PVT混合太阳能电池板介绍（二）
陈讲运清洁能源
原创
2022-11-27 08:23 · 来自北京
混合太阳能电池板如何工作？
自从我们解释什么是混合太阳能电池板、它们提供的解决方案以及市场上的混合模块类型以来，已经有一段时间了。好吧，我们认为在这一点上，您已经准备好提高水平并进入解决问题，解决一旦我们知道这种技术就出现的一些疑问：它产生多少电力？它将水加热到什么温度？如果下雨怎么办？我们可以储存能量吗？我的消费有何影响？为了尝试回答其中的一些问题，我们为您带来了一篇新的博客文章，其中我们详细解释了混合太阳能电池板如何在实际安装中产生能量，它产生了多少以及电力和热量的比例。
它能得到多少辐射，我们可以从混合太阳能电池板中获得多少能量？
首先，我们必须明确指出，目前并非所有来自大气的辐射都可以用来将其转化为有用的能量。如果我们以落在地球表面的全球辐射（图中的深灰色）作为参考，并想象它直接落在面板表面，事实证明部分辐射以光学损耗的形式丢失。那是什么意思？当撞击太阳能电池板的前玻璃时，一定比例的辐射被反射或消散。这种耗散辐射通常占入射辐射的10%左右，尽管根据面板正面的表面类型，它可能会增加，但我们每天都在努力创造新的晶体和几何形状，以减少光学反射造成的损失。
能量损失的另一个重要因素是高温，这被称为热损失。当暴露在阳光下的面板温度升高并且面板的外层（框架、玻璃）达到远高于环境温度的水平时，就会出现这些损失。由于这种差异，辐射的部分储存能量以热量的形式损失，热量从面板的外层疏散到周围的空气中，减少了面板可以使用的有用能量量。
所以。。。我们可以利用多少太阳辐射？
最后和一般来说，我们可以考虑，从混合太阳能电池板上入射的所有辐射中，可以使用大约 75%，它分布在 15% 的电能中（考虑到市场上常见的硅光伏板的典型标称性能）和高达 60% 的有用热能，尽管热性能的实际值将根据几何形状获得， 面板内部元件的材料和组装。
基于这些价值观，在EndeF，我们每天都在工作，以便我们的混合太阳能电池板优化其性能，包括热能和光伏性能，并根据气候和安装应用最大限度地提高其运行。
混合太阳能电池板产生多少电力？
正如我们所解释的，从混合太阳能电池板光伏部分的入射辐射来看，估计最多只能使用约15%。（根据光伏层压板的特性略有不同）。但是，15%是以STC（标准条件，25oC和1000 W / m2）测量的最大值，在实际固定安装中很少达到。为什么会这样？主要是出于我们现在要解释的两个原因。
首先，只有当辐射垂直于面板盖的平面入射时，才会出现最佳性能。由于我们的面板保持固定，太阳辐射在一天中改变其角度，因此这种垂直关系仅在一天中的特定时间发生。如果我们把面板朝东，最大的光伏产量将在早上，那时辐射还不是很强。如果我们面对西方，同样的事情也会发生，但在下午。为了利用最大辐射时间并优化我们的安装，太阳能电池板通常朝南安装，这样可以最大限度地提高其电力产量。
混合板的光伏性能从最大值下降的另一个重要原因是温度。当面板暴露在阳光下几个小时时，其工作温度会上升到 40 – 50oC 的值，在这些情况下会损害电池的电气性能。一般来说，有传言说硅电池每增加一个oC就会降低约0.5%，尽管根据技术的不同，它可能略有不同。这就是为什么光伏模块在冬季比夏季以更高的性能工作的原因（尽管由于它们接收的辐射要少得多，因此发电量将继续较低）。
下面您将找到为阳光明媚的七月天生产混合太阳能电池板。该面板是位于萨拉戈萨的真实装置的一部分，面板朝南（向西偏差 5o）。由于萨拉戈萨在夏季是一个非常炎热的城市，因此在安装中获得的最大电气性能为11%。
作为重要的一点，应该注意的是，混合太阳能电池板的电力生产不依赖于用户的电力消耗，这不会发生在热部分，我们将在下面看到。电力以直流 （DC） 形式产生，并被引导到逆变器，逆变器将其转换为交流电（AC），根据安装类型，将其分配到用户的消费、电池或电网。
它产生多少热量？
混合太阳能电池板产生的热能并不容易计算，因为它取决于安装类型和用户的消费习惯。什么意思？那么，热能消耗多少以及何时消耗，即生活热水（DHW）。
在太阳能电池板的简单和传统的热装置中，水通过内部回路循环：水进入太阳能场中的暖或冷，在通过电池板内部时被加热，并在出口处被引导到水箱，在那里保持温暖和储存。用户在需要时将从该水箱中获得热水。该电路称为太阳能电路，具有特定的操作规则，也就是说，只有当我们具有最低辐射水平或我们产生的水的温度高于水箱中的温度时，它才会起作用。
为了更好地解释它，我们附上了我们之前讨论的混合动力装置的热生成图。在那里，我们可以看到离开面板（红色）时进入面板（蓝色）和储存在水箱中的水（黄色）之前的温度，以及总的和有用的热产量。不应忘记，安装的目标从一开始就是尝试使油箱处于所需的使用温度，在西班牙的 ACS 为 60oC。
在图表中，我们看到安装直到上午近 10 点才开始工作，当时面板出口处的温度高于储罐中存储的温度。此时，循环泵开始工作，从面板中提取的热水被带到加热的蓄积罐中。该设施全天继续运行，直到下午 6 点水箱的温度达到 60oC，这已被设定为目标。由于可以理解不再需要提供能量，因此泵关闭，装置停止产生能量。
发生这种情况是因为在此安装中，用户只有两个关键时刻的热量需求，在图表上用箭头标记。一个发生在早上 7 点，可能是早上阵雨，另一个发生在晚上 8：30。在这两个时刻，观察罐的温度如何降低。如果这种需求发生在白天（在10-18h之间的间隔内），则重新进入面板的水的温度将更冷，并且安装的运行时间将延长。换句话说，如果白天的需求更多，该设施将生产更多。
该图还显示了两个涂漆区域，它们是指每个面板中产生的热功率（紫色区域）和到达有用油箱的功率（红色区域）。为什么它们不同？因为在热装置的组件（管道、泵、阀门等）中，某些损失以热量的形式发生，这意味着并非面板中产生的所有能量都可以使用。是的，由于隔离，这些损失变得越来越小。
在混合太阳能电池板中...这一切都会发生吗？
有效。在混合太阳能电池板中，所解释的两个过程同时发生，因此我们可以同时获得日常消费的电力和热水。此处显示的值对应于Ecomesh混合面板的安装，这是我们在EndeF制造和生产的模型之一;得益于其专利技术，其 CTA 盖具有优于其他市场型号的热性能。
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