Wie wirkt sich die Temperatur auf Solarmodule aus?

Ob unsere Solaranlage richtig produziert, hängt stark von der Temperatur ab, der sie das ganze Jahr über ausgesetzt sind. Aus diesem Grund habe ich mich entschlossen, einen Beitrag zu verfassen, in dem ich die unterschiedlichen Temperaturwirkungsgrade unserer Solarmodule analysieren werde.

Wie wirkt sich die Temperatur auf Solarmodule aus? Hohe Temperaturen (über 30 Grad) können die Effizienz von Solarmodulen um 10 % unter ihre ideale Leistung reduzieren. Im Gegenteil, niedrigere Temperaturen verringern nicht die Effizienz von Solarmodulen. Die optimale Temperatur liegt zwischen 20 und 25 Grad.

Die Temperatur kann unterschiedliche Auswirkungen auf die Effizienz von Solarmodulen haben. Wir müssen verschiedene Faktoren berücksichtigen, die uns helfen, diese Veränderungen besser zu verstehen und ob sie uns betreffen sollten oder nicht. Ich erkläre sie unten.

Was alles von der Temperatur auf den Sonnenkollektoren beeinflusst wird

Die Temperatur beeinflusst die Effizienz und den endgültigen Effekt von Sonnenkollektoren. Aus diesem Grund müssen wir bestimmte Aspekte überwachen, die die Effizienz der Boards beeinträchtigen können.

Es gibt drei Arten von Temperaturen, die wir berücksichtigen müssen:

• Umgebungstemperatur: Es stimmt zwar, dass Sonnenkollektoren niedrige Temperaturen mögen, aber wir müssen bedenken, dass es in den Wintermonaten weniger sonnige Stunden und mehr bewölkte Tage gibt. Im Gegenteil, in den Sommermonaten werden wir aufgrund der hohen Temperaturen eine geringere Effizienz erzielen, aber wir werden mehr Sonnenstunden haben, sodass dies kompensiert wird.
• Temperaturkoeffizient des Moduls: Jedes Solarmodul wird in Labors getestet, um seine Wirksamkeit zu überprüfen. Hersteller schreiben im Allgemeinen 25 Grad als ideale Temperatur vor, bei der Solarmodule getestet werden sollten, und von dort aus werden Tests mit steigender und fallender Temperatur durchgeführt, um zu prüfen, wie viel Effizienz verloren geht. Die meisten Boards haben einen Koeffizienten zwischen -0,2 % / Cº und -0,5 % / Cº. Wir müssen diese Daten vor dem Kauf unserer Solarmodule überprüfen, da der Temperaturkoeffizient umso besser ist, je näher er bei 0 liegt. Auf diese Weise verlieren unsere Solarmodule bei Temperaturschwankungen im Laufe des Jahres weniger an Effizienz.
• Temperatur der von uns installierten Anlage: Auf Dächern installierte Solarmodule haben in der Regel höhere Temperaturen. Denn die Paneele entziehen nicht nur der Sonne Wärme, sondern auch dem Dach, auf dem sie befestigt sind. Es gibt jedoch Installationen, die das Dachpaneel mit der Struktur anheben, wodurch Luft zwischen Paneel und Oberfläche strömen kann und somit ein Kühleffekt entsteht. Normalerweise kann die Temperatur zwischen 25 und 35 Grad steigen, je nachdem, wie nahe sie an der Decke sind.

Wie Sie sehen können, gibt es mehrere Faktoren, die die Energieerzeugung unserer Anlage beeinflussen können. Aber was ist mit der Installation von thermischen Sonnenkollektoren für die Produktion von sanitärem Warmwasser?

Wie kann ich die Verringerung der Effizienz von Solarmodulen berechnen?

Die Kenntnis dieser Daten hilft uns, bessere Entscheidungen zu treffen, denn wenn wir eine Reihe von Solarmodulen kaufen, ohne zu wissen, dass ihre Wirksamkeit in den heißen Monaten ziemlich nachlassen kann, machen wir einen schweren Fehler.

Das erste, was wir uns ansehen sollten, ist der Temperaturkoeffizient des Solarpanels. Wir finden es zusammen mit der Temperatur, bei der es getestet wurde, in den Board-Spezifikationen.

Zum besseren Verständnis zeige ich Ihnen ein Beispiel mit den folgenden Informationen:

Plattentemperatur 28ºC
Temperaturkoeffizient -0,3 % / ºC
Die Temperatur, bei der die Platte getestet wurde, beträgt 25 °C
Bau- und Dachtemperatur + 30ºC

Unter diesen Bedingungen berechnen wir, dass unser Panel eine Temperatur von etwa 28º + 30º C = 58 ºC hat.

Die Temperatur, bei der es getestet wurde, war daher 58º-25ºC = 33ºC.

