Table des matières :
- Introduction
- Comparaison des performances des panneaux solaires 1/3 coupés et coupés en deux dans des environnements à haute température
- Conclusion
Introduction :
Dans le domaine du photovoltaïque solaire, l'efficacité et la stabilité des modules sont des facteurs cruciaux qui déterminent la quantité d'électricité générée. Avec les avancées technologiques, la conception des modules photovoltaïques a été continuellement optimisée. Les panneaux solaires 1/3 coupés et coupés en deux, en raison de leurs caractéristiques de courant et de tension différentes, montrent des différences de performance significatives dans des environnements à haute température. Cet article explorera pourquoi les panneaux solaires 1/3 coupés génèrent plus de puissance que les panneaux coupés en deux dans de telles conditions.
Les modules photovoltaïques convertissent l'énergie solaire en énergie électrique par l'effet photoélectrique. Dans ce processus, le courant dans le module influence sa température de fonctionnement. Plus le courant est élevé, plus les pertes par résistance sont importantes, ce qui entraîne une augmentation plus significative de la température de fonctionnement du module. De plus, la température de fonctionnement du module affecte les pertes de puissance de celui-ci. En général, plus la température de fonctionnement d'un module photovoltaïque est élevée, plus les pertes de puissance sont importantes. Par conséquent, le courant du module a un impact significatif sur la production de puissance, un courant plus élevé entraînant des pertes de puissance plus importantes.
Comparaison des performances des panneaux solaires 1/3 coupés et coupés en deux dans des environnements à haute température :
1. Caractéristiques de Courant et de Tension :
- Panneaux Solaires 1/3 Coupés : Ces panneaux ont un courant plus faible et une tension plus élevée. Par exemple, le panneau 1/3 coupé Twisun Pro (TOPCon) avec une puissance de 430W a un courant de 9,96A et une tension de 43,2V.
- Panneaux Solaires Coupés en Deux : Ces panneaux ont un courant plus élevé et une tension plus faible. Par exemple, les autres panneaux TOPCon coupés en deux sur le marché avec une puissance de 430W ont un courant de 13,49A et une tension de 31,88V.
2. Pertes par Résistance :
Un courant plus élevé entraîne une plus grande perte de chaleur due à la résistance. La perte par résistance peut être calculée en utilisant la formule Pres = I² × R.
En supposant que la résistance R soit la même pour les deux types de panneaux, le courant dans les panneaux coupés en deux (13,49A) est plus élevé que celui dans les panneaux 1/3 coupés (9,96A), ce qui entraîne une plus grande perte par résistance.
- Panneau 1/3 Coupé :
- Courant I = 9,96A
- Perte par résistance Pres = I² × R = 9,96² × R = 99,2R
- Panneau Coupé en Deux :
- Courant I = 13,49A
- Perte par résistance Pres = I² × R = 13,49² × R = 181,98R
La perte par résistance dans les panneaux coupés en deux est environ 1,83 fois celle des panneaux 1/3 coupés.
3. Élévation de Température :
L'élévation de température est proportionnelle à la perte par résistance. Si les autres conditions sont supposées identiques, l'élévation de température dans les panneaux coupés en deux sera 1,83 fois celle des panneaux 1/3 coupés.
En raison du courant plus élevé dans les panneaux coupés en deux, la perte par résistance est plus importante, entraînant une élévation de température plus significative.
En supposant une température ambiante de 30°C et une température de fonctionnement de 60°C pour les panneaux 1/3 coupés :
- Panneau 1/3 Coupé :
- Élévation de température = 60°C - 30°C = 30°C
- Panneau Coupé en Deux :
- Élévation de température = 30°C × 1,83 = 54,9°C
- Température de fonctionnement = 30°C + 54,9°C = 84,9°C
Par conséquent, dans un environnement de 30°C, la température de fonctionnement d'un panneau coupé en deux serait environ 84,9°C, ce qui est 24,9°C plus élevé que celle d'un panneau 1/3 coupé.
4. Pertes de Puissance :
En supposant un coefficient de température de puissance de -0,29%/°C pour les panneaux solaires TOPCon :
- Panneau 1/3 Coupé :
- Pourcentage de perte de puissance = -0,29%/°C × 30°C = -8,7%
- Perte de puissance = 430W × (-8,7%) = -37,41W
- Panneau Coupé en Deux :
- Pourcentage de perte de puissance = -0,29%/°C × 54,9°C = -15,92%
- Perte de puissance = 430W × (-15,92%) = -68,456W
Le panneau coupé en deux perd environ 31,046W de plus que le panneau 1/3 coupé.
- Différence de Perte de Puissance en Pourcentage :
- Différence en pourcentage = (68,456W - 37,41W) / 430W × 100% = 7,22%
En raison du courant plus élevé (13,49A) dans les panneaux coupés en deux, ce qui entraîne une élévation de température plus importante (54,9°C), ils subissent une perte de puissance plus grande. Selon les calculs, les panneaux solaires coupés en deux perdent environ 31,046W de plus que les panneaux 1/3 coupés, ce qui correspond à une perte de puissance supplémentaire de 7,22%.
5. Perte de Production Annuelle d'Énergie :
En supposant un système photovoltaïque TOPCon de 10kW avec une durée moyenne d'ensoleillement de 4 heures/jour, une efficacité du système de 85%, et 365 jours/an :
La perte de puissance supplémentaire pour les panneaux coupés en deux par rapport aux panneaux 1/3 coupés est de 31,046 watts.
- Calcul de la Perte Annuelle de Production :
- Perte annuelle de production = 31,046W × 4 heures/jour × 365 jours × 0,001 kWh/W = 45,33 kWh
La perte annuelle d'environ 45,33 kilowattheures (kWh) de production d'électricité est équivalente à l'énergie consommée par un foyer typique utilisant un four à micro-ondes quotidiennement pendant une année entière.
Conclusion
En conclusion, les panneaux solaires 1/3 coupés présentent des avantages significatifs par rapport aux panneaux coupés en deux dans des environnements à haute température. Cela est principalement dû à leur courant plus faible, ce qui entraîne une réduction des pertes par résistance et de l'élévation de température. À l'inverse, les panneaux coupés en deux, avec leur courant plus élevé, subissent des pertes par résistance et une élévation de température plus importantes, ce qui augmente les pertes de puissance et impacte finalement l'efficacité globale de la production d'électricité. Dans les applications pratiques, notamment dans des conditions de haute température, opter pour des panneaux 1/3 coupés peut considérablement améliorer la production d'électricité et la stabilité du système. Par conséquent, pour les systèmes photovoltaïques fonctionnant dans des conditions de haute température, les panneaux solaires 1/3 coupés sont sans aucun doute le choix le plus idéal.
Il convient de noter que le modèle Twisun Pro de Maysun Solar se distingue parmi les panneaux 1/3 coupés. Le Twisun Pro présente des caractéristiques exceptionnelles avec un courant faible de 10A, offrant une performance de génération d'électricité remarquable même dans des environnements à haute température, tout en minimisant au maximum les pertes thermiques. De plus, le faible courant contribue à atténuer les risques potentiels tels que les dangers d'incendie dus à une élévation excessive de la température. Choisir le Twisun Pro garantit que votre système photovoltaïque fonctionne de manière efficace et fiable dans diverses conditions climatiques. Ce choix améliore non seulement l'efficacité globale de la production d'électricité, mais assure également une fiabilité et une sécurité à long terme pour votre système énergétique.
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