Một bảng điều khiển quang điện cần bao nhiêu giờ nắng mỗi ngày?

Với sự cải thiện liên tục của nhận thức về môi trường, ngày càng có nhiều người bắt đầu chú ý đến năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng mặt trời. Các tấm quang điện (còn được gọi là tấm pin mặt trời), là thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời phổ biến nhất, đã được sử dụng rộng rãi trong nhà, doanh nghiệp và các trạm năng lượng quang điện lớn. Tuy nhiên, nhiều người vẫn có một số câu hỏi về nguyên tắc làm việc của các tấm quang điện và thời gian sạc của họ. Một trong những câu hỏi phổ biến là: 'Bảng điều khiển quang điện có bao nhiêu giờ nắng mỗi ngày?

Cách các tấm quang điện hoạt động

Các tấm quang điện sử dụng các photon (các hạt ánh sáng) trong ánh sáng mặt trời để kích thích các electron trong vật liệu bán dẫn, tạo ra dòng điện và chuyển đổi nó thành năng lượng điện. Nói một cách đơn giản, các tấm quang điện tạo ra điện thông qua ánh sáng. Tuy nhiên, các yếu tố như cường độ ánh sáng, thời gian ánh sáng, vị trí địa lý và điều kiện thời tiết sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sạc của các tấm quang điện.

Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sạc của các tấm quang điện

Cường độ ánh sáng Hiệu quả sạc của các tấm quang điện có liên quan chặt chẽ đến cường độ ánh sáng. Ánh sáng mặt trời càng mạnh, bảng điều khiển quang điện càng nhiều điện. Nói chung, vào những ngày nắng, cường độ ánh sáng có thể đạt tới 1000 watt trên mỗi mét vuông (w/m²), tại thời điểm đó các tấm quang điện có thể đạt đến hiệu quả cao nhất. Ngược lại, thời tiết nhiều mây hoặc mờ sẽ khiến cường độ ánh sáng giảm, do đó ảnh hưởng đến công suất của bảng quang điện.

Cường độ ánh sáng Hiệu quả sạc của các tấm quang điện có liên quan chặt chẽ đến cường độ ánh sáng. Ánh sáng mặt trời càng mạnh, bảng điều khiển quang điện càng nhiều điện. Nói chung, vào những ngày nắng, cường độ ánh sáng có thể đạt tới 1000 watt trên mỗi mét vuông (w/m²), tại thời điểm đó các tấm quang điện có thể đạt đến hiệu quả cao nhất. Ngược lại, thời tiết nhiều mây hoặc mờ sẽ khiến cường độ ánh sáng giảm, do đó ảnh hưởng đến công suất của bảng quang điện.

Vị trí lắp đặt Vị trí địa lý của bảng quang điện là rất quan trọng đối với thời gian và cường độ của ánh sáng mặt trời mà nó nhận được. Ví dụ, các khu vực gần đường xích đạo có giờ nắng dài và cường độ ánh sáng cao, trong khi các tấm quang điện nằm ở vĩ độ cao sẽ có những giờ nắng ngắn hơn đáng kể vào mùa đông. Ngoài ra, góc nghiêng và hướng của bảng quang điện cũng sẽ ảnh hưởng đến lượng bức xạ mặt trời mà nó nhận được. Góc và hướng cài đặt chính xác có thể tối đa hóa hiệu suất phát điện của bảng quang điện.

Điều kiện thời tiết Như đã đề cập trước đó, điều kiện thời tiết có tác động lớn đến hiệu ứng sạc của các tấm quang điện. Vào những ngày nắng, các tấm quang điện có thể nhận được nhiều ánh sáng mặt trời hơn, trong khi thời tiết nhiều mây hoặc nhiều mây sẽ làm giảm công suất đầu ra của các tấm quang điện. Trong thời tiết mưa hoặc sương mù, các tấm quang điện có thể mất nhiều thời gian hơn để sạc.

Cần bao nhiêu giờ ánh nắng mặt trời để sạc đầy?

Lý tưởng nhất, nếu vị trí của bảng quang điện có thể có đủ ánh nắng mặt trời, thì thời gian nắng là khoảng 5 đến 6 giờ mỗi ngày. Đây là một ước tính dựa trên thời gian ánh nắng mặt trời trung bình hàng năm ở hầu hết các khu vực. Thời gian này không có nghĩa là bảng quang điện cần phải có 5 đến 6 giờ ánh sáng mặt trời mạnh mẽ, nhưng đề cập đến thời gian nắng trung bình có thể được sử dụng hiệu quả trong khu vực mỗi ngày.

Giả sử rằng bạn đang sử dụng bảng quang điện 300W và hiệu suất chuyển đổi của bảng quang điện là cao (thường là hiệu suất chuyển đổi là từ 15%-20%), sau đó theo tính toán sau:

Công suất đầu ra của bảng điều khiển PV: 300W 

Thời gian nắng hiệu quả: 5 giờ 

Tạo công suất hàng ngày = 300W × 5 giờ = 1500Wh (1,5 kWh)

Nếu nhà hoặc thiết bị của bạn cần khoảng 1,5 kWh điện mỗi ngày, thì bảng điều khiển quang điện 300W này là đủ để cung cấp cho bạn sức mạnh bạn cần. Tuy nhiên, nếu nhu cầu sức mạnh của bạn cao hơn hoặc khu vực của bạn có điều kiện ánh nắng mặt trời kém, bạn có thể cần nhiều tấm PV hơn hoặc giờ nắng dài hơn.

Cách tính thời gian sạc

Nếu bạn muốn ước tính thời gian sẽ mất bao lâu để bảng PV được sạc đầy ', điều đầu tiên cần xem xét là dung lượng pin của thiết bị sạc. Ví dụ: nếu bạn có pin có công suất 2 kilowatt giờ (kWh), thì trong điều kiện ánh nắng lý tưởng, sử dụng bảng điều khiển PV 300W, sẽ mất khoảng:

Thời gian sạc = 2kWh ÷ 1,5kWh = 1,33 ngày (khoảng 1 ngày rưỡi)

Điều này có nghĩa là trong điều kiện ánh sáng lý tưởng, bảng điều khiển PV của bạn sẽ cần khoảng 1,33 ngày đủ ánh sáng mặt trời để sạc đầy pin này.

Phần kết luận

Tóm lại, số giờ ánh nắng mặt trời mỗi ngày cần thiết cho bảng điều khiển PV được sạc đầy phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm sức mạnh của bảng PV, cường độ của ánh nắng mặt trời, vị trí địa lý và điều kiện thời tiết. Nói chung, trong điều kiện ánh nắng lý tưởng, 5 đến 6 giờ nắng là đủ để bảng điều khiển PV tạo ra đủ điện để đáp ứng nhu cầu của nhà hoặc thiết bị nhỏ. Tuy nhiên, tình hình thực tế có thể thay đổi tùy thuộc vào môi trường địa lý và thay đổi theo mùa.

Để có được ước tính chính xác hơn, nên tính toán chi tiết hoặc tham khảo ý kiến ​​của một công ty thiết kế hệ thống quang điện chuyên nghiệp dựa trên các điều kiện ánh sáng địa phương, thông số kỹ thuật của bảng quang điện và dung lượng pin.