KWALIFIKACJA ELE11 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 4.
Moc modułu fotowoltaicznego o powierzchni 0,8 m2 i sprawności 15% przy napromieniowaniu słonecznym z mocą 660 W/m2 wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moc elektryczną modułu wyznacza się jako iloczyn mocy promieniowania padającego na moduł, jego powierzchni oraz sprawności.
Najpierw liczysz moc padającą: 660 W/m2 × 0,8 m2 = 528 W, a następnie część zamienioną na energię elektryczną: 528 W × 0,15 ≈ 79,2 W (w przybliżeniu 79).

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniach dotyczących fotowoltaiki często przyjmuje się prosty model: moc elektryczna uzyskana z modułu jest równa mocy promieniowania słonecznego, która pada na jego powierzchnię, pomnożonej przez sprawność konwersji.

1) Najpierw oblicza się moc promieniowania padającą na moduł. Napromieniowanie podane jest jako gęstość mocy: 660 W/m2. Gdy pomnożysz to przez powierzchnię 0,8 m2, dostajesz moc padającą na cały moduł:
660 × 0,8 = 528 W. Ten wynik odpowiada temu, ile watów energii promieniowania dociera do modułu w danej chwili.

2) Sprawność 15% oznacza, że tylko 15% tej mocy zostanie zamienione na moc elektryczną. Procent zamieniasz na ułamek: 15% = 0,15. Zatem:
528 W × 0,15 = 79,2 W.
Po zaokrągleniu otrzymujesz około 79 W.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 528 W/m2 odpowiada mocy padającej na moduł (528 W), ale przed uwzględnieniem sprawności. To typowy błąd "zapomnienia o sprawności".
  • 99 W/m2 może wynikać z błędnego przeliczenia procentów lub pominięcia powierzchni (np. 660 × 0,15 = 99), czyli liczenia dla 1 m2, a nie dla 0,8 m2.
  • 660 W/m2 to wartość napromieniowania z treści zadania. Wybranie jej oznacza brak wykonania obliczeń lub mylenie napromieniowania z mocą modułu.

Wskazówka egzaminacyjna: kontroluj jednostki. Gdy mnożysz W/m2 przez m2, jednostka m2 się skraca i zostają waty (W). To szybki "test sensowności" wyniku.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Napromieniowanie (irradiancja) to gęstość mocy promieniowania padającego na powierzchnię, zwykle w W/m2. Informuje, ile "watów słońca" przypada na każdy metr kwadratowy modułu w danej chwili. W obliczeniach mocy modułu mnoży się je przez pole powierzchni.
Stosuje się zależność: P = E × A × η, gdzie E to napromieniowanie (W/m2), A to powierzchnia (m2), a η to sprawność (np. 15% = 0,15). Najpierw liczysz E×A (moc padającą), potem mnożysz przez η.
Procent oznacza "na sto". Sprawność 15% to 15/100, czyli 0,15. Jeśli użyjesz 15 zamiast 0,15, zawyżysz wynik 100 razy. To jeden z najczęstszych błędów w zadaniach o sprawności i stratach energetycznych.
Jeśli liczysz moc całego modułu, jednostką jest zwykle W. W/m2 dotyczy gęstości mocy (napromieniowania) lub mocy odniesionej do 1 m2. Warto sprawdzać jednostki: W/m2 × m2 = W.
Najczęściej myli się: (1) procent ze współczynnikiem (15% vs 0,15), (2) napromieniowanie z mocą modułu, (3) pomija się powierzchnię lub sprawność, (4) nie kontroluje się jednostek. Pomaga zapisanie wzoru i sprawdzenie, czy jednostka końcowa ma sens.
Porównaj wynik z mocą padającą na moduł: E×A. Moc elektryczna nie może być większa niż E×A, bo sprawność jest mniejsza od 1. Dodatkowo sprawdź jednostki: po wymnożeniu W/m2 przez m2 musisz otrzymać W.
Gdy zadanie dotyczy wstępnego szacowania mocy chwilowej modułu lub łańcucha modułów przy zadanym nasłonecznieniu i sprawności. To typowe dla zagadnień montażu i eksploatacji OZE: szybka ocena, czy instalacja pokryje chwilowe zapotrzebowanie.
Moc padającą liczysz jako E × A. Przykład: 660 W/m2 i 0,8 m2 daje 528 W. To nie jest jeszcze moc elektryczna, tylko "moc słoneczna" docierająca do modułu. Dopiero po uwzględnieniu sprawności dostajesz moc elektryczną.
660 W/m2 to wartość z treści zadania (napromieniowanie). Jeśli pojawia się jako odpowiedź, często oznacza błąd polegający na przepisaniu danych bez obliczeń. W zadaniach obliczeniowych prawidłowy wynik zwykle powstaje po przynajmniej jednym mnożeniu lub podzieleniu.
Ćwicz krótkie zadania na: moc z E×A×η, energię z P×t, straty i sprawność. Zrób nawyk zapisywania jednostek przy każdym kroku. Dobrą metodą jest też sprawdzanie granic: wynik nie powinien przekraczać mocy padającej na moduł.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 62% zdających egzamin. średnie

Źródła:

  • Wikipedia: Solar irradiance – https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_irradiance (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia: Solar panel – https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_panel (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia: Photovoltaics – https://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaics (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Skrypty/podręczniki z podstaw fotowoltaiki (sprawność, napromieniowanie, moc chwilowa)
  • Karty katalogowe modułów PV (definicje parametrów i warunki STC)
  • Zadania rachunkowe z elektroenergetyki/energetyki odnawialnej (moc, energia, sprawność)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego