Les journées ensoleillées sont parfaites pour produire de l'énergie solaire, mais tous les panneaux solaires perdent une partie de leurs performances lorsque la lumière du soleil est accompagnée de trop de chaleur. Il convient d'en tenir compte lors du choix des panneaux solaires et du calcul des économies d'énergie à long terme. Pour exprimer la performance d'un panneau solaire particulier à des températures élevées, les fabricants de panneaux solaires utilisent une mesure appelée "coefficient de température". Plus le coefficient de température est faible, plus le panneau solaire est performant par temps chaud. Dans cet article, nous allons explorer la définition et les types du coefficient de température et pourquoi il est si crucial pour les panneaux solaires.
Sommaire :
- Qu'est-ce que le coefficient de température ?
- Quels sont les principaux types de coefficients de température ? (PMAX, Vco, Icc)
- Comment calculer le coefficient de température ?
- Pourquoi le coefficient de température est-il important pour les panneaux solaires ?
- Qu'est-ce que le coefficient de température ?
Dans le domaine des performances des panneaux solaires, le coefficient de température est un paramètre essentiel mais souvent négligé. Bien plus qu'une simple mesure technique, ce coefficient révèle l'adaptabilité des panneaux solaires à des températures variables. Il quantifie spécifiquement la perte de puissance lorsque la température d'un panneau solaire dépasse les 25°C (77°F) fixés dans les conditions d'essai standard (STC). En règle générale, le coefficient de température est exprimé en pourcentage de variation par degré Celsius (%/°C) ou par degré Fahrenheit (%/°F).
Prenons l'exemple d'un panneau solaire dont le coefficient de température est de -0,35 %/°C. Cela signifie qu'à chaque degré Celsius, le coefficient de température est de -0,35 %. Cela signifie que pour chaque degré Celsius d'augmentation de la température au-dessus des 25°C du STC, la puissance maximale du panneau diminue de 0,35%.
Il est essentiel de reconnaître que le coefficient de température est déterminé dans le cadre du STC, qui comprend une température de panneau de 25°C, une irradiation solaire de 1000 W/m² et une masse d'air de 1,5. Ce coefficient est un indicateur essentiel de la stabilité des performances d'un panneau solaire dans différentes conditions de température. En pratique, cela signifie que la puissance de sortie du panneau est influencée dans des environnements où les températures s'écartent sensiblement de 25°C.
Quels sont les principaux types de coefficients de température ?
Le coefficient de température joue un rôle important dans l'efficacité de la production d'énergie des panneaux solaires. Une compréhension approfondie des coefficients de température, en particulier ceux relatifs à Vco (tension en circuit ouvert), Icc (courant de court-circuit) et Pmax (puissance maximale), est essentielle pour maximiser la production d'énergie. L'analyse suivante porte sur ces trois coefficients de température et leurs impacts :
Tension en circuit ouvert (V
co) Coefficient de température :
Coefficient positif/négatif : Le coefficient de température Vco peut être positif ou négatif. Alors qu'un coefficient positif, indiquant une augmentation de la tension en circuit ouvert avec l'augmentation de la température, est relativement rare, un coefficient négatif est plus courant. Cela signifie que la tension en circuit ouvert diminue généralement avec l'augmentation de la température.
Impact : Avec une fourchette générale de -0,3 % à -0,5 % par degré Celsius, le coefficient de température négatif de Vco souligne la nécessité d'anticiper et d'atténuer les effets de la température sur la tension en circuit ouvert, tant dans la phase de conception que dans la phase d'exploitation des panneaux solaires.
Courant de court-circuit (I
cc) Coefficient de température :
Tendance négative : Faisant écho à la tendance observée pour le Vco, le coefficient de température Icc affiche généralement une tendance négative, suggérant que le courant de court-circuit diminue à mesure que la température augmente.
Plage numérique : Le coefficient de température Icc se situe souvent entre -0,04% et -0,5% par degré Celsius, soulignant le besoin critique d'évaluer le courant de court-circuit à la lumière des variations de température.
Coefficient de température de la puissance maximale (Pmax) :
Vue d'ensemble : Le coefficient Pmax regroupe les effets des coefficients Vco et Icc. Il offre une perspective globale sur la manière dont la puissance maximale est influencée par les changements de température. Le coefficient de température de la puissance maximale (Pmax) s'impose comme la mesure la plus référencée pour évaluer l'impact de la température sur l'efficacité des panneaux solaires.
