تأثير الحرارة على أداء الألواح الشمسية، تضع الشركة المصنعة بيانات مهمة تخص كل ما يؤثر على إنتاجية اللوح الشمسي، فقد تجد بيانات اللوح الشمسي عند ظروف الفحص المعياري (STC)، وأيضاً عند ظروف التشغيل العامة (NOCT).
فما تأثير الحرارة على أداء الألواح الشمسية، وما علاقة الجهد وتيار خرج اللوح الشمسي (الخلايا الشمسية) مع ارتفاع أو انخفاض درجة الحرارة، تابعوا معنا للتعمق أكثر في هذا الموضوع.
العوامل المؤثرة على إنتاجية اللوح الشمسي
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على إنتاجية اللوح الشمسي من حيث القدرة والجهد والتيار منها:
- درجة الحرارة.
- كمية الإشعاع الشمسي الواصل إلى سطح اللوح الشمسي.
- الأجسام التي تظلل على أجزاء من الخلايا الشمسية.
- الأتربة والغبار.
- زاوية ميل اللوح الشمسي.
اقرأ أيضاً
تأثير الحرارة على أداء الألواح الشمسية
تؤثر درجة حرارة الجو الخارجي بشكل عكسي على خرج جهد اللوح الشمسي، أي كلما زادت درجة حرارة اللوح الشمسي، فإن قيمة الجهد الذي نحصل عليه من اللوح تتناقص بشكل واضح، بينما تزداد قيمة التيار بشكل طفيف يمكن تجاهلها.
كما هو ملاحظ في المنحنى البياني اعلاه، أن جهد اللوح الشمسي يتناقص بشكل تدريجي مع ارتفاع درجة الحرارة، وهذا يقلل من قدرة إنتاجية اللوح الشمسي.
أي في حالة الظروف المعيارية لأداء اللوح الشمسي عند 25 درجة تكون القدرة الإنتاجية للوح 100 واط، ولكن على أرض الواقع فإن أداء للوح الشمسي تنخفض نتيجة ارتفاع درجة الحرارة، مثلاً: تكون القدرة الإنتاجية للوح عند درجة حرارة 45 تقريباً 85 واط، والسبب هو انخفاض قيمة خرج الجهد بين طرفي اللوح الشمسي.
بينما قيمة الجهد الذي نحصل عليه من اللوح الشمسي عند درجة حرارة 65 تساوي 18.2 فولت.
تأثير ارتفاع الحرارة على أداء الخلية
ما يحدث عند ارتفاع درجة الخلية عن 25 درجة مئوية:
- انخفاض القدرة.
- انخفاض الفولتية.
- ارتفاع طفيف للتيار.
معامل الحرارة للألواح الشمسية
تجد البيانات التي تتعلق بمعامل الحرارة في الداتا شيت الخاص بكل لوح شمسي، حيث يشير المعامل إلى المقدار المتوقع انخفاضه عند ارتفاع قيمة واحدة في درجة الحرارة.
وفي الغالب تتراوح قيمة معامل الحرارة ما بين (0.2- % / °C إلى 0.5- % / °C)، فكلما كانت قيمة معامل الحرارة أقل كان أداء اللوح أفضل من الناحية الإنتاجية.
إليك بيانات معامل الحرارة للوح الشمسي ماركة كاندان سولار (موديل CS3L 330P)، كما هو ملاحظ فإن ارتفاع درجة واحدة في الحرارة عن 25 درجة مئوية سوف تقل القدرة الإنتاجية للوح بمقدار -0.36% / °C.
أي عند وصول درجة حرارة اللوح الشمسي إلى 45 درجة مئوية، فإن القدرة الإنتاجية ستنخفض بمقدار:
نسبة الفقد في القدرة الإنتاجية= (25 – 45) × 0.36-
= 7.2%
القدرة الإنتاجية الجديدة للوح الشمسي = (100% – نسبة الفقد في القدرة) × قدرة اللوح الشمسي
= (100% – 7.2%) × 330W
= 92.8% × 330W
= 306.24W
أي عند تعرض اللوح الشمسي 330W إلى درجة حرارة 45°C، فإن القدرة الإنتاجية للوح سوف تقل إلى 306W، والباقي يصبح فاقد.
المصادر والمراجع
- بعض الكتب التعليمية
- شركات تصنيع الألواح الشمسية
- renvu
