Kalkulator panel solar kami membantu pemilik rumah dan pemasang merancang sistem fotovoltaik. Anggarkan jumlah panel yang anda perlukan berdasarkan penggunaan tenaga, kira jangkaan hasil tenaga mengikut lokasi dan spesifikasi panel, serta lihat potensi penjimatan kos dalam jangka masa panjang.
Pilih untuk mengira hasil tenaga, saiz sistem yang diperlukan, atau bilangan panel
Masukkan saiz sistem atau penggunaan tenaga, serta watt panel
Masukkan waktu puncak cahaya matahari untuk kawasan anda
Lihat pengeluaran tenaga, penjimatan, dan keperluan panel
Hasil tenaga solar bergantung pada watt panel, waktu cahaya matahari di lokasi anda, dan kerugian kecekapan sistem (penyongsang, pendawaian, suhu, teduhan).
Daily Output (kWh) = Panel Watts × Peak Sun Hours × Efficiency
Waktu puncak cahaya matahari berbeza mengikut lokasi: 3-4 di kawasan berawan, 5-6 di wilayah cerah
Ambil kira 15-25% kerugian sistem (penyongsang, pendawaian, suhu)
Panel yang menghadap ke selatan (di Sfera Utara) menghasilkan tenaga paling banyak
Sudut kecondongan optimum kira-kira sama dengan garisan lintang anda
Hasil tenaga panel berkurangan ~0.5% bagi setiap darjah melebihi 25°C
Bayangan daripada pokok atau bangunan mengurangkan hasil tenaga secara mendadak
Kebanyakan panel kediaman berkuasa 350-450W setiap satu
Pemasangan solar kediaman telah berkembang secara eksponen, dengan AS menambah lebih daripada 6 GW kapasiti kediaman pada tahun 2024 sahaja, didorong oleh penurunan kos panel (kini purata $0.25-$0.35 per watt untuk panel) serta insentif cukai persekutuan seperti Kredit Cukai Pelaburan 30% yang dilanjutkan sehingga 2032. Kunci kepada pemasangan solar yang berjaya ialah saiz sistem yang tepat — memasang terlalu sedikit panel menyebabkan anda masih perlu membayar bil utiliti, manakala saiz berlebihan membazirkan modal. Hasil sistem bergantung pada tiga faktor utama: watt panel (panel kediaman moden berkisar antara 370W hingga 430W), waktu kemuncak cahaya matahari di lokasi anda (berkisar dari 3.5 jam di Barat Laut Pasifik hingga 6.5+ jam di Barat Daya Padang Pasir), dan kerugian kecekapan sistem daripada penukaran penyongsang, pendawaian, teduhan, dan suhu (biasanya mengurangkan hasil sebanyak 15-25%). Isi rumah biasa di AS yang menggunakan 10,500 kWh setahun di lokasi yang menerima 5 waktu kemuncak cahaya matahari memerlukan kira-kira 20 panel berkadar 400W setiap satu. Selain penetapan saiz, kebolehlaksanaan kewangan bergantung pada kadar elektrik tempatan, dasar pemeteran bersih (net metering), dan insentif yang tersedia. Kebanyakan sistem kediaman mencapai tempoh pulangan modal dalam 6-10 tahun dan terus menjana elektrik percuma selama 25-30 tahun selepas itu.
Penetapan saiz sistem solar yang betul bergantung pada:
Kebanyakan rumah memerlukan sistem 5-10kW untuk mengimbangi bil elektrik.
Optimalkan hasil dengan:
Kira hasil harian solar dengan formula: Tenaga Harian (kWh) = Saiz Sistem (kW) × Waktu Kemuncak Cahaya Matahari × Kecekapan Sistem.
Sebagai contoh, sistem 6 kW di lokasi dengan 4.5 waktu kemuncak cahaya matahari yang beroperasi pada kecekapan 80% menghasilkan 6 × 4.5 × 0.80 = 21.6 kWh sehari.
Unit tenaga ialah kilowatt-jam (kWh), yang ditakrifkan oleh NIST sebagai tenaga yang dibekalkan oleh satu kilowatt kuasa dalam masa satu jam, bersamaan dengan 3.6 megajul.
Waktu kemuncak cahaya matahari bukannya bilangan jam siang pada jam dinding; ia mewakili bilangan jam matahari membekalkan ketersinaran 1000 W/m², iaitu intensiti rujukan yang digunakan untuk menilai panel.
Untuk membekalkan 1000 kWh sebulan, mula-mula cari keperluan harian: 1000 ÷ 30 ≈ 33.3 kWh/hari. Bahagikan dengan waktu kemuncak cahaya matahari dan kecekapan untuk mendapatkan kuasa tatasusunan yang diperlukan: 33.3 ÷ (4.5 × 0.80) ≈ 9.26 kW. Dengan panel 400 W, panel yang diperlukan = 9260 ÷ 400 ≈ 24 panel (dibundarkan ke atas).
Panel yang lebih sedikit diperlukan di kawasan yang lebih cerah; lokasi dengan 6 waktu kemuncak cahaya matahari memerlukan kira-kira 33.3 ÷ (6 × 0.80) ≈ 6.94 kW, atau kira-kira 18 panel.
Sentiasa tetapkan saiz berdasarkan penyata utiliti tahunan sebenar anda dan bukannya sebulan sahaja, kerana penggunaan dan cahaya matahari berbeza mengikut musim.
