Het ontwerpen van satelliet-energiesystemen vereist een nauwkeurige grootte van zonnepanelen om een betrouwbare energievoorziening te garanderen. Goede berekeningen helpen bij het bepalen van de juiste grootte van het paneel op basis van de stroombehoeften, baanomstandigheden en systeemefficiëntie.

Begrijpen van de energievereisten

De eerste stap is het berekenen van het totale stroomverbruik van de satelliet, inclusief alle boordsystemen, instrumenten en communicatieapparatuur. De gemiddelde vraag naar stroom wordt gebruikt om de minimale energie te bepalen die de zonnepanelen moeten genereren.

Berekenen van de grootte van het zonnepaneel

De grootte van de zonnepanelen is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder de baan van de satelliet, de intensiteit van zonlicht en systeemefficiëntie. De basisformule is:

Panel Area = (Power Demand) / (Solar Irradiance × System Efficiency)

Waar de zonnestraling meestal rond 1361 W/m2 in de ruimte ligt, maar de effectieve waarden lager zijn dankzij hoek en afstand. Systeemefficiëntie is goed voor verliezen in conversie en transmissie.

Ontwerpoverwegingen

Bij het ontwerpen van het systeem, moeten ingenieurs rekening houden met factoren zoals baanduur van zonlicht, schaduweffecten en thermische omstandigheden. Deze invloed op de werkelijke energie die de panelen kunnen produceren in de tijd.

Aanvullende overwegingen zijn onder meer:

  • Afbraak van het paneel in de loop van de tijd
  • De invoeringsmechanismen
  • Structurele steun en oriëntatie
  • Redundantie voor betrouwbaarheid