen Wirkungsgrad von etwa 10 % hat, was ungefähr richtig ist.

Bei einer feststehenden 1-Watt-Solarzelle, die mittags senkrecht zur Sonne steht, können Sie an einem klaren Tag mit einer Gesamtleistung von 4-6 Wh rechnen. Einerseits nimmt die effektive Fläche ab, wenn sich die Sonne von der Mittagsposition entfernt (erreicht Null bei Sonnenaufgang und Sonnenuntergang, wenn die Zelle mit der Kante zur Sonne zeigt). Außerdem wird das Sonnenlicht bei niedrigeren Winkeln von der Atmosphäre gedämpft, und schließlich werden die Zellen selbst bei niedrigeren Intensitäten typischerweise weniger effizient.

Solarmodule werden normalerweise nach der STC-Methode bewertet, die bei einer Einstrahlung von 1 kW/m2 einen Wert ergibt, der bereits die Effizienz berücksichtigt. Es spielt keine Rolle, wie groß das Panel ist, da der angegebene Wert in Einstrahlung pro 1 m2 angegeben ist, auch wenn das Panel kleiner oder größer ist.

Wenn Sie die Fläche und den STC-Wert (1W) kennen, können Sie sofort die Effizienz berechnen, die 1W / (1'000W/m2 * 0,0078m2) = 12% beträgt, was ziemlich typisch für ein c-Si-Panel ist.

Nun wird der Einstrahlungswert bei Jährlicher Sonneneinstrahlung = 1200 KWh/Quadratmeter wahrscheinlich auch als Gesamteinstrahlung für ein bestimmtes Gebiet ausgedrückt und sollte Wetter, Tageszeit und alle Parameter berücksichtigen, aber dies kann von Ihrer Quelle abhängen.

Da der STC-Wert mit 1'000W/m2 angegeben wird, ergibt sich daraus ganz einfach 1W * (1'200'000Wh/m2 / 1'000W/m2) = 1200Wh maximale theoretische Leistung.

Dann müssen Sie andere Faktoren wie Neigungswinkel, Lichteinfallswinkel, Staub, spektrale Fehlanpassung, Diffusion und direkte Reaktion von Panelglas und Zelle berücksichtigen, was die Berechnung ziemlich komplex macht.

Sie können eine Software verwenden, um Berechnungen wie PVsyst durchzuführen

Sie sind beide falsch.

Der Wert von 2,74, den Sie abgeleitet haben, ist nicht in Stundeneinheiten angegeben, sondern in kWh/m2/Tag, also ist es die durchschnittliche Bestrahlungsstärke pro Tag. Multiplizieren Sie es mit der Fläche, um die durchschnittliche Eingangsenergie zu erhalten. Sie müssen dann den Wirkungsgrad des Panels berücksichtigen, der wahrscheinlich unter 20 % liegt, um die Ausgangsenergie zu erhalten. Die Nennleistung von 1 W ist nur die Grenze der Rate, mit der Sie Energie vom Ausgang des Panels an die Last liefern können.