پنل خورشیدی خانگی چقدر برق تولید می کند؟ تحلیل کامل فرمولها

پنل خورشیدی خانگی چقدر برق تولید می کند؟ برای محاسبه برق تولیدی یک پنل خورشیدی، کافیست توان اسمی را در ساعات اوج تابش و ضریب عملکرد ضرب کنید. میزان برق تولیدی با توجه به نوع پنل انتخابی شما، زاویه تابش، موقعیت جغرافیایی، دما، زاویه نصب و کارایی پنل متفاوت است. با توجه به این فاکتورها می‌توانید تشخیص دهید نصب پنل در شهرتان منطقی است یا خیر. با کسب اطلاعات فنی کافی یا شرکت در دوره های تخصصی مانند آموزش پنل خورشیدی مشهد، تهران یا دوره های مربوط به شهر خود، می‌توانید بیشترین بازدهی را از این تجهیزات و امکانات دریافت کنید.

مفاهیم پایه که باید قبل از میزان برق پنل های خورشیدی بدانید

قبل از محاسبه میزان برق دهی پنل خورشیدی، باید مفاهیم زیر که مبنای سنجش عملکرد واقعی و مقایسه صفحات مختلف هستند را به خوبی درک کنید. برخی از مفاهیم مهم و شاخص های مورد نظر برای این حوزه در قسمت زیر معرفی شده‌اند:

• توان اسمی: عددی است که حداکثر قدرت قابل تولید یک پنل تحت شرایط استاندارد (STC) را نشان می‌دهد.
• وات: واحد توان است؛ یعنی نشان می‌دهد یک پنل در یک لحظه چه مقدار برق می‌تواند تولید می‌کند. به عنوان مثال، یک پنل 400 وات، در شرایط استاندارد حداکثر توان لحظه‌ای آن ۴۰۰ وات است. 
• کیلووات ‌ساعت: واحد انرژی می باشد که نشان می‌دهد در طول یک بازه زمانی چه مقدار برق تولید شده است. برای مثال، اگر یک پنل ۴۰۰ وات به مدت ۵ ساعت با توان کامل کار کند، انرژی تولیدی آن معادل 0.4 کیلو وات خواهد بود.

0.4 کیلو وات × 5 ساعت = 2 کیلووات‌ ساعت (kWh)

• راندمان یا توان خروجی: نسبت انرژی الکتریکی خروجی به انرژی تابشی خورشید وارد شده به پنل است که به صورت زیر محاسبه می‌شود:

راندمان (%) = (توان خروجی / انرژی تابشی ورودی) × 100

• ضریب عملکرد سیستم (PR): نشان می‌دهد چقدر از توان نظری پنل خورشیدی در شرایط واقعی به برق قابل استفاده تبدیل می‌شود (این ضریب عددی بین 0.58-0.7 است و تلفات سیستم را لحاظ می‌کند).
• ساعات تابش موثر خورشید (Peak Sun Hours): میانگین ساعات تابش معادل با شدت 1000 وات بر مترمربع در روز است.

هر پنل خورشیدی چقدر برق تولید می ‌کند؟

برای محاسبه میزان برق تولیدی پنل خورشیدی می توان از فرمولی که برای آن ارائه شده است استفاده کنید تابتوانید به صورت دقیق مقدار آن را بدست آورید. فرمول ریاضی این مقدار به صورت زیر است:

انرژی تولیدی روزانه (kWh) = توان اسمی پنل (kW) * ساعات تابش موثر خورشید (Peak Sun Hours) * ضریب عملکرد سیستم  (PR)

به عنوان مثال فرض کنید یک پنل 550 وات (0.55 کیلووات) در شهری نصب شده که میانگین تابش موثر آن 5 ساعت در روز است. در این حالت، میزان برق تولیدی پنل خورشیدی، با فرض ضریب عملکرد 0.8، به صورت زیر محاسبه می‌شود:

kwh در روز 2.2 = 5* 0.55* 0.8

میزان برق دهی پنل خورشیدی به صورت ماهانه و سالانه

برای محاسبه میزان برق دهی ماهانه و سالانه یک پنل خورشیدی کافی است انرژی روزانه ان را در تعداد روزهای ماه و سال ضرب کنید.

