Meningkatkan Penyimpanan Tenaga Surya Rumah dan Efisiensi Aplikasi 101

Beranda Meningkatkan Penyimpanan Tenaga Surya Rumah dan Efisiensi Aplikasi 101
07/08/2022
Share:

Investasi panel surya rumah terus berkembang di seluruh dunia. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor. Salah satunya adalah bahwa efisiensi panel surya telah meningkat pesat dalam beberapa tahun terakhir. Dengan pemerintah menetapkan target bersih-nol yang ambisius, merangkul opsi energi terbarukan untuk mengurangi dampak karbon telah menjadi tren di dunia saat ini.

Panel surya rumah dan aksesoris tata surya adalah nilai terbaik untuk uang. Beberapa orang, bagaimanapun, tidak mengambil langkah-langkah yang cukup untuk menjaga efisiensi umur panel surya. Akibatnya, panel mereka tidak menghasilkan listrik sebanyak yang seharusnya, yang membutuhkan biaya. 

Pemilik rumah dapat mengambil sejumlah tindakan untuk menjaga efektivitas penyimpanan dan aplikasi energi surya mereka. Berikut adalah rekomendasi utama kami tentang cara membuat panel surya lebih efisien sehingga kami bisa mendapatkan output listrik potensial tertinggi.

Apa itu Efisiensi Surya? 

Persentase energi matahari yang bersinar pada perangkat fotovoltaik (PV) yang diubah menjadi listrik yang dapat digunakan dikenal sebagai efisiensi konversi daya dari PV perangkat. Tujuan utama penelitian adalah untuk meningkatkan efisiensi konversi ini karena menurunkan biaya PV teknologi sehingga dapat bersaing dengan sumber energi lainnya.

PV sel tidak selalu mengubah 100% sinar matahari menjadi tenaga. Sebagian besar benar-benar hilang. Kapasitas sel surya untuk mengubah sinar matahari yang diterimanya untuk aplikasi dan penyimpanan energi baterai dibatasi oleh berbagai elemen desain. Efisiensi yang lebih tinggi dapat dicapai dengan merancang dengan mempertimbangkan aspek-aspek ini.

Untuk memperkirakan jumlah daya yang akan dihasilkan sel, peneliti mengevaluasi kinerja perangkat fotovoltaik (PV). Arus dan tegangan bersama-sama menghasilkan tenaga listrik. Hubungan antara pengukur arus dan tegangan a PV alatkarakteristik listriknya. 

Arus dan tegangan yang dihasilkan oleh sel atau modul akan berubah sesuai dengan hukum Ohm jika hambatan "beban" tertentu dipasang pada dua terminal perangkat (arus yang melalui konduktor antara dua titik berbanding lurus dengan beda potensial melintasi dua titik). Efisiensi ditentukan dengan mengukur arus dan tegangan yang dibangkitkan untuk berbagai hambatan beban sembari mengarahkan sel ke tingkat cahaya standar yang konstan dan menjaga suhu sel yang konsisten.

Bagaimana Mengukur Efisiensi Surya?

Panel surya
Sumber: pinterest 

Parameter yang paling banyak digunakan untuk membandingkan kinerja satu sel surya dengan sel surya lainnya adalah efisiensi. Efisiensi sel surya didefinisikan sebagai rasio produksi energi terhadap energi yang masuk dari matahari. 

Selain mencerminkan kinerja sel surya, efisiensi dipengaruhi oleh spektrum dan intensitas sinar matahari yang datang, serta suhu sel surya. 

Akibatnya, untuk membandingkan kinerja satu perangkat dengan yang lain, parameter di mana efisiensi diukur harus dikontrol dengan hati-hati. 

Sel surya terestrial diukur pada suhu 25 ° C dan dalam keadaan AM1.5. Dalam keadaan AM0, sel surya yang dirancang untuk aplikasi luar angkasa diukur.

Halaman Temuan Efisiensi Sel Surya berisi hasil sel surya efisiensi teratas terbaru.

Efisiensi sel surya didefinisikan sebagai fraksi daya datang yang diubah menjadi listrik dan dihitung sebagai berikut:

image2

Multimeter dapat digunakan untuk mengukur keluaran listrik dari panel surya. Di sirkuit apa pun, multimeter mengukur arus, resistansi, dan tegangan.

Panel surya harus menerima sinar matahari penuh dengan menghadap matahari pada sudut optimal, dan watt panel surya harus ditentukan pada saat itu.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Efisiensi Surya

Kotak combiner surya
Sumber: Beny

Panel surya mampu mengubah lebih dari 22% energi matahari menjadi energi yang dapat digunakan berdasarkan faktor-faktor seperti pemasangan, orientasi, kondisi cuaca, dan sebagainya. Kinerja sistem tenaga surya tergantung pada jumlah sinar matahari yang jatuh pada panel dan hasilnya menentukan efisiensi panel surya.

Tidak semua sinar matahari yang mengenai a sel fotovoltaik diubah menjadi listrik. Bahkan, sebagian besar telah hilang. Berbagai aspek desain sel surya berkontribusi pada kemampuan sel untuk mengubah sinar matahari yang diterimanya. Efisiensi yang lebih tinggi dapat dicapai dengan merancang dengan pertimbangan ini dalam pikiran.

Sel cahaya dengan beberapa bahan penyerap celah pita meningkatkan efisiensi dengan memisahkan spektrum matahari menjadi wadah yang lebih kecil, masing-masing dengan batas efisiensi termodinamika yang lebih besar.

Beberapa faktor yang mempengaruhi efisiensi solar adalah:

Panjang gelombang

Foton, atau paket energi, adalah blok bangunan cahaya dan datang dalam berbagai energi dan panjang gelombang. Panjang gelombang sinar matahari yang mencapai permukaan planet berkisar dari ultraviolet hingga inframerah. Beberapa foton dipantulkan ketika cahaya mengenai permukaan sel surya, sedangkan yang lain langsung melewatinya. 

Energi dari beberapa foton yang diserap diubah menjadi panas. Yang tersisa memiliki energi yang cukup untuk melepaskan elektron dari ikatan atomnya, menghasilkan pembawa muatan dan arus listrik.

Rekombinasi

Sebuah "pembawa muatan", seperti elektron bermuatan negatif, dapat bergerak melalui semikonduktor sebagai salah satu rute untuk arus listrik mengalir melaluinya. Sebuah "lubang," yang menunjukkan tidak adanya elektron dalam materi dan berfungsi sebagai pembawa muatan positif, adalah jenis lain dari pembawa muatan tersebut. 

Sebuah elektron dapat bergabung lagi setelah bersentuhan dengan lubang, membatalkan kontribusinya terhadap arus listrik. 

Metode di mana listrik dihasilkan dalam sel surya dibalikkan dengan rekombinasi langsung, di mana elektron dan lubang yang dihasilkan cahaya bertabrakan, bergabung kembali, dan memancarkan foton. Ini adalah salah satu hal utama yang menghambat produktivitas.

Ketika elektron atau lubang bersentuhan dengan pengotor, cacat dalam struktur kristal, atau antarmuka, proses ini dikenal sebagai rekombinasi tidak langsung. Ini memungkinkan energi dilepaskan sebagai panas.

Suhu

Suhu rendah biasanya yang terbaik untuk sel surya. Sedikit peningkatan arus dihasilkan tetapi penurunan tegangan yang jauh lebih besar sebagai akibat dari pergeseran karakteristik semikonduktor yang disebabkan oleh suhu yang lebih tinggi. 

Peningkatan suhu yang ekstrem juga dapat merusak material di dalam sel dan modul lainnya, sehingga mengurangi masa pakainya. Karena sebagian besar sinar matahari yang mengenai sel diubah menjadi panas, manajemen termal yang efektif meningkatkan efisiensi dan umur.

Refleksi

Dengan mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan dari permukaan sel, efisiensi dapat ditingkatkan. Misalnya, silikon yang tidak dirawat memantulkan lebih dari 30% cahaya yang mengenainya. Refleksi dikurangi dengan lapisan anti-refleksi dan permukaan bertekstur. Warna biru tua atau hitam akan menunjukkan sel dengan efisiensi tinggi.

Mengapa Kita Perlu Meningkatkan Efisiensi Tenaga Surya?

Panel surya berfungsi
Sumber: pinterest

Ketika ada kekurangan ruang, efisiensi sangat penting. Mungkin tidak ada banyak ruang yang tersedia jika orang menginginkan rumah yang bersih dan ingin atap mereka menghasilkan semua listrik yang dibutuhkan rumah tangga.

Mayoritas tata surya perumahan dipasang di atap, tetapi tidak semua atap cocok untuk pembangkit energi surya karena bayangan dan garis atap yang sulit yang membatasi pemasangan panel. 

Untuk pembangkitan energi maksimum, juga diinginkan untuk menempatkan panel surya pada sudut ke arah Selatan. Jumlah keseluruhan energi yang dapat diciptakan akan bertambah dengan penggunaan panel yang lebih efektif.

Karena kemajuan teknologi prospektif baru menawarkan produksi energi yang lebih besar dalam ruang yang lebih sedikit, peningkatan efisiensi panel surya sering menjadi berita utama. Kuantitas energi yang dapat dihasilkan dari sejumlah tertentu sinar matahari disebut sebagai efisiensi ini. Sistem dapat menghasilkan lebih banyak energi yang lebih efisien.

Efisiensi panel surya tidak pernah lebih tinggi. Akibatnya, sekarang ada lebih banyak panel surya efisiensi tinggi yang tersedia daripada sebelumnya, dan karenanya juga penting bagi rumah tangga untuk meningkatkan efisiensi surya.

Cara Meningkatkan Efisiensi Tenaga Surya

Cara untuk meningkatkan efisiensi surya
Sumber: pinterest

Ketika mempertimbangkan tenaga surya sebagai sumber daya yang layak, efisiensi panel surya sangat penting; semakin baik efisiensinya, semakin terjangkau pemasangannya. 

Namun, penelitian yang sedang berlangsung membuahkan hasil, dan area konsentrasi utama adalah kemajuan teknologi ini dan peningkatan efisiensi sel surya.

Sangat penting untuk menyadari bahwa efektivitas sel surya tunggal tidak sesuai dengan efektivitas panel surya (modul) secara keseluruhan. Efisiensi sel surya terkadang bisa melebihi 42 persen sementara efisiensi panel surya biasanya antara 15 dan 20 persen.

Namun, kecuali ditentukan lain secara spesifik, pengujian laboratorium digunakan untuk mengukur kinerja sel surya. Akibatnya, meskipun 42 persen adalah kinerja yang luar biasa, konsumen rumahan mungkin tidak menggunakan ini karena pengaturan laboratorium tidak sama dengan di dunia nyata.

Namun, masih ada beberapa cara untuk meningkatkan efisiensi surya:

Gunakan Panel Dengan Sel Monokristalin Grade

Panel surya yang paling efisien adalah monokristalin. Kualitas sel fotovoltaik adalah prediktor terpenting efisiensi panel surya di bidang sistem energi surya. Jika efisiensi sangat penting, jangan berhemat pada kualitas saat membeli atau menyewa.

Panel sel tingkat rendah mungkin lebih murah untuk diperoleh, tetapi akan kurang efisien dan menghasilkan lebih sedikit energi. Ini berarti bahwa mereka akan lebih mahal untuk dijalankan daripada panel dengan sel berkualitas tinggi.

Berinvestasi dalam Pelapis Anti-refleksi

Lapisan anti-reflektif memungkinkan sel menyerap lebih banyak cahaya. Lebih dari 30% cahaya yang mengenai panel tidak diserap dan diubah menjadi listrik jika lapisan anti-refleksi tidak digunakan. Lapisan anti-pantulan diterapkan pada sel fotovoltaik di panel surya berkualitas tinggi untuk menghindari hilangnya cahaya akibat pantulan. 

Lapisan ini memastikan bahwa sebanyak mungkin sinar matahari diserap oleh panel. Sel dengan permukaan kasar juga anti-reflektif. Saat mencari panel surya, tanyakan tentang prosedur yang diambil untuk mengontrol refleksi.

Sewa Pemasang Surya Bersertifikat

Instalasi yang kompeten akan memastikan efisiensi maksimum. Selain kualifikasi, pastikan bahwa setiap instalasi yang digunakan memiliki semua lisensi dan asuransi yang diperlukan di area tersebut.

Periksa latar belakang penginstal atau pabrikan untuk memastikan mereka memiliki pengalaman dan reputasi yang baik di bidang energi surya.

Panel Surya Orient untuk Eksposur Maksimum 

Arahkan panel menghadap selatan geografis di belahan bumi utara. Jika seseorang tinggal di belahan bumi selatan, panel mereka harus menghadap ke utara. Ini tidak sama dengan arah yang mungkin mereka temukan dengan kompas, yang mengarahkan mereka ke kutub magnet daripada kutub geografis.

Arah panel juga ditentukan oleh bagaimana orang menggunakan energi matahari. Misalnya, jika seseorang menggunakan tenaga surya untuk menyalakan rumah mereka, energi yang dikumpulkan di kemudian hari akan lebih berharga. Ini mungkin berarti memutar panel sedikit ke barat daya di belahan bumi utara.

Jika panel surya tidak dapat menghadap ke selatan (atau utara di belahan bumi selatan), menghadap ke barat, tempat matahari terbenam. Jika tidak ada opsi tersebut, arahkan ke timur atau utara (atau selatan di belahan bumi selatan). 

