Приветствую вас на сайте е-ветерок.ру, сегодня я хочу вам рассказывать о том сколько нужно солнечных батарей для дома или дачи, частного дома и пр. В этой статье не будет формул и сложных вычислений, я попробую донести всё простыми словами, понятными для любого человека. Статья обещает быть не маленькой, но я думаю вы не зря потратите своё время, оставляйте комментарии под статьёй.
Самое главное чтобы определится с количеством солнечных батарей надо понимать на что они способны, сколько энергии может дать одна солнечная панель, чтобы определить нужное количество. А также нужно понимать что кроме самих панелей понадобятся аккумуляторы, контроллер заряда, и преобразователь напряжения (инвертор).
Расчёт мощности солнечных батарей
Чтобы рассчитать необходимую мощность солнечных батарей нужно знать сколько энергии вы потребляете. Например если ваше потребление энергии составляет 100кВт*ч в месяц (показания можно посмотреть по счётчику электроэнергии), то соответственно вам нужно чтобы солнечные панели вырабатывали такое количество энергии.
Сами солнечные батареи вырабатывают солнечную энергию только в светлое время суток. И выдают свою паспортную мощность только при наличие чистого неба и падении солнечных лучей под прямым углом. При падении солнца под углами мощность и выработка электроэнергии заметно падает, и чем острее угол падения солнечных лучей тем падение мощности больше.
В пасмурную погоду мощность солнечных батарей падает в 15-20 раз, даже при лёгких облачках и дымке мощность солнечных батарей падает в 2-3 раза, и это всё надо учитывать. При расчёте лучше брать рабочее время, при котором солнечные батареи работают почти на всю мощность, равным 7 часов, это с 9 утра до 4 часов вечера.
Панели конечно летом будут работать от рассвета до заката, но утром и вечером выработка будет совсем небольшая, по объёму всего 20-30% от общей дневной выработки, а 70% энергии будет вырабатываться в интервале с 9 до 16 часов. Таким образом массив панелей мощностью 1кВт (1000ватт) за летний солнечный день выдаст за период с 9-ти до 16-ти часов 7 кВт*ч электроэнергии, и 210кВт*ч в месяц.
Плюс ещё 3кВт (30%) за утро и вечер, но пускай это будет запасом так-как возможна переменная облачность. И панели у нас установлены стационарно, и угол падения солнечных лучей изменяется, от этого естественно панели не будут выдавать свою мощность на 100%. Я думаю понятно что если массив панелей будет на 2кВт, то выработка энергии будет 420кВт*ч в месяц.
А если будет одна панелька на 100 ватт, то в день она будет давать всего 700 ватт*ч энергии, а в месяц 21кВт.
Неплохо иметь 210кВт*ч в месяц с массива мощностью всего 1кВт, но здесь не всё так просто
Во-первых не бывает такого что все 30 дней в месяце солнечные, поэтому надо посмотреть архив погоды по региону и узнать сколько примерно пасмурных дней по месяцам. В итоге наверно 5-6 дней точно будут пасмурные, когда солнечные панели и половины электроэнергии не будут вырабатывать. Значит можно смело вычеркнуть 4 дня, и получится уже не 210кВт*ч, а 186кВт*ч
Так-же нужно понимать что весной и осенью световой день короче и облачных дней значительно больше, поэтому если вы хотите пользоваться солнечной энергией с марта по октябрь, то нужно увеличить массив солнечных батарей на 30-50% в зависимости от конкретного региона.
Но это ещё не всё, также есть серьёзные потери в аккумуляторах, и в преобразователей (инверторе), которые тоже надо учитывать, об этом далее.
Про зиму я пока говорить не буду так-как это время совсем плачевное по выработке электроэнергии, и тут когда неделями нет солнца, уже никакой массив солнечных батарей не поможет, и нужно будет или питаться от сети в такие периоды, или ставить бензогенератор. Хорошо помогает также установка ветрогенератора, зимой он становится основным источником выработки электроэнергии, но если конечно в вашем регионе ветренные зимы, и ветрогенератор достаточной мощности.
Расчёт ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей
Примерно так выглядит солнечная электростанция внутри дома 
Ещё один пример установленных аккумуляторов и универсального контроллера для солнечных батарей 
Самый минимальный запас ёмкости аккумуляторов, который просто необходим должен быть такой чтобы пережить тёмное время суток. Например если у вас с вечера и до утра потребляется 3кВт*ч энергии, то в аккумуляторах должен быть такой запас энергии.
Если аккумулятор 12 вольт 200 Ач, то энергии в нём поместиться 12*200=2400 ватт (2,4кВт). Но аккумуляторы нельзя разряжать на 100%.
Специализированные АКБ можно разряжать максимум до 70%, если больше то они быстро деградируют. Если вы устанавливаете обычные автомобильные АКБ, то их можно разряжать максимум на 50%.
По-этому, нужно ставить аккумуляторов в два раза больше чем требуется, иначе их придётся менять каждый год или даже раньше.
Оптимальный запас еъёмкости АКБ это суточный запас энергии в аккумуляторах. Например если у вас суточное потребление 10кВт*ч, то рабочая ёмкость АКБ должна быть именно такой. Тогда вы без проблем сможете переживать 1-2 пасмурных дня, без перебоев. При этом в обычные дни в течение суток аккумуляторы будут разряжаться всего на 20-30%, и это продлит их недолгую жизнь.
Ещё одна немаловажная делать это КПД свинцово-кислотных аккумуляторов, который равен примерно 80%. То-есть аккумулятор при полном заряде берёт на 20% больше энергии чем потом сможет отдать. КПД зависит от тока заряда и разряда, и чем больше токи заряда и разряда тем ниже КПД.
Например если у вас аккумулятор на 200Ач, и вы через инвертор подключаете электрический чайник на 2кВт, то напряжение на АКБ резко упадёт, так-как ток разряда АКБ будет около 250Ампер, и КПД отдачи энергии упадёт до 40-50%.
Также если заряжать АКБ большим током, то КПД будет резко снижаться.
Также инвертор (преобразователь энергии 12/24/48 в 220в) имеет КПД 70-80%.
Учитывая потери полученной от солнечных батарей энергии в аккумуляторах, и на преобразовании постоянного напряжения в переменное 220в, общие потери составят порядка 40%. Это значит что запас ёмкости аккумуляторов нужно увеличивать на 40%, и так-же увеличивать массив солнечных батарей на 40%, чтобы компенсировать эти потери.
Но и это ещё не все потери. Существует два типа контроллеров заряда аккумуляторов от солнечных батарей, и без них не обойтись.
PWM(ШИМ) контроллеры более простые и дешёвые, они не могут трансформировать энергию, и потому солнечные панели не могут отдать а АКБ всю свою мощность, максимум 80% от паспортной мощности.
А вот MPPT контроллеры отслеживают точку максимальной мощности и преобразуют энергию снижая напряжение и увеличивая ток зарядки, в итоге увеличивают отдачу солнечных батарей до 99%. Поэтому если вы ставите более дешёвый PWM контроллер, то увеличивайте массив солнечных батарей ещё на 20%.
Расчёт солнечных батарей для частного дома или дачи
Если вы не знаете ваше потребление и только планируете скажем запитать дачу от солнечных батарей, то потребление считается достаточно просто. Например у вас на даче будет работать холодильник, который по паспорту потребляет 370кВт*ч в год, значит в месяц он будет потреблять всего 30.8кВт *ч энергии, а в день 1.02кВт*ч.
Также свет, например лампочки у вас энергосберегающие скажем по 12 ватт каждая, их 5 штук и светят они в среднем по 5 часов в сутки. Это значит что в сутки ваш свет будет потреблять 12*5*5=300 ватт*ч энергии, а за месяц «нагорит» 9кВт*ч.
Также можно почитать потребление насоса, телевизора и всего другого что у вас есть, сложить всё и получится ваше суточное потребление энергии, а там умножить на месяц и получится некая примерная цифра. Например у вас получилось в месяц 70кВт*ч энергии, прибавляем 40% энергии, которая будет теряться в АКБ, инверторе и пр.
Значит нам нужно чтобы солнечные панели вырабатывали примерно 100кВт*ч. Это значит 100:30:7=0,476кВт. Получается нужен массив батарей мощностью 0,5кВт.
Но такого массива батарей будет хватать только летом, даже весной и осенью при пасмурных днях будут перебои с электричеством, поэтому надо увеличивать массив батарей в два раза.
В итоге вышеизложенного в вкратце расчёт количества солнечных батарей выглядит так:
Пример: Потребление частного дом 300кВт*ч в месяц, разделим на 30 дней = 7кВт, разделим 10кВт на 7 часов, получится 1,42кВт. Прибавим к этой цифре 40% потерь на АКБ и в инверторе, 1,42+0,568=1988ватт. В итоге для питания частного дома в летнее время нужен массив в 2кВт.