Pourcentage négatif : Exprimé généralement dans une fourchette de -0,2 % à -0,5 % par degré Celsius, ce coefficient est essentiel pour évaluer l'effet global de la température sur l'efficacité des panneaux solaires.
Comment calculer le coefficient de température ?
Le calcul du coefficient de température des panneaux solaires comporte plusieurs étapes. Voici un guide complet :
Appliquer les formules :
Utilisez les formules suivantes pour chaque coefficient :
Coefficient de température Vco (αVco) :
αVco = [(Vco - Vcoref) / Vcoref] / (T - Tref)
Coefficient de température Icc (αIcc) :
αIcc = [(Icc - Iccref) / Iccref] / (T - Tref)
Coefficient de température Pmax (αPmax) :
αPmax = [(Pmax - Pmaxref) / Pmaxref] / (T - Tref)
Remarque :
T représente la température actuelle.
Tref est la température de référence (typiquement 25°C).
Vcoref, Iccref et Pmaxref sont les valeurs de référence respectives à Tref.
Cet indicateur est généralement indiqué sur la page détaillée du produit ou sur la fiche technique du panneau solaire. Le graphique ci-dessous montre le coefficient de température des panneaux solaires Maysun Solar IBC full black：
Pourquoi le coefficient de température est-il important pour les panneaux solaires ?
Dans des conditions de température élevée (température ambiante de 40°C), en comparant la dégradation de la puissance des panneaux solaires IBC avec un coefficient de température de 0,29%/°C et des panneaux solaires PERC avec un coefficient de température de 0,34%/°C, nous devons d'abord prendre en compte plusieurs facteurs clés qui contribuent à l'augmentation de la température de fonctionnement des panneaux solaires. Ces facteurs sont les suivants
1. Une température ambiante élevée : Elle augmente directement la température initiale des panneaux.
2. Le rayonnement solaire intense : Les panneaux absorbent davantage de chaleur, ce qui augmente encore la température.
3. Refroidissement insuffisant : Un refroidissement inadéquat peut entraîner une augmentation de la température des panneaux.
4. Installation dense ou obstacles : Ceux-ci peuvent provoquer des augmentations localisées de la température des panneaux.
Compte tenu de ces facteurs, nous pouvons estimer les températures de fonctionnement des deux types de panneaux solaires dans un environnement ambiant de 40°C, puis calculer la dégradation de leur puissance.
1.
Estimation de la température de fonctionnement :
Température ambiante de 40°C.
La température de fonctionnement peut dépasser l'augmentation normale estimée à 25°C, pouvant atteindre une augmentation de 40°C ou plus.
Par conséquent, la température de fonctionnement pourrait être de 80°C ou plus.
Pour évaluer avec précision l'impact des températures élevées sur les performances des panneaux solaires, nous pouvons utiliser une formule simple pour estimer la dégradation de la puissance. La formule est la suivante
Dégradation de la puissance = (température de fonctionnement réelle - température STC) × coefficient de température
2.
IBC (coefficient de température de 0,29%/°C) :
Augmentation de la température de fonctionnement : 80°C - 25°C = 55°C.
Dégradation de la puissance = 55°C × 0,29%/°C = 15,95%.
3.
Panneaux solaires PERC (coefficient de température de 0,34 %/°C) :
Augmentation de la température de fonctionnement : 55°C.
Dégradation de la puissance = 55°C × 0,34%/°C = 18,7%.
Dans ces conditions de température élevée, la dégradation de la puissance des panneaux solaires IBC et PERC est respectivement de 15,95 % et 18,7 %. Cela indique que les panneaux solaires IBC présentent une dégradation des performances relativement moindre à des températures élevées. En outre, l'écart de dégradation de la puissance entre les deux types de panneaux se creuse à mesure que la température de fonctionnement augmente. Par conséquent, le coefficient de température des panneaux solaires est un facteur important pour l'efficacité énergétique et la stabilité opérationnelle à long terme dans des environnements à haute température.
Dans ce contexte, les panneaux solaires IBC de Maysun Solar, avec leur coefficient de température exceptionnel de -0,29 %/°C, offrent un avantage significatif. Ce coefficient de température supérieur réduit l'impact des températures élevées sur la fonctionnalité des panneaux, minimisant ainsi l'effet sur la production d'énergie. Le choix des panneaux IBC de Maysun Solar pourrait être une décision judicieuse pour ceux qui cherchent à maximiser l'efficacité et la performance dans des conditions difficiles de haute température.
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