Panel surya dapat menghasilkan energi yang maksimal ketika berhadapan langsung dengan matahari. Berdasarkan Ulasan Surya, panel yang menghadap ke selatan menerima sinar matahari langsung sepanjang siang hari yang menghasilkan output yang maksimal. Namun, pada sore dan sore hari, posisi yang lebih ke barat akan menghasilkan lebih banyak tenaga. Posisi ideal untuk panel surya akan didasarkan pada jumlah listrik yang digunakan dan harga listrik. 

Panel yang menghadap ke selatan ideal saat utilitas menghasilkan pengukuran bersih 1:1 karena menghasilkan daya maksimum setiap saat. Orientasi barat daya sempurna jika utilitas menggunakan penagihan waktu penggunaan yang membutuhkan biaya ekstra ketika lebih banyak daya digunakan di rumah tangga. 

Hitung Sudut Terbaik untuk Lintang

Efektivitas maksimum dipastikan dengan sudut yang sesuai dengan garis lintang geografis Anda. Semakin dekat panel Anda ke khatulistiwa, semakin tinggi mereka harus menunjuk. Lintang geografis Anda menentukan sudut di mana panel Anda akan menerima sinar matahari paling langsung sepanjang tahun.

Misalnya, jika Anda tinggal di Boulder, Colorado, yang berada pada garis lintang 40o LU, panel Anda akan paling efisien jika Anda meletakkannya pada sudut 40o yang menghadap ke selatan geografis.

Jika Anda memasang panel surya di atap yang miring, Anda juga harus memperhitungkan sudutnya. Jika atap Anda memiliki kemiringan 20o dan Anda membutuhkan panel pada sudut 40o, Anda akan menempatkannya pada sudut 20o di atap.

Siapkan Panel untuk Melacak Matahari

Panel surya Anda dapat menyerap energi sebanyak mungkin dengan melacak matahari. Jika panel surya Anda dipasang di tanah, pelacak membiarkannya bergerak mengikuti matahari sehingga dapat menangkap sinar matahari secara maksimal. 

Namun, ada pelacak yang lebih kecil yang memungkinkan panel Anda melengkung dari timur ke barat, mengikuti matahari dari saat terbit hingga terbenam.

Meskipun sistem ini memiliki biaya awal yang tinggi, jika Anda tinggal di tempat yang tidak menerima banyak sinar matahari langsung, peningkatan efisiensi mungkin sepadan.

Menghilangkan Bayangan

Panel surya yang paling efektif menerima sinar matahari langsung. Sepanjang hari, awasi panel Anda untuk melihat apakah ada pohon di sekitarnya yang memberikan keteduhan. Sel yang diarsir tidak menyerap cahaya apa pun pada saat itu.

Anda pasti perlu melakukan ini sesekali, terutama jika Anda tinggal dekat dengan daerah berhutan. Waspadai pertumbuhannya sehingga Anda dapat merencanakan pemangkasan.

Diskusikan masalah ini dengan pemilik tanah jika pohon-pohon itu tidak ada di tanah Anda. Sebagai imbalan atas beberapa kekuatan, mereka mungkin bersedia bekerja di pohon. Panel surya dimaksudkan untuk berfungsi paling baik di bawah sinar matahari langsung. Jika matahari tertutup oleh pohon atau struktur lain, penyimpanan energi baterai surya Anda dan output array Anda mungkin berkurang secara signifikan. 

Naungan sangat merusak panel surya yang menggunakan gaya "string" dari inverter, yang membatasi output array dengan intensitas panel terlemah, menurut Energy Sage. Bahkan jika hanya sebagian kecil dari array Anda yang diarsir, output dari seluruh instalasi dapat dikurangi.

Pohon di sekitar larik Anda harus dipangkas atau dihilangkan. Jika pohon-pohon tidak dapat ditebang atau jika sepotong bangunan meneduhkan, Energy Sage merekomendasikan untuk menggunakan a mikroinverter atau inverter pengoptimal daya untuk memaksimalkan output dari bagian array yang tidak diarsir.

Kurangi Jumlah Gadget Yang Menggunakan Listrik Tenaga Surya Secara Bersamaan

Lebih sedikit daya berarti lebih sedikit menguras baterai Anda. Secara umum, jika Anda tidak beroperasi pada kapasitas maksimum, Anda dapat menggunakan energi yang tersimpan untuk waktu yang lebih lama. Juga lebih hemat biaya untuk menggunakan lebih sedikit listrik selama beberapa jam daripada daya maksimum untuk waktu yang lebih singkat.

Jalankan mesin cuci pakaian dan mesin cuci piring secara bersamaan, misalnya. Anda juga harus mematikan lampu di area kosong dan mencabut steker elektronik saat tidak digunakan.