Und wenn die Testtemperatur erreicht ist, multiplizieren wir sie mit dem Koeffizienten: 33 °C x 0,3 = 9,9 % Effizienzverlust.

Auf diese Weise können wir immer zwischen den Solarmodulen rechnen, um dasjenige zu erhalten, das je nach Temperaturschwankung das beste Ergebnis liefert. Wenn also das ausgewählte Board einen Koeffizienten von 0,2 % / ºC hätte, würden wir nur 6,6 % Effizienzverlust erhalten.

Wie können wir die Hitzeeinwirkung auf unsere Solarmodule reduzieren?

Da es sich um eine stationäre Installation handelt, können wir nach der Installation nicht viel tun. Hier sind jedoch einige Tipps, die Ihnen helfen können, die Auswirkungen von Hitze auf Ihre Boards zu reduzieren:

• Platzieren Sie die Paneele über der Decke: Lassen Sie einen Abstand zwischen ihnen, damit Luft zwischen ihnen strömen kann. Dies wird einen Kühleffekt erzielen, wie wir zuvor besprochen haben.
• Achten Sie darauf, dass die Baumaterialien, Dächer und Paneelkomponenten in hellen Farben ausgeführt sind. Dadurch wird die Wärmeaufnahme reduziert.
• Ich platziere die Wandler und Monitore an einem Ort innerhalb des Grundstücks, an dem sie beschattet sind, um eine Überhitzung des Systems zu vermeiden.
• Module mit Kühlsystem: Immer mehr Hersteller drängen mit innovativen Techniken auf den Markt, die die Effizienz von Solarmodulen dank des Kühlsystems verbessern. Dieser fängt Regen auf und speichert ihn in den Seitenrahmen der Platte, und wenn die Temperaturen steigen, verteilt das System Wasser durch die Platten und schafft es, es zu kühlen. Es wird gesagt, dass dies die Effizienz um 20% verbessern kann.
• Verteilerbleche: Eine andere Technik ist die eines amerikanischen Unternehmens, das zur besseren Verteilung der von der Platte eingefangenen Strahlung eine Lösung gefunden hat, um auch die Temperatur zu verteilen und so eine bessere Effizienz zu erzielen.

Hier sind einige Beispiele, die Sie anwenden können, bevor Sie eine Solaranlage auf Ihrem Dach errichten. Aber wie können wir die Hitzeeinwirkung bekämpfen, wenn wir bereits eingebaute Paneele haben? Da kann man nicht viel machen, die kostengünstigste Lösung ist, wenn man sieht, dass die Leistung der Paneele in den heißen Monaten deutlich nachlässt, ab und zu mit einem Schlauch abspritzen. Auf diese Weise kühlen Sie sie ab und reinigen sie auch, sodass Sie aus beiden Gründen die Effizienz verbessern.

Einfluss der Temperatur auf thermische Solarkollektoren

Bei thermischen Solarmodulen passiert das Gegenteil. Wenn wir eine Warmwasserinstallation (Warmwasser) haben, können wir wärmeres Wasser genießen, je höher die Umgebungstemperatur ist.

Daher werden diese Installationen normalerweise auf den Dächern der Immobilie angebracht, um die Wärme zu nutzen, die die Dächer auch durch Sonnenlicht aufnehmen.

Die maximale Warmwassertemperatur, die diese Paneele erzeugen können, liegt normalerweise bei etwa 90 oder 100 ºC, dies wird jedoch nicht empfohlen (in Anlagen, die nicht für den industriellen Gebrauch bestimmt sind), da dies zu Materialschäden führen kann. In diesen Fällen wird normalerweise das heiße Wasser, das den Solarspeicher erreicht, gekühlt, bis es 60 ° C erreicht.

Und werden wir im Winter einen garantierten Bedarf haben? Es stimmt zwar, dass die Umgebungstemperaturen sinken, aber das von der Solaranlage erwärmte Wasser wird nicht so stark reduziert, etwa 40-50 ° C, was für den Hausgebrauch oder die Sanitärheizung mehr als genug ist.

Fazit

Solarmodule können das ganze Jahr über großen Temperaturschwankungen ausgesetzt sein und je nach geografischem Gebiet, in dem wir uns befinden, ihre Effizienz erheblich beeinträchtigen.

Der in den Wintermonaten erzielte gute Wirkungsgrad wird jedoch durch wenige Sonnenstunden, Regen- und Bewölkungstage geschmälert. Und auf der Seite der heißen Jahreszeiten werden die Boards einen Leistungsabfall erleiden, aber es wird sonnigere und längere Tage geben.

Alles, was wir unsererseits tun können, wird helfen. Es ist wichtig, Solarmodule mit den niedrigsten Zerfallskoeffizienten zu wählen. Heute, mit fortschreitender Technologie, können Koeffizienten zwischen 0,2 und 0,25 % für jeden Variationsgrad gefunden werden.