Qual è la corrente (in ampere) fornita da un pannello solare?

I pannelli solari fotovoltaici stanno rapidamente diventando una soluzione conveniente per case e aziende. Questa soluzione energetica sostenibile è finalmente una valida alternativa per quelli di noi che vogliono ridurre il nostro impatto ambientale. La potenza è un fattore essenziale da considerare quando si confrontano le opzioni dei pannelli solari, quindi quanta energia produce effettivamente un pannello solare? I pannelli solari producono tra 250 e 400 watt e la potenza è uguale alla tensione moltiplicata per la corrente in ampere. Qual è dunque la corrente erogata da un pannello solare?

Al variare della tensione, i pannelli solari producono tra 14 e 24 ampere, sufficienti per alimentare piccoli elettrodomestici. L’efficienza dei pannelli solari dipende dall’insolazione, dalla temperatura, dall’ombreggiatura e dall’orientamento e i progressi tecnologici aumenteranno inevitabilmente l’efficienza.

Questo articolo inizierà con una spiegazione di base del solare e poi chiarirà i termini volt, ampere e watt. Scoprirai quali fattori influenzano l’efficienza del pannello solare e avrai informazioni dettagliate su ciò che puoi alimentare con un pannello solare.

Come è fatto un pannello fotovoltaico

Una cella fotovoltaica (PV), nota anche come cella solare, converte la luce solare in una corrente elettrica con elettricità utilizzabile come risultato. La luce solare è composta da particelle di energia solare, dette anche fotoni. La luce solare in entrata viene assorbita dal materiale semiconduttore di una cella solare e produce elettricità.

Un pannello solare è composto da numerose celle solari. Sebbene simili alle celle della batteria, le celle di un pannello solare sono progettate per generare elettricità catturando la luce solare. Un pannello solare è una raccolta di diversi pannelli solari che genera elettricità come sistema.

Il materiale semiconduttore più comune nelle celle solari è il silicio. È presente nel 90% dei pannelli solari attualmente in commercio, ed è un elemento chimico naturalmente abbondante. Sebbene l’arseniuro di gallio abbia alcuni vantaggi rispetto al silicio come semiconduttore, attualmente è troppo costoso per la produzione di massa.

La matematica dietro tensione, amperaggio e potenza

Facciamo una rapida rassegna delle unità di misura di base per l’energia elettrica, vale a dire, tensione, amperaggio e potenza.

Un volt (V) è l’unità di misura della differenza di potenziale elettrico. La tensione misura quanti elettroni vogliono essere da qualche parte. Viene anche descritto come forza elettromotrice e, in questo senso, può essere meglio paragonato al funzionamento della pressione dell’acqua.

Un ampere (A), comunemente indicato come amp, è l’unità di misura della corrente elettrica. La corrente è la quantità totale di elettroni che fluiscono attraverso un circuito e successivamente generano calore, che, a sua volta, disperde potenza. Questa potenza è in watt, anche abbreviata in watt (W) e misura la scala del movimento di energia.

Il circuito più semplice prevede una singola resistenza, un volt e un amp. Tutti e tre sono correlati tra loro dalla legge di Ohm. Un ohm misura essenzialmente la resistenza e un amp è uguale alla corrente prodotta da un volt attraverso la resistenza di un ohm.

Come calcolare facilmente la conversione

La potenza viene calcolata moltiplicando i volt per gli ampere. Dobbiamo lavorare con questa equazione in mente se vogliamo risolvere problemi come “Quanti ampere produce un pannello solare da 300 watt?”

In questo esempio, presumiamo che siano applicabili 17 volt. Noterai che abbiamo scritto l’intera equazione di seguito, con entrambi i valori di volt e watt compilati.

Amp x 17 volt = 300 watt e 300 watt/17 volt = 17,65 ampere

Il risultato indica che un pannello da 300 watt produrrà 17,65 ampere. La tensione per pannello solare varia a causa di diversi fattori esterni di cui parleremo più avanti nell’articolo.

Quanti ampere produce un pannello solare?

Facciamo un altro esempio: quanti ampere produce un pannello solare da 200 watt? Questa domanda è importante poiché i pannelli solari sono comunemente usati per caricare una batteria e la capacità della batteria viene misurata in ampere.

Per rispondere a questa domanda, dobbiamo tenere conto delle dimensioni dei pannelli solari, poiché ciò influisce sulla quantità di volt prodotti dal pannello solare.

La tensione in uscita da una singola cella fotovoltaica è di circa 0,46 V di elettricità alle normali temperature di esercizio. I pannelli solari sono costituiti da diverse configurazioni e contengono da 32 a 144 celle. Un pannello a 32 celle produce una tensione di 14,72 — 0,46 x 32 = 14,72 V.

Le dimensioni più diffuse sono i pannelli solari a 60 e 72 celle. Un pannello solare a 72 celle contiene 6 colonne di 12 celle ciascuna ed è largo 39 pollici con una lunghezza media di 78 pollici. La maggior parte dei pannelli solari domestici misura circa 65 pollici di altezza per 39 pollici di larghezza.

Quanti ampere produce un pannello solare da 200 watt?

Si tratta di un pannello a 60 celle 200 W, 27,6 V e 7,25 A. Equazione: 7,25 x 27,6 volt = 200 watt.

Ogni pannello solare contiene una valutazione delle condizioni di test standard (STC) che indica la loro potenza in watt. Questa potenza è un indicatore utile e mostra il miglior risultato possibile di generazione di energia in circostanze ideali. Tuttavia, le circostanze ideali cambiano e cambiano nel mondo reale.

L’importanza dell’efficienza del pannello fotovoltaico

L’efficienza del pannello solare, e quindi il tasso di conversione di una cella fotovoltaica in elettricità utilizzabile, dipende da una serie di fattori. Comprendere quali fattori migliorano l’efficienza complessiva è fondamentale per promuovere l’uso di energia pulita rispetto alle fonti di energia convenzionali. Esaminiamo questi fattori nella prossima sezione.

Vari fattori esterni influiscono sulla tensione di uscita del fotovoltaico e, quindi, sull’efficienza dei pannelli solari. Mentre dieci anni fa, i pannelli solari producevano un indice di efficienza del 15%, questo è aumentato al 19% e, in alcuni casi, fino al 26% nelle celle fotovoltaiche commerciali. Abbiamo elencato i quattro fattori che influenzano maggiormente l’efficienza dei pannelli solari.