Pasang Baterai Cadangan untuk Menyimpan Energi Matahari 

Untuk menghemat uang, temukan penyimpanan dan panel Anda di samping satu sama lain. Energi apa pun yang tidak dapat Anda simpan akan hilang, yang dapat mengurangi efektivitas panel Anda. 

Energi yang diserap panel surya Anda disimpan dalam sistem penyimpanan baterai lithium-ion sehingga Anda dapat menggunakannya bahkan saat matahari tidak bersinar.

Prosedur pemasangan panel surya mahal dan memakan waktu. Jika Anda memasang baterai cadangan pada saat yang sama dengan panel surya Anda, Anda akan mendapatkan hasil maksimal darinya.

Bersihkan Panel Surya 

Dengan air dan spons lembut, bersihkan panel Anda. Panel surya Anda akan berfungsi maksimal setelah melakukan ini karena sebagian besar debu dan kotoran yang menghalanginya akan dihilangkan. 

Hindari mesin cuci bertekanan karena dapat merusak permukaan sel. Tambahkan setetes deterjen piring ke air Anda jika Anda memerlukan sedikit bantuan tambahan untuk menghilangkan kotoran yang membandel.

Membersihkan panel Anda sendiri bisa berisiko jika atap Anda benar-benar miring. Minta rekomendasi yang lebih bersih dari penginstal Anda; mereka mungkin mengetahui beberapa bisnis terdekat yang dapat diandalkan (mereka bahkan mungkin membersihkan panel sendiri).

Debu dapat menumpuk di panel surya Anda dari waktu ke waktu, mengurangi kinerjanya. Menurut Laboratorium Energi Terbarukan Nasional, akumulasi debu dapat semakin mengurangi kinerja array Anda hingga 7%.

Menurut majalah Green Choices, membersihkan panel surya bisa sesederhana membilasnya dengan selang taman, namun menghilangkan kotoran yang menumpuk mungkin perlu digosok dengan sikat lembut. Pertimbangkan aksesibilitas untuk pembersihan yang sering saat memutuskan di mana harus menginstal.

Bagaimana Memaksimalkan Efisiensi Tenaga Surya?

Sebuah mikroinverter
Sumber: Beny

Sejak pemasangan panel surya Anda, tagihan listrik Anda berkurang. Namun, Anda mungkin bertanya apakah ada cara untuk meningkatkan efektivitas panel surya. Ya, itu adalah jawabannya. Strategi yang tercantum di sini hanyalah beberapa cara Anda dapat memaksimalkan investasi surya rumah Anda.

Konsentrator Tenaga Surya

Dengan memfokuskan cahaya matahari, konsentrator tenaga surya memungkinkan Anda mendapatkan hasil maksimal dari panel surya Anda. Konsentrator ini memfokuskan banyak sinar matahari ke penerima menggunakan cermin atau lensa. Cahaya terkonsentrasi ditangkap oleh alat pelacak dan diarahkan ke panel surya untuk efektivitas maksimum. Anda dapat menghemat lebih banyak uang dengan memastikan bahwa semua sinar matahari digunakan untuk menghasilkan listrik. Konsentrator tenaga surya juga memiliki manfaat menyimpan energi secara efektif untuk digunakan pada malam hari.

Baterai cadangan

Anda dapat menggunakan energi yang Anda simpan sepanjang hari atau selama badai dengan membeli sistem cadangan baterai surya. Anda juga dapat menarik daya dari baterai pada hari berawan. Sistem cadangan juga memungkinkan Anda mengurangi jejak karbon di rumah Anda.

Kesimpulan  

Anda sekarang memilikinya. Panel surya perumahan digunakan oleh lebih banyak rumah tangga daripada sebelumnya untuk menghemat uang dan mengurangi efek lingkungan mereka. Namun, seseorang kemungkinan tidak akan mencapai efisiensi optimal dalam hal PV penyimpanan energi dan keluaran listrik jika panel surya rumah tidak dipasang, dirawat, dan dipantau dengan benar.

Rekomendasi ini akan membantu mempertahankan tingkat kinerja puncak dan meningkatkan efisiensi panel surya, menghemat uang dan mengurangi efek lingkungan. Sekarang, Anda mungkin menyadari bahwa pasar memiliki kebutuhan besar untuk produk terkait penyimpanan dan aplikasi energi surya perumahan, dan tertarik berhubungan dengan perlengkapan keselamatan sistem fotovoltaik teratas untuk pembelian massal.

Dapatkan Penawaran Gratis

Bicaralah dengan Pakar Kami