وقتی صحبت از خرید یا نصب پنل خورشیدی می شود، بیشتر افراد ابتدا به توان پنل، قیمت، برند، راندمان و طول عمر آن توجه می کنند. این موارد مهم هستند، اما یک شاخص فنی بسیار مهم وجود دارد که معمولاً کمتر به آن توجه می شود: ضریب دمایی پنل خورشیدی.
ضریب دمایی نشان می دهد عملکرد پنل خورشیدی در برابر افزایش دما چقدر تغییر می کند. این موضوع مخصوصاً در کشوری مثل ایران که بسیاری از مناطق آن تابستان های گرم، آفتاب شدید و دمای بالا دارند، اهمیت زیادی دارد. ممکن است یک پنل در شرایط استاندارد توان بالایی داشته باشد، اما در هوای گرم دچار افت توان قابل توجه شود. به همین دلیل، شناخت ضریب دمایی به شما کمک می کند هنگام خرید پنل خورشیدی، انتخاب دقیق تر و اقتصادی تری داشته باشید.
در این مقاله بررسی می کنیم ضریب دمایی پنل خورشیدی چیست، چرا مهم است، چگونه محاسبه می شود، چه اثری بر راندمان دارد و هنگام خرید پنل باید به چه نکاتی توجه کرد.
ضریب دمایی پنل خورشیدی یا Temperature Coefficient عددی است که نشان می دهد با افزایش دمای سلول خورشیدی، توان، ولتاژ یا جریان پنل چه مقدار تغییر می کند. این ضریب معمولاً با واحد درصد بر درجه سانتی گراد یا به صورت %/°C نمایش داده می شود.
در ساده ترین تعریف، ضریب دمایی به شما می گوید اگر دمای پنل از شرایط استاندارد بالاتر برود، چه مقدار از توان خروجی آن کاهش پیدا می کند.
شرایط استاندارد تست پنل خورشیدی که به آن STC گفته می شود، معمولاً شامل موارد زیر است:
باید توجه داشت که دمای واقعی پنل در فضای باز معمولاً بسیار بیشتر از دمای محیط است. برای مثال، اگر دمای هوا ۳۵ درجه باشد، دمای سطح یا سلول پنل ممکن است به ۵۵ تا ۶۵ درجه سانتی گراد هم برسد. در چنین شرایطی، ضریب دمایی نقش مهمی در تعیین توان واقعی پنل ایفا می کند.
اهمیت ضریب دمایی از اینجا شروع می شود که پنل های خورشیدی برخلاف تصور عمومی، همیشه در گرمای بیشتر بهتر کار نمی کنند. پنل خورشیدی برای تولید برق به نور خورشید نیاز دارد، نه الزاماً گرمای زیاد. هرچقدر تابش نور بیشتر باشد، تولید برق افزایش می یابد؛ اما افزایش بیش از حد دمای پنل می تواند باعث کاهش راندمان شود.
در مناطق گرمسیر، کویری یا جنوبی ایران، این موضوع اهمیت بیشتری دارد. شهرهایی مثل یزد، کرمان، اهواز، بندرعباس، زاهدان و بخش هایی از فارس و خراسان جنوبی تابش بالایی دارند، اما دمای زیاد هم می تواند باعث افت توان پنل شود.
ضریب دمایی از چند جهت مهم است:
اگر فقط به توان اسمی پنل نگاه کنید، ممکن است تصور کنید یک پنل ۵۵۰ وات همیشه نزدیک به همین مقدار برق تولید می کند؛ اما در دمای بالا، توان واقعی آن کمتر می شود.
افزایش دما روی بخش های مختلف عملکرد پنل خورشیدی اثر می گذارد. مهم ترین اثر آن روی ولتاژ و توان خروجی است.
با افزایش دما:
از آنجایی که توان الکتریکی از رابطه زیر به دست می آید:
P=V×I
که در آن
اگر ولتاژ کاهش محسوسی داشته باشد و جریان فقط کمی افزایش پیدا کند، نتیجه نهایی کاهش توان خواهد بود. به همین دلیل، در روزهای بسیار گرم ممکن است پنل در اوج تابش خورشید قرار داشته باشد، اما به دلیل دمای بالا، بخشی از توان خروجی خود را از دست بدهد.
این موضوع برای نیروگاه های خورشیدی بزرگ بسیار مهم است، چون حتی چند درصد افت توان می تواند در مقیاس چند مگاوات، به کاهش قابل توجه تولید و درآمد منجر شود.
در دیتاشیت یا برگه مشخصات فنی پنل خورشیدی، معمولاً چند نوع ضریب دمایی دیده می شود. مهم ترین آن ها عبارت اند از:
۱. ضریب دمایی توان یا Pmax
ضریب دمایی توان مهم ترین عدد برای خریداران و طراحان سیستم خورشیدی است. این ضریب نشان می دهد توان حداکثری پنل با افزایش هر درجه دمای سلول، چند درصد کاهش پیدا می کند.