Kuasa solar diukur dalam watt (W) dan kilowatt (kW), iaitu unit kuasa SI yang ditakrifkan oleh BIPM sebagai satu jul setiap saat.
Tenaga dari semasa ke semasa diukur dalam kilowatt-jam (kWh); satu kWh bersamaan dengan 3,600,000 jul (3.6 MJ) mengikut NIST.
Penilaian panel menggunakan watt-kemuncak (Wp), iaitu hasil di bawah Keadaan Ujian Standard ketersinaran 1000 W/m², suhu sel 25°C, dan jisim udara 1.5.
Ketersinaran solar itu sendiri dinyatakan dalam watt per meter persegi (W/m²), dan pemancaran matahari harian dalam kWh/m²/hari. Asas SI untuk unit terbitan ini dikesan kepada saat, meter, dan kilogram, seperti yang dikodkan oleh Sistem Unit Antarabangsa (SI).
Kecekapan panel ialah pecahan cahaya matahari tersinar yang ditukarkan oleh modul kepada elektrik; kebanyakan panel silikon kediaman menukarkan 19-22% ketersinaran solar, mengikut angka yang diterbitkan oleh National Renewable Energy Laboratory.
Kecekapan modul ini berasingan daripada kecekapan sistem, yang mengambil kira kerugian hiliran:
HyperPhysics (Georgia State University) menjelaskan bahawa penukaran fotovoltaik dihadkan oleh jurang jalur semikonduktor, yang mengehadkan silikon simpangan tunggal berhampiran had teori Shockley-Queisser kira-kira 33%.
Dalam amalan, gabungkan faktor-faktor ini ke dalam satu kecekapan sistem (biasanya 75-85%) yang mendarabkan hasil ideal dalam pengiraan anda.
Panel fotovoltaik menjana elektrik melalui kesan fotovoltaik, yang pertama kali dijelaskan secara prinsip oleh hasil kerja Einstein mengenai kesan fotoelektrik.
Seperti yang dijelaskan oleh HyperPhysics, foton dengan tenaga di atas jurang jalur silikon (kira-kira 1.1 elektronvolt) merangsang elektron merentasi simpangan p-n, menghasilkan arus terus.
Khan Academy menyatakan bahawa kuasa elektrik panel mengikut P = V × I, di mana arus bertambah mengikut intensiti cahaya dan voltan bergantung pada semikonduktor. Penyongsang kemudian menukarkan DC ini kepada AC yang serasi dengan grid.
Suhu meningkatkan tenaga haba elektron dan mengurangkan voltan, itulah sebabnya panel yang panas kehilangan kira-kira 0.3-0.5% hasil per darjah Celsius di atas titik penilaian 25°C.
Pengiraan hasil solar memacu beberapa reka bentuk dunia sebenar:
Jurutera juga menggunakan pengiraan ini untuk kuasa RV dan marin, pengepaman air, serta tapak telekomunikasi, di mana saiz yang tepat menghalang bekalan terputus dan pembaziran modal.
Anggarkan penjimatan tahunan dengan mendarabkan pengeluaran tenaga tahunan dengan kadar elektrik anda: Penjimatan = kWh Tahunan × Kadar. Sistem yang menjana 8,000 kWh pada $0.15/kWh menjimatkan $1,200 setahun.
Tempoh pulangan modal mudah adalah bersamaan dengan kos bersih sistem dibahagikan dengan penjimatan tahunan; pemasangan $14,000 (selepas kredit cukai persekutuan 30% ke atas kos kasar $20,000) yang menjimatkan $1,200/tahun memulangkan modal dalam kira-kira 11.7 tahun.
Pemeteran bersih, kadar masa penggunaan, dan kenaikan harga utiliti akan memendekkan lagi tempoh pulangan modal.
Kerana prestasi panel merosot kira-kira 0.5% setiap tahun, kebanyakan pengeluar memberi jaminan sekurang-kurangnya 80-85% daripada hasil dinilai pada 25 tahun, bermakna dekad penjimatan berterusan selepas pulangan modal.
Lokasi menentukan waktu kemuncak cahaya matahari, iaitu pemacu utama hasil. Barat Daya Padang Pasir boleh melebihi 6 waktu kemuncak cahaya matahari setiap hari, manakala Barat Laut Pasifik secara purata ialah 3.5-4.
Orientasi juga penting: di Hemisfera Utara, panel yang menghadap ke selatan sebenar menangkap tenaga tahunan paling banyak, mengikut panduan NREL, manakala orientasi selatan adalah optimum di Hemisfera Selatan.
Sudut kecondongan yang kira-kira sama dengan latitud anda memaksimalkan hasil sepanjang tahun; kecondongan yang lebih curam memihak kepada pengeluaran musim sejuk.
Teduhan sangat merosakkan kerana panel yang didawai secara siri bertindak seperti rantai, jadi satu modul yang terlindung boleh menjejaskan keseluruhan rentetan.
Gunakan data ketersinaran tempatan daripada set data NREL berbanding nilai andaian untuk mendapatkan keputusan yang tepat.
Sentiasa semak silang anggaran dengan PVWatts NREL dan bil utiliti sebenar anda.
Data sourced from trusted institutions
All formulas verified against official standards.