Kuinka monta aurinkopaneelia tarvitaan koulun valvontaan? Ja Aurinkoenergia oppilaitoksille

Kun maailma siirtyy kohti uusiutuvia energialähteitä, koulut kääntyvät yhä enemmän aurinkoenergiaan vastaamaan energiatarpeisiinsa. Aurinkopaneelit tarjoavat kestävän, ympäristöystävällisen ratkaisun sähkökustannusten vähentämiseksi ja hiilijalanjäljen alentamiseksi. Kuitenkin, kuinka monta aurinkopaneelia tarvitaan kouluun, on monimutkainen prosessi, joka riippuu monista tekijöistä, mukaan lukien koulun koosta, energiankulutuksesta, maantieteellisestä sijainnista ja käytettyjen aurinkopaneelien tehokkuudesta.

Tässä artikkelissa hajotetaan keskeiset tekijät, jotka on otettava huomioon laskettaessa koulujen virran käyttämiseen tarvittavien aurinkopaneelien lukumäärää ja kuinka aurinkoenergia voi auttaa instituutioita siirtymään kestävyyteen.

Koulun energiankulutuksen ymmärtäminen

Ensimmäinen askel vaadittavien aurinkopaneelien määrän määrittämisessä on ymmärtää, kuinka paljon energiaa koulu kuluttaa vuosittain. Kouluissa on tyypillisesti suuren energian käyttöä tekijöistä, kuten:

Valaistus: Koulut toimivat päivänvalossa, mutta käyttävät usein keinotekoista valaistusta luokkahuoneissa, käytävillä ja kuntosaleissa.

LVI -järjestelmät: Ilmastointi-, lämmitys- ja tuuletusjärjestelmät ovat välttämättömiä mukavan oppimisympäristön tarjoamisessa, etenkin alueilla, joilla on äärimmäiset sääolosuhteet.

Laitteet ja laitteet: Tietokoneet, projektorit, laboratoriolaitteet ja keittiön laitteet edistävät kaikki sähkönkulutusta.

Erikoismahdollisuudet: Suuremmilla kampuksilla voi olla urheilutilat, uima-altaat ja muut korkean energian tilat, jotka vaativat huomattavan määrän sähköä.

Keskimäärin keskikokoinen koulu (jossa on noin 500 opiskelijaa) käyttää noin 150 000-250 000 kWh sähköä vuodessa. Tämä luku voi kuitenkin vaihdella suuresti koulun erityistarpeiden mukaan.

Aurinkopaneelin tehokkuus ja tehonlähtö

Aurinkopaneelit muuntavat auringonvalon sähköksi, mutta muuntoprosessin tehokkuus voi vaihdella käytetyn paneelin tyypin, asennuksen sijainnin ja sääolosuhteiden perusteella.

Tavallinen aurinkopaneelin lähtö: Tyypillinen aurinkopaneeli voi tuottaa 250–400 wattia tehoa paneelia kohden paneelin laadusta ja valmistajasta riippuen. Tämän laskelman vuoksi oletamme keskimäärin 300 watin paneelin ulostulon.

Paneelin tehokkuus: Nykyaikaisten aurinkopaneelien tehokkuusluokitus on yleensä 15–22%. Tämä tarkoittaa, että korkeampi tehokkuuspaneeli voi muuntaa enemmän auringonvaloa sähköksi tietyllä alueella.

Arvioidaan tarvittavien aurinkopaneelien lukumäärä

Arvioidaksemme, kuinka monta aurinkopaneelia tarvitaan koulun valtuuttamiseksi, meidän on harkittava useita tekijöitä, kuten koulun keskimääräinen energiankulutus ja alueen keskimääräinen päivittäinen auringonvalon tunti. Käytetään esimerkkilaskelman läpi.

Vaihe 1: Vuotuinen energiankulutus

Keskimääräisen koulun keskimääräisen energiankulutuksen avulla (käytetään 200 000 kWh/vuosi), koulun päivittäinen energiankulutus olisi:

Vaihe 2: Aurinkopaneelin päivittäinen energiantuotto

Aurinkopaneelin tuottama energian määrä päivässä riippuu sen vastaanottamien auringonvaloaikojen lukumäärästä. Alueilla, joilla on hyvä aurinkovalo (esimerkiksi Lounais -Yhdysvallat), koulut voivat saada 5–6 tuntia auringonvaloa päivässä.

Oletetaan, että keskimääräinen paneelin lähtö on 300 wattia ja paneeli vastaanottaa 5 tuntia auringonvaloa päivässä. Yhden paneelin päivittäinen energiantuotto olisi:

Energian lähtö paneelia kohti = 300 wattia × 5 tuntia = 1 500 wattia tuntia = 1,5 kWh/päivä

Vaihe 3: tarvittavien paneelien lukumäärä

Nyt jaamme koulun päivittäisen energiankulutuksen yhden aurinkopaneelin päivittäisen energiantuotannon avulla:

Joten koulu, jonka vuotuinen energiankulutus on 200 000 kWh, tarvitsisi noin 365 aurinkopaneelia päivittäisten energiatarpeidensa tyydyttämiseksi, olettaen 5 tuntia auringonvaloa päivittäin ja keskimäärin 300 watin paneelin tuotanto.

