Iets over capaciteitsberekeningen (1)

Wat bereikt ons aan energie
De zonneconstante is een maat voor de hoeveelheid energie in de vorm van elektromagnetische straling van de zon die de aarde bereikt (Wikipedia). Deze bedraagt gemiddeld 1367 W/m2.
De zonneconstante is gedefinieerd op een bepaalde afstand van de zon.
Nu is de afstand van de aarde tot de zon, waardoor stralingsenergie fluctueert tussen 1412 W/m2 in januari tot 1312 W/m2 in juli, een fluctuatie van bijna 7 %.
Bovendien fluctueert het gemiddelde door een veranderende stralingsenergie van de zon zelf, een cyclische variatie om de 11 jaar. Het gevolg is een lang niet constante zonneconstante.

Wat levert een paneel
Bij standaardzonnestraling wekt een zonnecel van 10 cm x 10 cm een gelijkstroom van 3 Ampère op of een gelijkspanning van 0,5 Volt. Omdat stroom en spanning in realiteit niet tegelijk maximaal zijn, bedraagt het nominale vermogen ongeveer 1,3 W per cel. Een typisch rendement van commercieel geproduceerde kristallijn silicium zonnecellen varieert van 13% voor polykristallijn silicium tot 15% voor monokristallijn silicium (siliciumschijven, die uit één groot 'monokristal' zijn gezaagd). Een standaard fotovoltaïsche module bestaat typisch uit 36 cellen in serie, waardoor deze een spanning kan leveren van 18V. Dit is een ideale spanning om hiermee 12-V batterijen te laden.
De prestaties worden uitgedrukt in ‘Vermogen’ ( Watts ). Een paneel levert zijn maximale vermogen bij een goede instraling van de zon ( licht ).
Omdat zo’n instraling niet iedere dag voorkomt, wordt bij iedere module ( Paneel ) naast het piekvermogen ook de te verwachten gemiddelde dagopbrengst ( G. D. O. ) vermeld, deze dagopbrengst is een gemiddelde welke is berekend gedurende de zomermaanden.
In Nederland levert een zonne-energiesysteem optimaal rendement als het is gericht op het zuiden en aangebracht onder een hellingshoek van 35 à 40 graden. In de tabel hieronder kunt u zien hoeveel de opbrengst afwijkt bij andere oriëntaties en hellingshoeken

Opbrengst bij verschillende hellingshoeken en oriëntaties
  30° 45° 60° 90°
Zuid (180°) 87% 98% 97% 94% 74%
ZO en ZW (135° en 225°) 87% 95% 94% 85% 70%
O en W (90° en 270°) 87% 84% 78% 73% 56%
Noord (0°) 87% 65% 52% 42% 33%
lees verder ....