به عنوان مثال، برای یک پنل خورشیدی که برق تولیدی روزانه آن معادل 2.2 کیلووات ساعت در روز است، میزان تولید برق آن به صورت زیر محاسبه می‌شود:

2.2 * 30 = 66 کیلو وات ‌ساعت در ماه

2.2 * 365 = 803 کیلووات ‌ساعت در سال

چه عواملی باعث تغییر در توان خروجی پنل خورشیدی می‌شوند؟

پنل خورشیدی خانگی چقدر برق تولید می کند؟ پاسخ به این سوال به عواملی مانند شدت تابش خورشید، دمای محیط، زاویه نصب، جهت‌گیری پنل و میزان سایه‌اندازی بستگی دارد. در ادامه تاثیر و تفکیک هر یک از توان‌های خروجی یا میزان برق تولیدی پنل خورشیدی مورد بررسی قرار گرفته‌اند.

1. شدت تابش خورشید و ساعات اوج آن

میزان برقی که یک پنل خورشیدی تولید می‌کند متاثر از سه شاخص تابش است:

• شدت تابش: مقدار انرژی خورشیدی وارد شده به هر واحد سطح در یک لحظه است و هر چه این مقدار بالاتر باشد، تولید توان لحظه‌ای پنل بیشتر خواهد بود؛ کاهش تابش، مانند شرایط ابری، می‌تواند خروجی لحظه‌ای را کاهش دهد.
• زاویه تابش نسبت به سطح پنل: تعیین می‌کند چند درصد از نور خورشید واقعا توسط پنل جذب می‌شود؛ وقتی خورشید مستقیم و عمود بر پنل بتابد، بیشترین انرژی جذب می‌شود. با افزایش زاویه، مقدار موثر نور دریافتی کاهش می‌یابد.
• ساعات اوج تابش خورشید (PSH :(PSH معیار تجمعی می‌باشد که نشان می‌دهد در یک روز معادل چند ساعت تابش با شدت ۱۰۰۰ W/m² به سطح دریافت شده است؛ این مقدار، تابع شدت تابش واقعی در طول روز را نشان می‌دهد؛ بنابراین، هر افزایش یا کاهش در شدت تابش مستقیما به همان نسبت انرژی تولیدی را تغییر می‌دهد.

2. تاثیر دمای محیط بر میزان برق تولیدی

هرچه دمای محیط و دمای سلول‌های پنل بالاتر رود، قدرت خروجی واقعی (توان برق تولیدی) کاهش می‌یابد؛ زیرا افزایش دما باعث کاهش ولتاژ و در نتیجه افت توان پنل می‌شود. پنل‌های خورشیدی در دمای مرجع C°25 بیشترین بازده را دارند. با افزایش دما، به ‌دلیل افت ولتاژ سلول‌ها، توان خروجی کاهش می‌یابد. این کاهش با ضریب دمایی سنجیده می‌شود که میانگین حدود 0.5% است.

3. زاویه نصب و جهت‌گیری پنل

پنل خورشیدی خانگی چقدر برق تولید می‌کند؟ زاویه و جهت نصب پنل یکی دیگر از فاکتورهایی است که باید در پاسخ به این سوال مدنظر قرار دهید. 

• زاویه (tilt angle): این مفهوم بیانگر سطح پنل و افق است. زاویه بهینه، زاویه‌ای که پنل بیشترین نور خورشید را در طول سال دریافت کرده و حداکثر میزان برق را تولید می‌کند، همچنین باعث می‌شود تابش خورشید در طول روز، بیشترین شدت را بر پنل داشته باشد.
• جهت‌گیری (Azimuth): جهت پنل نسبت به جنوب (در نیم‌کره شمالی) یا شمال (در نیم‌کره جنوبی) تعیین می‌شود. انحراف بیش از ±° 20 از جهت بهینه باعث کاهش 15–5٪ انرژی تولیدی سالانه می‌شود.

4. اثر آلودگی، گرد و غبار و سایه بر میزان برق دهی پنل خورشیدی

آلودگی هوا، گرد و غبار و سایه باعث کاهش نور دریافتی پنل می‌شوند و در نتیجه توان خروجی و انرژی تولیدی روزانه پنل خورشیدی کم می‌شود.

• گرد و غبار و آلودگی: وجود لایه‌ای نازک روی سطح پنل مانع عبور کامل نور می‌شود و می‌تواند باعث تلفات 20-5% در توان خروجی شود.
• سایه: با توجه به اتصال سری سلول‌ها، در شرایطی که روی یک سلول از پنل سایه انداخته شود، توان خروجی کاهش نشان می‌دهد.

