सोलर पैनल्स की Performance स्थिर नहीं रहती, बल्कि यह पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करती है। खासकर तापमान (Temperature), हवा की गति (Wind Speed), और नमी (Humidity) सोलर एनर्जी जनरेशन को काफी प्रभावित करते हैं।
- कैसे ये तीनों फैक्टर्स सोलर पैनल्स की परफॉर्मेंस को प्रभावित करते हैं?
- इनका एनर्जी जनरेशन पर क्या प्रतिशत प्रभाव पड़ता है?
- हवा का कूलिंग इफेक्ट कैसे काम करता है और इससे पैनल्स को कैसे फायदा होता है?
- कई गलतफहमियां और इनके सही गणना करने के तरीके।
जब तापमान बढ़ता है, तो सोलर पैनल्स की voltage output कम हो जाता है। यह नुकसान Temperature Coefficient के आधार पर होता है, जो आमतौर पर -0.3% से -0.5% प्रति °C होता है।
उदाहरण: यदि एक पैनल का तापमान 40°C हो (जो 25°C STC से 15°C ज्यादा है), और इसका और इसका Coefficient -0.4%/°C है, तो:
- Efficiency loss = 15 × 0.4% = 6% होगा
- अगर एक 1 kW सिस्टम 25°C पर 1000 W जनरेट कर रहा है, तो 40°C पर यह 940 W ही देगा।
हवा का Generation पर दो तरह से इसका efdect होता है:
- Positive Effect: हवा सोलर पैनल को ठंडा करती है, जिससे temprature कम होता है और efficiency बढ़ती है।
- Negative Effect: बहुत तेज हवा (>50 km/h) structure को नुकसान पहुंचा सकती है, लेकिन यह बहुत कम होता है।
उदाहरण: अगर 10-20 km/h की हवा पैनल्स का तापमान 5-10°C तक कम कर दे, तो:
- 5°C की कमी से Efficiency = 5 × 0.4% = 2% बढ़ेगी
- 1 kW सिस्टम पर 2% गेन = 20 W अधिक उत्पादन
नमी का प्रभाव अप्रत्यक्ष होता है:
- Clouds बन सकते हैं, जिससे सोलर Irradiation 20-80% तक कम हो सकता है।
- Dust और गंदगी moisture के कारण पैनल पर जम सकती है, जिससे 5-10% efficiency कम हो सकती है।
| पर्यावरणीय कारक | सामान्य प्रभाव (%) |
|---|---|
| तापमान | -5% से -20% |
| हवा की गति | +2% से +5% (Cooling से) |
| नमी | -5% से -80% (Clouds/Dust से) |
अगर कोई सिस्टम 1000 W देने की क्षमता रखता है, लेकिन वास्तविक परिस्थितियों में केवल 800 W दे रहा है, तो:
- तापमान नुकसान = 60 W (30%)
- नमी नुकसान = 100 W (50%)
- हवा से फायदा = 10 W (-5%)
हवा Forced Convection के जरिए पैनल से Heat Transfer करती है यानी कुछ हद तक हवा panel को ठंडा करती है। उस से जितना Heat Loss (Q) हुआ उसे इस फॉर्मूले से निकाला जाता है:
Q = h × A × ΔT
h = Heat Transfer Coefficient (W/m²·K), यह हवा की गति पर निर्भर करता है।A = पैनल का एरिया (m²)
ΔT = Panel और Ambient temperature में अन्तर
हवा की गति और h का अनुमान:
h ≈ 5.7 + 3.8 × V (जहाँ V = Wind Speed in m/s)
अगर हवा 5 km/h (1.39 m/s) है:
h ≈ 5.7 + 3.8 × 1.39 ≈ 11 W/m²·K
अगर पैनल टेम्प 45°C, वातावरण 30°C हो, तो ΔT = 15°C
Heat Loss = 11 × 1 × 15 = 165 W
इस Heat Loss के कारण पैनल का तापमान 2-3°C कम हो सकता है, जिससे Efficiency 1.2% बढ़ेगी।
कुछ लोग Heat Loss (Q = 165 W/m²) को सीधा 1000 W/m² से घटाकर जनरेशन निकालने की गलती करते हैं:
- 1000 - 165 = 835 W/m²
- Efficiency 12% हो, तो 835 × 12% = 100.2 W
- लेकिन असली जनरेशन 132 W होती है → 24% का अंतर
असल में Q, Irradiation नहीं घटाता, बल्कि Efficiency को बढ़ाने में मदद करता है।
- तापमान बढ़ने से Efficiency घटती है (-5% से -20%)
- हवा का सही प्रभाव सकारात्मक होता है (+2% से +5%)
- Humidity, Generation को 5-80% तक घटा सकती है
- हवा का Cooling Effect Efficiency को बढ़ाता है, इरेडिएशन को नहीं घटात