Но чтобы даже весной и осенью получать достаточно энергии лучше увеличить массив на 50%, то-есть ещё плюс 1кВт. А зимой в продолжительные пасмурные периоды использовать или бензогенератор, или установить ветрогенератор мощностью не менее 2кВт.
Более конкретно можно рассчитать основываясь на данных архива погоды по региону.
Стоимость солнечных батарей и аккумуляторов
Цены на солнечные батареи и оборудование сейчас достаточно разнятся, одна и также продукция может по цене в разы отличаться у разных продавцов, поэтому ищите дешевле, и у проверенных временем продавцов. Цены на солнечные батареи сейчас в среднем 70 рублей за ватт, то-есть массив батарей в 1кВт обойдётся примерно в 70т.руб, но чем больше партия тем больше скидки и дешевле доставка.
Качественные специализированные аккумуляторы стоят дорого, аккумулятор 12в 200Ач обойдётся в среднем в 15-20т.рублей. Я использую вот такие акб, про них написано в этой статье Аккумуляторы для солнечных батарей Автомобильные в два раза дешевле, но их надо ставить в два раза больше чтобы они прослужили хотябы лет пять. А так-же автомобильные АКБ нельзя ставить в жилых помещениях так-как они не герметичны. Специализированные при разряде не блолее 50% прослужат 6-10 лет, и они герметичные, ничего не выделяют. Можно купить и дешевле если брать крупную партию, обычно продавцы дают приличные скидки.
Остальное оборудование наверно индивидуально, инверторы бывают разные, и по мощности, и по форме синусоиды, и по цене. Так-же и контроллеры заряда могут быть как дорогие со всеми функциями, в том числе с о связью с ПК и удалённым доступом через интернет.
Расчет солнечных электростанций
СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ДЛЯ БИЗНЕСА
Простой и понятный бизнес с минимальными операционными затратами и рисками
Инвестиции вложенные в строительство солнечной электро-станции начинают возвращаться Вам на расчетный счет сразу с первого месяца после ввода объекта в эксплуатацию
Сроки и объем поступлений доходов на столько известны , на сколько предсказуемо количество дней в году.
Преобразование энергии солнца в электроэнергию практически не зависит от выполнения операционных затрат. Даже отсутствие возможности покрыть их косвенно влияет на получение ожидаемых доходов
Солнце — источник энергии всех основных процессов в мире. Если Ваши бизнес-процессы энергозависимы даже на 10% — более стабильного поставщика электроэнергии для обеспечения жизнедеятельности Вашего бизнеса Вам не найти.
ИНВЕСТИЦИОННЫЕ ПРОЕКТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ СОЛНЕЧНЫХ СТАНЦИЙ
Разделяя взгляды нашей компании и подход к реализации проектов солнечной энергетики наши клиенты и партнеры всегда получают высокие экономические результаты в течение длительного времени. Внедряя в эксплуатацию очередную солнечную станцию вместе с нами Вы инвестируют не только в свою финансовую и энергетическую независимость но и в чистый воздух для будущих поколений.
НАЧНИТЕ С ИДЕИ И ОЦЕНИТЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ВМЕСТЕ С НАМИ
Скачать усредненный расчет объекта инвестирования
ОЩУТИТЕ ПРЕИМУЩЕСТВА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ВСЕЙ СЕМЬЕЙ
Комфортная тень и источник дохода
1 сотка земельного участка возле Вашего дома будет приносить 6 463 кВт*часов электроэнергии в год. В деньгах это $1 370 в Ваш семейный бюджет. Деньги будут приходить на карту каждый месяц в гривне с привязкой к курсу Евро.
КРЫША ВАШЕГО ДОМА НАДЕЖНЕЕ БАНКОВСКИХ ДЕПОЗИТОВ
Южный скат крыши Вашего дома площадью в 30 м2, ежемесячно будет приносить в среднем до 564 кВт*часов. В деньгах это $120 от 5 кВт установленной мощности при максимальной возможности в 50 кВт.
НАВЕС ОТ СОЛНЦА — КОМФОРТНАЯ ТЕНЬ И ИСТОЧНИК ДОХОДА
Солнце — источник энергии всех основных процессов в мире. Если Ваши бизнес-процессы энергозависимы даже на 10% — более стабильного поставщика электроэнергии для обеспечения жизнедеятельности Вашего бизнеса Вам не найти.
Несмотря на многократное падение стоимости всех типов СЭС, точный расчет любой солнечной электростанции в Украине по-прежнему крайне важен.