برای مثال، اگر ضریب دمایی توان یک پنل برابر با −۰٫۳۵٪/°C باشد، یعنی بهازای هر ۱ درجه افزایش دمای سلول نسبت به دمای مرجع ۲۵ درجه سانتیگراد، توان پنل حدود ۰٫۳۵ درصد کاهش مییابد.
هرچه این عدد به صفر نزدیکتر باشد، پنل در دماهای بالا عملکرد بهتری دارد. برای مثال ضریب −۰٫۲۹٪/°C بهتر از −۰٫۴۰٪/°C است.
۲. ضریب دمایی ولتاژ یا Voc
این ضریب نشان می دهد ولتاژ مدار باز پنل با افزایش دما چه مقدار کاهش می یابد. کاهش ولتاژ در دمای بالا می تواند روی طراحی رشته های پنل، انتخاب اینورتر و عملکرد سیستم اثر بگذارد.
این شاخص بیشتر برای طراحان فنی سیستم و نیروگاه اهمیت دارد، اما هنگام خرید پنل نیز می تواند نشان دهنده کیفیت عملکرد پنل در شرایط محیطی مختلف باشد.
۳. ضریب دمایی جریان یا Isc
ضریب دمایی جریان اتصال کوتاه معمولاً مثبت است؛ یعنی با افزایش دما، جریان پنل کمی افزایش می یابد. البته این افزایش معمولاً آنقدر کم است که نمی تواند افت ولتاژ را جبران کند. بنابراین توان نهایی همچنان کاهش پیدا می کند.
فرض کنید یک پنل خورشیدی ۵۵۰ وات دارید و ضریب دمایی توان آن −۰٫۳۵٪/°C است. اگر دمای سلول پنل به ۵۵ درجه سانتیگراد برسد، اختلاف دما نسبت به شرایط استاندارد برابر است با:
۵۵ − ۲۵ = ۳۰°C
حالا افت توان را محاسبه میکنیم:
۳۰ × ۰٫۳۵ = ۱۰٫۵٪
یعنی توان پنل در این شرایط حدود ۱۰٫۵ درصد کاهش پیدا میکند.
پس توان واقعی پنل تقریباً میشود:
۵۵۰ × (۱ − ۰٫۱۰۵) = ۴۹۲W
بنابراین پنلی که در شرایط استاندارد ۵۵۰ وات توان دارد، در دمای بالای سلول ممکن است حدود ۴۹۲ وات خروجی بدهد. این مثال نشان میدهد چرا نباید فقط به توان اسمی پنل توجه کرد.
ضریب دمایی مناسب به نوع پنل و تکنولوژی ساخت آن بستگی دارد. به صورت کلی، هرچه ضریب دمایی کمتر منفی باشد، پنل در گرما عملکرد بهتری دارد.
محدوده های رایج ضریب دمایی توان در پنل های مختلف معمولاً به این شکل است:
| نوع پنل خورشیدی | محدوده تقریبی ضریب دمایی توان |
| مونوکریستال | حدود ۰.۳۰- تا ۰.۴۰- درصد بر درجه |
| پلیکریستال | حدود ۰.۳۵- تا ۰.۵۰- درصد بر درجه |
| لایه نازک | حدود ۰.۲۰- تا ۰.۳۰- درصد بر درجه |
در بازار امروز، بسیاری از پنل های مونوکریستال باکیفیت ضریب دمایی قابل قبولی دارند و برای مناطق گرم نیز گزینه مناسبی محسوب می شوند. پنل های لایه نازک از نظر ضریب دمایی معمولاً عملکرد بهتری در گرما دارند، اما به دلیل راندمان کمتر و نیاز به فضای بیشتر، همیشه انتخاب اول پروژه های تجاری یا خانگی نیستند.
برای خرید، بهتر است فقط به ضریب دمایی توجه نکنید؛ بلکه آن را در کنار راندمان، قیمت، گارانتی، برند، نوع سلول، توان خروجی و شرایط نصب بررسی کنید.
برای مناطق گرم ایران، پنلی مناسب تر است که چند ویژگی مهم داشته باشد:
در مناطق گرم و خشک مثل یزد، کرمان و خراسان جنوبی، مسئله اصلی معمولاً دمای بالا و گردوغبار است. در مناطق جنوبی مثل بوشهر، هرمزگان و خوزستان، علاوه بر گرما، رطوبت و خوردگی نیز می توانند مهم باشند. بنابراین انتخاب پنل باید بر اساس شرایط اقلیمی همان منطقه انجام شود.
برای چنین شرایطی، پنلهایی با ضریب دمایی حدود −۰٫۳۰٪/°C تا −۰٫۳۵٪/°C معمولاً گزینههای بهتری نسبت به پنلهایی با ضریب دمایی −۰٫۴۰٪/°C یا ضعیف تر هستند
خیر. ضریب دمایی معیار مهمی است، اما تنها عامل تعیین کننده کیفیت یا ارزش خرید پنل نیست. ممکن است پنلی ضریب دمایی خوبی داشته باشد، اما راندمان پایین، قیمت بالا یا گارانتی ضعیف داشته باشد. در مقابل، پنلی با ضریب دمایی متوسط ممکن است از نظر قیمت و عملکرد کلی برای یک پروژه خاص منطقی تر باشد.
