Существует довольно простая методика позволяющая рассчитать количество электроэнергии, выдаваемое солнечной батареей. Результат этого расчета позволит получить среднее значение  количества энергии вырабатываемой солнечными панелями за год. Чтобы произвести расчет солнечной батареи воспользуемся формулой:

формула расчета производительности

Где:

  • I — солнечная энергия, попадающая на поверхность Земли в горизонтальной плоскости. Значение можно выбрать, воспользовавшись картой интенсивности солнечной радиации:
  • Ко — поправочный коэффициент пересчета суммарного потока солнечной энергии с горизонтальной плоскости на поверхность коллектора. Данные можно взять и следующей таблицы:

коеффициент на поверхность панели

  • Vмодуля – номинальная мощность солнечной батареи. Указывается в паспортных данных к модулю.
  • Кпот – коэффициент, учитывающий потери солнечной батареи при преобразовании и передаче электроэнергии.
  • Uиспыт — интенсивность солнечной радиации, при которой фотоэлектрические модули тестируются, то есть 1000 Вт/м2 (1 кВт/м2).

Потери энергии в солнечных батареях

Общие потери энергии при преобразовании солнечного излучения в фотоэлектрической системе включают в себя :

  • потери в проводах – 1%
  • потери в инверторе – 3-7%
  • потери связанные с ростом температуры модуля  — 4-8%
  • потери в процессе работы солнечной батареи в период низкого уровня солнечного излучения — 1-3%
  • потери связанные с затенением и загрязнением солнечных панелей – 1-3% (в случае неоптимального ориентирования эти потери могут быть значительно выше)
  • потери шунтирующих диодов – 0,5%

При оптимальной компоновке оборудования и  эффективность солнечной системы в 85% считается очень хорошей. На практике возможны случаи, когда общие потери могут достигать значения 25-30 %  из-за плохого качества оборудования или неправильного подбора элементов системы а так же других факторов.

Для примера произведем расчет солнечной фотоэлектрической системы со следующими параметрами:

  • Общая номинальная мощность солнечных батарей – 10 кВт;
  • Регион – Киев;
  • Угол ската кровли 45º и отклонение от южного направления 25º;
  • Общие потери равны 17%.

Воспользовавшись данными из карты солнечной интенсивности выбираем значение 100 кВт·ч/(м²·год) соответствующее 4-й зоне. Поправочный коэффициент пересчета суммарного потока солнечной энергии будет равен 1,10.

Подставив значение, получаем:

I = 1000×1,1×10×0,83/1 = 9130 кВт·ч/год

Данный расчет солнечной батареи дает возможность приблизительно оценить среднее количество энергии способное выработать фотоэлектрическая система за год.