Первая причина этого – финансовая: генерация киловатта мощности все еще обходится не менее, чем в 800-1000 долларов.
Вторая – энергетическая: для автономных вариантов станций и недооценка, и переоценка требуемой мощности означает риск остаться без энергии либо вывести из строя оборудование.
Расчет мощности солнечной электростанции
- Классический расчет автономной солнечной электростанции для дачи на 1 кВт гарантирует зимой лишь освещение, зарядку пары мобильных телефонов и работу отопительного газового котла.
- Летом же, при пятикратном увеличении генерации, ее хватит на 4-5 часов работы небольшого холодильника, ноутбука, а на 15-20 минут – еще и электрочайника, электроплиты или микроволновой печи.
- При установке гибридной СЭС возможности кратно расширятся, и станции на 1 кВт будет вполне достаточно для использования ее в качестве резервной (более точный расчет можно заказать бесплатно на нашем сайте).
Расчет солнечных батарей для частного дома вынуждает владельцев позаботиться о большей мощности. Потребности средней семьи в электроэнергии для загородного коттеджа составляют не менее 250-300 кВт в месяц или 3,0-3,5 МВт в год. Следовательно, придется либо приобретать СЭС на 10кВт, либо делать выбор в пользу гибридного варианта.
Расчет мощности солнечных батарей сетевой станции показывает, что для ее окупаемости и выхода в дальнейшем на чистую прибыль производительность СЭС подобного типа обязана составлять не менее 5 kW для летней дачи и 10 kW – для дома.
Расчет количества солнечных батарей для дома
Определившись с мощностью, необходимо подсчитать площадь для размещения генерирующих энергию фотоэлектрических панелей. С учетом особенностей монтажа на земле или скатных крышах для СЭС понадобится:
- 1 kW – 8 м2 (8 шт.);
- 2 kW – 16 м2 (16 шт.);
- 3 kW – 22-24 м2 (24-25 шт.);
- 5 kW – 36-40 м2 (36-38 шт.);
- 10 kW – 72-80 м2 (72-75 шт.);
- 15 kW – 108-120 м2 (108-110 шт.);
- 20 kW – 144-160 м2 (144-150 шт.);
- 30 kW – 216-240 м2 (216 -220 шт.).
Расчет количества панелей солнечной электростанции для дома с большей производительностью не имеет смысла, поскольку площади кровли такого размера, обращенной в сторону солнца, крайне редко встречаются на загородных домах.
Провести самостоятельно расчеты промышленных электростанций не получится.
Оценку масштабного проекта необходимо индивидуально заказать у наших специалистов Green Tech Trade, так как тут существует много дополнительных факторов, которые сказываются на конечной эффективности станции.
Расчет стоимости солнечной электростанции
Зная мощность и количество необходимых для генерации панелей, легко рассчитать и стоимость будущей станции, поскольку цена сопутствующего оборудования косвенно связана с производительностью.
Для сборки и подключения станции может потребоваться помощь специалистов компании Green Tech Trade, а в сетевых вариантах СЭС наши сотрудники помогут с оформлением пакета документации для продажи электроэнергии в сеть по «зеленому тарифу».
Для солнечной электростанции – при условии подключения к энергосети – расчет стоимости и распределение расходов выглядит так:
- солнечные батареи – 50-60%;
- прочее оборудование и периферия – 30-35%;
- монтаж и пуско-наладка – 5-10%.
Стоит обратить внимание на такой момент – при увеличении мощности СЭС в 10 раз (например, с 3кВт до 30 кВт) необходим правильный расчет и подбор оборудования сотрудниками Green Tech Trade позволяет уменьшить конечную стоимость самой станции на 30 кВт на 20-30%.
Расчет окупаемости солнечной электростанции
Для произведения расчета используются ставки «зеленого тарифа», номинированные в евро и законодательно определенные до 2029 года включительно. По текущему курсу они составляют:
- до 31.12.2019 – 5,3268 грн.
Расчет установок: солнечные батареи на крыше, системы бесперебойного питания. Мощность
Точные расчеты и инжиниринг систем энергоснабжения от возобновляемых источников энергии являются залогом их продуктивной и безаварийной эксплуатации, существенной экономии ресурсов и минимизации внешнего энергопотребления.
Для правильного расчета таких систем энергоснабжения и учета различных параметров, влияющих на их производительность, наши специалисты используют специальные программы, автокалькуляторы и статистические метео данные – солнечную инсоляцию, скорость ветра, температуру и прочие условия.