5. کارایی و توان  پنل و تاثیر آن بر میزان برق تولیدی

کارایی پنل خورشیدی نشان می‌دهد چه درصدی از انرژی تابشی خورشید به برق تبدیل می‌شود. هر چه این فاکتور بالاتر باشد، میزان برق تولیدی بیشتر خواهد بود. این ارتباط مستقیم بین توان یک پنل و میزان برق تولیدی آن هم وجود دارد. پنل‌هایی با توان خروجی بالاتر، میزان برق بیشتری تولید می‌کنند.

6. تاثیر فصل بر میزان برق تولیدی پنل خورشیدی

در فصول مختلف، پنل خورشیدی خانگی چقدر برق تولید می‌کند؟ به طور کلی، دلایل زیر نشان می دهند که تولید برق پنل‌های خورشیدی در زمستان، می‌تواند تا ۸۰٪ کمتر از تابستان باشد. با این حال، می‌توان با تنظیم زاویه پنل‌ها برای زمستان و استفاده از ذخیره‌سازهای انرژی بخشی از کاهش تولید را جبران کرد.

• کوتاه‌تر شدن طول روز
• زاویه پایین‌تر خورشید
• افزایش ابر و شرایط نامساعد جوی

انواع پنل‌های خورشیدی چه تاثیری بر میزان برق تولیدی پنل خورشیدی دارند؟

انواع پنل‌ها از نظر توان اسمی و تکنولوژی سلول‌ها نقش مستقیم در میزان برق تولیدی دارند. در ادامه تاثیر این فاکتورها بر میزان برق پنل های خورشیدی را بررسی می‌کنیم.

(انرژی های تجدیدپذیر مانند پنل‌های خورشیدی یکی از مهارت های پولساز برای مهاجرت است. با ارتقای دانش فنی خود درباره انواع پنل ها و نصب و راه اندازی آنها می‌توانید زمینه اشتغال خود را فراهم کنید.)

مقایسه پنل خورشیدی مونو و پلی‌کریستال از نظر توان خروجی

در یک توضیح خلاصه می‌توانیم بگوییم پنل‌های مونوکریستال به‌ خاطر توان بیشتر به ازای هر مترمربع، برق سالانه بالاتری می‌دهند. این پنل‌ها در شرایط تابش کم یا گرما معمولا بهتر عمل می‌کند.

بررسی توان‌های رایج پنل‌های خورشیدی بر میزان برق تولیدی

پنل خورشیدی خانگی چقدر برق تولید می کند؟ این بار با بررسی توان‌های معمول پنل‌های خانگی به این پرسش پاسخ می‌دهیم. پنل‌های خورشیدی خانگی معمولا بین 400-250 وات توان اسمی دارند. برای مصارف خانگی پنل‌های 300–400 وات مناسب‌ترین گزینه‌ هستند.

هرچه پنل انتخابی شما، وات بالاتری داشته باشد، در هر ماژول میزان برق تولیدی بیشتر می‌شود. یعنی برای رسیدن به یک ظرفیت کل مشخص، به تعداد کمتر پنل پرتوان نیاز دارید. از طرفی با استفاده از پنل‌های پرتوان فضای سقف کمتر اشغال می‌شود و نیاز به کابل‌کشی و سازه کمتر است.

تاثیر پنل‌های خورشیدی  PERC و HALF CELL در برق تولیدی

این پنل‌های خورشیدی تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای با طراحی سلولی بهبود یافته هستند. لایه‌های انعکاسی و تقسیم سلول‌ها در طراحی آنها باعث کاهش تلفات و افزایش ولتاژ و جریان موثر می‌شود. این بهبودهای ساختاری چند مزیت دارد:

• توان واقعی پنل و میزان برق تولیدی در شرایط واقعی را افزایش می‌دهد.
• عملکرد در تابش کم، دماهای بالا و سایه جزئی بهتر می‌شود.

آیا استفاده از پنل‌های خورشیدی خانگی در ایران منطقی است؟

در مناطق مختلف ایران به طور میانگین، حدود 5 ساعت تابش مفید در روز وجود دارد؛ بنابراین، استفاده از پنل‌های خورشیدی خانگی منطقی است. بعلاوه، به دلیل صرفه‌جویی اقتصادی، کاهش هزینه برق و امکان استفاده از انرژی پاک و پایدار، سرمایه‌گذاری در سیستم‌های خورشیدی خانگی توجیه دارد.