هنگام انتخاب پنل خورشیدی باید مجموعه ای از عوامل بررسی شود:
برای مثال در پروژه ای که محدودیت فضا وجود دارد، راندمان پنل اهمیت زیادی دارد. اما در یک نیروگاه بزرگ در منطقه گرم، ضریب دمایی و افت توان در دمای بالا می تواند روی سودآوری پروژه اثر مستقیم بگذارد.
برای بررسی ضریب دمایی، باید به دیتاشیت پنل خورشیدی مراجعه کنید. در بخش مشخصات فنی معمولاً عباراتی مانند موارد زیر دیده می شود:
مهم ترین گزینه برای خریدار عمومی، Temperature Coefficient of Pmax است. این عدد معمولاً منفی است و به صورت درصد بر درجه سانتی گراد نوشته می شود.
برای مثال:
در اینجا عدد مربوط به Pmax نشان می دهد توان پنل با افزایش دما چقدر افت می کند. هرچه این عدد به صفر نزدیک تر باشد، عملکرد پنل در دمای بالا بهتر است.
اگرچه نمی توان دمای محیط را کنترل کرد، اما با طراحی و نصب درست می توان اثر گرما بر عملکرد پنل را کاهش داد. چند راهکار مهم عبارت اند از:
تهویه مناسب پشت پنل اهمیت زیادی دارد. وقتی هوا در پشت پنل جریان داشته باشد، دمای پنل کمتر می شود و افت توان کاهش پیدا می کند. نصب پنل به صورت چسبیده به سطح یا در فضایی بدون گردش هوا می تواند دمای پنل را افزایش دهد و راندمان را کم کند.
در پروژه های خورشیدی، مخصوصاً نیروگاه ها و سیستم های تجاری، مقدار برق تولیدی مستقیماً روی درآمد و بازگشت سرمایه اثر دارد. اگر پنل در دمای بالا افت توان زیادی داشته باشد، تولید سالانه کمتر می شود و زمان بازگشت سرمایه افزایش پیدا می کند.
برای مثال، اختلاف چند دهم درصد در ضریب دمایی شاید در نگاه اول کوچک به نظر برسد، اما در یک نیروگاه بزرگ و در طول 25 سال بهره برداری، می تواند به اختلاف قابل توجهی در تولید انرژی تبدیل شود.
به همین دلیل، در مناطق گرم ایران، انتخاب پنل با ضریب دمایی مناسب فقط یک موضوع فنی نیست؛ بلکه یک تصمیم اقتصادی هم محسوب می شود.
ضریب دمایی؛ معیار مهم انتخاب پنل خورشیدی
ضریب دمایی پنل خورشیدی یکی از شاخص های مهم در انتخاب پنل، به ویژه برای مناطق گرم و پرتابش است. این پارامتر نشان می دهد با افزایش دمای سلول نسبت به شرایط استاندارد، توان خروجی پنل چه مقدار کاهش پیدا می کند. در بسیاری از مناطق ایران که دمای محیط در تابستان بالا است، توجه به این عدد به کاهش افت راندمان و برآورد دقیق تر تولید برق کمک می کند.
هنگام خرید، توصیه می شود علاوه بر قیمت و توان اسمی، عدد Temperature Coefficient of Pmax را حتماً در کنار راندمان و کیفیت ساخت بررسی کنید. برای رسیدن به بهترین نتیجه و اطمینان از انتخاب پنلی متناسب با شرایط اقلیمی خاص پروژه خود، بهره گیری از تجربه و مشاوره تخصصی تیم حامی انرژی آسیا می تواند تصمیم گیری شما را دقیق تر و مطمئن تر کند.
سؤالات متداول
حامی انرژی آسیا
نشانی : دفتر تهران : مهرآباد جنوبی، خیابان 45 متری زرند، جنب کوچه امری، مجتمع پارسه ، پلاک 13
تلفن تماس : 09129567840 | 09108637488
ما در شرکت حامی انرژی آسیا با بهرهگیری از دانش فنی روز و تیمی متخصص، خدمات مشاوره، طراحی، نصب و اجرای سامانههای خورشیدی را برای مصارف خانگی، صنعتی و تجاری ارائه میدهیم. هدف ما تأمین انرژی پاک، مقرونبهصرفه و پایدار برای نسل امروز و آینده است. با تکیه بر تجربه، کیفیت و تعهد، مسیر حرکت بهسوی آیندهای سبز و هوشمند را برای مشتریانمان هموار میکنیم.
تمامی حقوق مادی و معنوی وبسایت متعلق به شرکت حامی انرژی آسیا میباشد