Tekijät, jotka vaikuttavat aurinkopaneelin vaatimuksiin

Koulun valvontaan tarvittavien paneelien lukumäärä voi vaihdella useiden avaintekijöiden takia:

Sijainti ja auringonvaloajat: Aurinkoisten alueiden (esim. Arizonan tai Kalifornian) koulut tarvitsevat vähemmän paneeleja kuin pilvistä säällä olevilla alueilla (esim. Tyynenmeren luoteis). Paikat, joilla on korkea vuotuinen aurinkosäteily, tuottavat enemmän energiaa paneelia kohti.

Kattotila: Aurinkopaneelien asennuksen käytettävissä oleva kattotila on kriittinen tekijä. Suuremmat koulut tai kampukset, joissa on runsaasti kattotilaa, mahtuu enemmän paneeleja ja tuottaa enemmän voimaa. Pienempien koulujen on ehkä rajoitettava paneelien lukumäärää tai asentamaan ne useisiin paikkoihin.

Energian käytön vaihtelut: Koulun energiankulutus voi vaihdella kauden, erityistapahtumien tai jopa luokkien aikana käytettyjen tietokoneiden lukumäärän perusteella. On välttämätöntä ottaa huomioon huippututkinnot energian kysyntäjaksot laskettaessa aurinkopaneelin vaatimuksia.

Energiatehokkuus: Jos koulu toteuttaa energiatehokkaita käytäntöjä (LED-valaistus, energiatehokkaat LVI-järjestelmät jne.), Se voi vähentää sen yleistä energiankulutustaan ​​vähentäen siten tarvittavien aurinkopaneelien lukumäärää.

Aurinkopaneelin laatu: Aurinkopaneelien tehokkuus vaikuttaa suoraan tarvittavien paneelien lukumäärään. Korkean tehokkuuspaneelit (jotka voivat muuntaa enemmän auringonvaloa sähköksi) tuottavat enemmän energiaa vähentäen tarvittavien paneelien kokonaismäärää.

Akun varastointi: Koulut, jotka haluavat maksimoida aurinkoinvestoinnit, saattavat harkita energian varastointijärjestelmien (paristojen) lisäämistä päivällä käytettäväksi käytettäväksi käytettäväksi tuotettuun ylimääräiseen energiaan. Vaikka tämä lisää etukäteen kustannuksia, se mahdollistaa suuremman energian riippumattomuuden ja vähentää riippuvuutta verkkoon.

Aurinkovoiman lisäetuja kouluille

Kustannussäästö: Aurinkoenergia voi vähentää merkittävästi sähkölaskuja, vapauttamalla varoja muihin koulutusaloitteisiin tai infrastruktuurin parannuksiin. Jotkut koulut ovat myös verokannustimia, alennuksia ja apurahoja asennuskustannusten korvaamiseksi.

Ympäristövaikutukset: Aurinkoenergiaan siirtyvät koulut vähentävät hiilijalanjälkeään, mikä myötävaikuttaa puhtaampaan ympäristöön. Uusiutuvaa energiaa käyttämällä koulut auttavat torjumaan ilmastomuutosta ja edistämään kestävyyttä opiskelijoille.

Koulutusarvo: Aurinkovoimajärjestelmät toimivat erinomaisina oppimisvälineinä opiskelijoille. Ne voidaan integroida tieteen opetussuunnitelmiin opettaa opiskelijoille uusiutuvaa energiaa, kestävyyttä ja fossiilisten polttoaineiden riippuvuuden vähentämisen merkitystä.

Energian riippumattomuus: Aurinkopaneelit tarjoavat kouluille suuremman energian riippumattomuuden, eristäen ne nousevista hyödyllisyyskustannuksista ja sähkökatkoksista. Alueilla, jotka ovat alttiita virranhäiriöille, aurinkoenergia voi tarjota luotettavan varmuuskopioinähteen.

Johtopäätös

Määritetään, kuinka monta aurinkopaneelia koulun on täytettävä energiavaatimuksensa, riippuu useista tekijöistä, kuten sijainnista, energiankulutuksesta ja paneelien tehokkuudesta. Esimerkissämme koulu, joka kuluttaa 200 000 kWh vuodessa, vaatisi noin 365 aurinkopaneelia. Tämä luku voi kuitenkin vaihdella suuresti paikallisten olosuhteiden ja koulun erityistarpeiden perusteella.

Aurinkoenergian sijoittaminen ei vain vähennä koulun energiakustannuksia, vaan osoittaa myös sitoutumista kestävyyteen, mikä auttaa vähentämään ympäristövaikutuksia ja luomaan opiskelijoille kirkkaamman tulevaisuuden. Aurinkotekniikan edistymisen myötä monet koulut ovat havainneet, että aurinkoenergian siirtymisen edut ylittävät huomattavasti alkuperäisen sijoituksen, mikä tekee siitä älykästä valintaa sekä ympäristölle että yhteisölle.