Sonnenkollektoren erzeugen Strom entsprechend ihrer Größe, Effizienz und der Sonneneinstrahlung. Für Hausbesitzer und kleine Unternehmen sind auf dem Dach montierte Paneele eine typische Option. Sonnenkollektoren mit einer Leistung von 100 bis 200 Watt decken etwa 1 Quadratmeter ab. Die Leistung eines 100-Watt-Solarmoduls hängt davon ab, wie viel Sonnenlicht es empfängt, und die Gesamtleistung liegt täglich weit unter der Nennleistung.
Bildnachweis: Harold Cunningham / Getty Images News / Solardächer von Getty Images bei Solar Settlement in DeutschlandFakten
Bildnachweis: Digital Vision./Digital Vision / Getty ImagesSolar-Panel-Array auf dem Berg. Laguna, CA.Es gibt drei Haupttypen von Sonnenkollektoren für Privat- und Geschäftsanwendungen. Jeder Typ ist ein Kompromiss zwischen Energieeffizienz und Herstellungskosten. Sonnenkollektoren sind Halbleiter, die Sonnenlicht sammeln und in Elektrizität umwandeln. Dies nennt man den photovoltaischen Effekt. Die Menge an Strom, die ein Solarpanel erzeugen kann, hängt davon ab, wie viel Sonnenlicht es empfängt, wie effizient es das Sonnenlicht in Elektrizität umwandeln kann und wie groß das Solarpanel ist.
Ein größeres Solarpanel erzeugt mehr Strom. Wenn Sie mehrere Solarmodule miteinander verbinden, werden die 120 Volt benötigt, um die meisten Haushaltsgeräte zu betreiben, und mehr Geräte benötigen mehr Ampere, um betrieben zu werden. Volt mal Ampere entspricht Watt oder Leistung. Ein typisches High-End-Solarpanel leistet bei hellem Sonnenlicht rund 180 Watt. Verbrauchern, die Solarmodule installieren, stehen möglicherweise Steuergutschriften zur Verfügung (//www.energystar.gov/index.cfm?c=tax_credits.tx_index#s4).
Geschichte
Bildnachweis: NASA / Getty Images News / Getty ImagesDie Internationale Raumstation mit SolarpanelsDie ersten nützlichen Sonnenkollektoren wurden 1954 in den Bell Laboratories erfunden. Früher hauptsächlich für Raumfahrzeuge und Satelliten verwendet, werden Sonnenkollektoren heute für viele Anwendungen verwendet, einschließlich zur Stromversorgung von Haushalten. Fortschritte bei der Herstellung von Silizium, Materialien, die zum "Dotieren" des Halbleiters verwendet werden, zunehmende Absorption und Antireflexionsverfahren und mehr haben alle zu einer erhöhten Effizienz geführt.
Überlegungen
Bildnachweis: Sean Gallup / Getty Images News / Getty ImagesPhotovoltaik-Zellen für den SolarmodulbauIngenieure entwickeln Sonnenkollektoren, um das Sonnenlicht optimal zu nutzen. Das meiste Sonnenlicht, das auf ein Solarpanel fällt, wird nicht in Strom umgewandelt. Es muss die richtige Wellenlänge (Farbe) haben und muss absorbiert (nicht reflektiert) werden. Typische Paneele, die für den privaten oder gewerblichen Gebrauch erhältlich sind, haben Wirkungsgrade von weniger als 20 Prozent, was bedeutet, dass nur 20 Prozent der Leistung des Sonnenlichts, das das Solarpaneel erreicht, in Elektrizität umgewandelt wird. Dies ist bereits in der Nennleistung für ein Solarpanel angegeben. Die elektrische Leistung wird über die Zeit in Watt pro Stunde oder Kilowattstunden angegeben.
Potenzial
Bildnachweis: Andreas Rentz / Getty Images News / Getty ImagesPhotovoltaik-Paneele bedecken die Fassade eines Mehrfamilienhauses in BerlinDie Leistung, die ein Solarpanel erreichen kann, und die Leistung, die es liefert, sind zwei verschiedene Dinge. Wenn ein bestimmtes Panel eine Nennleistung von 180 Watt aufweist, erreicht es diese Leistung bei hellstem Sonnenlicht (1.000 Watt pro Quadratmeter). Wenn Sie jedoch nicht am Äquator wohnen, erhält Ihr Solarpanel nicht so viel Sonnenlicht. Die Menge des Sonnenlichts, die in Ihrer Region auf den Boden gelangt (als "Sonneneinstrahlung" bezeichnet, gemittelt in Watt pro Quadratmeter), dividiert durch das branchenübliche helle Sonnenlicht (1000 Watt pro Quadratmeter), gibt Auskunft darüber, welchen Anteil der Nennleistung Ihr Panel erzeugt .
Eine einfachere Methode besteht darin, die Anzahl der Sonnenstunden zu ermitteln, die Ihr Standort täglich empfängt. Jeder seriöse Anbieter verfügt über diese Informationen. Eine Spitzensonnenstunde ist eine Stunde mit 1.000 Watt pro Quadratmeter Sonnenlicht (//photovoltaics.sandia.gov/docs/glossary.htm). Die meisten Standorte in den USA haben weniger als sechs Sonnenstunden pro Tag. Sie können vorhersagen, wie viel Strom ein bestimmtes Solarmodul erzeugen kann, indem Sie die Wattleistung eines Solarmoduls mit der Anzahl der maximalen Sonnenstunden für Ihren Standort multiplizieren. Beachten Sie, dass die Sonnenstunden je nach Jahreszeit variieren und im Winter am niedrigsten sind.
Praktische Überlegungen
Bildnachweis: Patrick Lux / Getty Images News / Getty ImagesFarm mit SolardachAndere Faktoren als das maximale Potenzial Ihres Solarmoduls müssen berücksichtigt werden. Ist Ihr Panel in vollem Sonnenlicht? Ist es richtig positioniert, um die maximale Belichtung zu erreichen? Cloud Cover reduziert die Leistung um bis zu 30 Prozent oder mehr. Schnee und Staub begrenzen die Lichtmenge, die das Panel erreicht, und verringern die Leistungsabgabe.
Die Vorhersage der 24-Stunden-Leistung eines Panels an einem bestimmten Ort kann geschätzt werden, indem die Stromerzeugung während der Mittagsstunde (hellstes Sonnenlicht) notiert wird und angenommen wird, dass im Durchschnitt über einen Zeitraum von 24 Stunden ungefähr 20 Prozent dieser Leistung pro Stunde erzeugt werden.