 یک پنل خورشیدی در ایران چقدر برق تولید می‌کند؟

میزان برق تولیدی پنل خورشیدی در ایران با توجه به فاکتورهای مختلف مانند موقعیت جغرافیایی، فصل، شرایط تابش و... متفاوت است. در ادامه با بررسی عوامل موثر به این موضوع پرداخته شده است.

محاسبه برق دهی با مقایسه میانگین تابش در مناطق مختلف ایران

در شهرهای مختلف ایران یک پنل خورشیدی خانگی چقدر برق تولید می کند؟ برای پاسخ این سوال یک پنل 400 وات با ضریب عملکرد 0.8 در سه منطقه متفاوت از نظر میانگین تابش را در نظر می‌گیریم. بر اساس فرضیات ذکر شده، در جدول زیر میزان برق تولیدی پنل برای هر منطقه محاسبه شده است:

• مناطق پرتابش (مثل یزد، اصفهان، کرمان): 6–5 ساعت PSH
• مناطق متوسط (مثل تهران، اراک): 5–4 ساعت PSH
• مناطق کم تابش (مثل رشت، ساری): 4–3 ساعت PSH

ارزیابی برق تولیدی در زمستان و تابستان

تولید برق یک پنل خورشیدی در ایران در طول سال با توجه به تغییرات تابش خورشیدی در فصول مختلف سال  متفاوت است. به عنوان مثال؛ در جدول زیر، با فرض نصب یک پنل خورشیدی 400 وات و ضریب عملکرد سیستم 0.8، میزان تولید روزانه برق را در این دو فصل مقایسه کرده‌ایم:

• تابستان: روزهای بلند و تابش نزدیک به عمود (بیشترین تولید انرژی)
• زمستان: روزهای کوتاه و زاویه تابش مایل (تولید کمتر)

چگونه تولید واقعی پنل خورشیدی خانگی را افزایش دهیم؟

برای دریافت بیشترین میزان برق از پنل‌های خورشیدی لازم است نکات مهم و عوامل تاثیر گذار را در نظر بگیرید تا بتوانید بیشتری بازدهی را دریافت کنید. در ادامه به برخی از این نکات اشاره شده است. 

• محل نصب را در سایه انتخاب نمایید.
• پنل‌ها را به صورت دوره‌ای تمیز کنید.
• از اینورتر باکیفیت و متناسب با ظرفیت سیستم استفاده نمایید.
• برای دریافت بیشترین تابش مستقیم، پنل‌ها را رو به جنوب و با زاویه متناسب با عرض جغرافیایی قرار دهید.
• جهت جلوگیری از افت ولتاژ و راندمان، تجهیزات (کابل و اتصالات) استاندارد انتخاب کنید.

هدیه رادمان به شما
برای دریافت مشاوره رایگان دوره های فوق تخصصی رادمان، فرم مقابل رو پر کن تا کارشناسان فنی بهترین مسیر آموزشی رو بهت بگن.
در رادمان برای آینده خودتون سرمایه گذاری کنین💎

نام و نام خانوادگی * موبایل *

درخواست مشاوره

جمع بندی؛ پنل خورشیدی خانگی چقدر برق تولید می کند؟

برای انکه محاسبه کنید پنل خورشیدی خانگی چقدر برق تولید می کند کافیست توان اسمی آن را در ساعات اوج تابش شهر خودتان ضرب کنید. البته تلفات سیستم را هم در نظر بگیرید تا برآوردی واقعی به دست آورید. این میزان به عواملی مانند شدت تابش، زاویه و جهت نصب، دمای محیط، فصل، سایه بستگی دارد و می‌تواند در شهرهای مختلف متفاوت باشد. به عنوان مثال، در شهرهای پرتابش، مناطق جنوبی و مرکزی، استفاده از این پنل‌ها کاملا منطقی است. البته، در شهرهای شمالی نیز قابل اجرا هستند؛ اما بازدهی کمتری دارند. با رعایت اصولی مانند تنظیم بهینه زاویه نصب، تمیز کردن دوره‌ای، استفاده از اینورتر باکیفیت و جلوگیری از ایجاد سایه در محل نصب می‌توانید حداکثر توان خروجی را بدست آورید. در‌صورتی که قصد دارید این مسیر را به صورت حرفه‌ای و دقیق انجام دهید، می‌توانید با شرکت در دوره‌های تخصصی مراکز مختلف، مانند آموزشگاه فنی و حرفه ای شرکت کنید تا اطلاعات لازم را دریافت نمایید.