Не существует единого подхода к расчету всех типов систем, поэтому выделим основные и разберемся, что необходимо знать. И еще добавим, у того, что мы освещаем, существует еще иное название — «расчет солнечной электростанции«.
Фотоэлектрические сетевые установки.
Расчет и планирование фотоэлектрических установок с оформлением Зеленого тарифа происходит на основании существующего законодательства, технических норм, текущего проекта дома и конечно же пожеланий заказчика. Основным требование для таких солнечных установок является наличие сети и прямого договора с поставщиком электроэнергии. Далее основные данные для расчета сетевой солнечной электростанции:
1) Выделенная мощность для домохозяйства.
Максимальная мощность солнечной электростанции для частного домохозяйства, согласно закона, не может превышать 30 кВт.
Но даже если вы планируете установить солнечную электростанцию мощностью, например, 10 или 15 киловатт то выделенная мощность на ваше домохозяйство соответственно должна быть 10 или 15 кВт.
Другими словами, мощность домашней солнечной установки для Зеленого тарифа не может превышать выделенную мощность от РЭСа. Увидеть выделенную мощность для вашего домохозяйства вы можете в договоре на поставку электроэнергии между ваши и РЭСом.
2) Проект кровли дома с ориентацией по сторонам света.
На сегодняшний день фотоэлектрические установки могут быть расположены как на крыше, так и на специальных наземных конструкциях. Оба варианта позволены законодательством и выбор стоит только за собственником солнечной электростанции.
Если стоит задача расположить солнечные батареи на крыше дома, то первым делом используются скаты крыши ориентированы на Юг, то есть те, производительность которых по году будет максимальной. Далее уже возможно использовать Юго-восточные и Юго-Западные скаты.
Мы же в свою очередь предоставляем заказчику расчет будущей производительности того или иного гелиополя и схематический внешний вид с расположенными солнечными панелями на крыше.
Все это поможет владельцу дома сопоставить все «за» и «против» и определиться с лучшим местом для установки солнечных батарей.
3) Наличие на участке места для возможной установки наземной конструкции.
Часто бывает, что склоны крыши не подходят для установки солнечных панелей и причины могут быть следующие: неподходящая ориентация ската, малые габаритные размеры, нежелание клиента видоизменять кровлю или в конце-концов страх о том, что это сделает крышу не такой красивой как ранее.
Если установка солнечных батарей на крышах домохозяйства недоступна, мы рассматриваем вариант монтажа солнечных батарей на наземных конструкциях.
В этом случае как правило мы выезжаем на объект вместе с клиентом и совместно выбираем возможные места расположения, которые удовлетворят пожелания владельца дома и в то же время не сделают производительность солнечной установки минимальной.
Системы бесперебойного/автономного питания.
Системы для резервного питания домов или других объектов необходимы для обеспечения стабильной работы электроприборов при пропадании внешней сети.
Поэтому основными показателями, необходимыми для правильного расчета, являются суммарная мощность электроприборов, которые должны работать в моменты отсутствия сети, а так же продолжительность работы данных приборов.
Стоит понимать, что увеличение выходной мощности и продолжительности работы пропорционально увеличивает стоимость такой системы, посколько по сути происходит увеличение емкости аккумуляторного массива и мощности автономных инверторов.
1) Суммарная мощность или мощность выделенной группы потребителей.
Существует два варианта расчета системы бесперебойного/автономного питания. Первый, это когда мы рассчитываем сумму мощностей всего обрудования в доме и таким образом определяем необходимую суммарную мощность автономных инверторов. Как правило это 3-х фазная резервная система с тремя автономными инверторами.
Аккумуляторные батареи стоит рассчитывать начиная с продолжительности работы 1 — 1,5 часа, а далее — по желанию, возможностям или целесообразности. Стоимость таких систем получается высокой из-за их универсальности, так как в момент отключения владелец дома может не задумываться о количестве используемых электроприборов.
Такие системы необходимы людям, которые не хотят себя ограничивать в комфорте.
Также существуют системы бесперебойного питания где за основу берется выделенная группа потребителей и подбор оборудования происходит с учетом бесперебойной работы только определенного набора оборудования.
Как правило, в таких системах первым делом выбирают самых востребованых потребителей электроэнергии: газовые котлы, автоматика системы отопления, насосы, освещение в самых проходимых комнатах, холодильники.
Далее, соизмеряя уровень комфорта и потраченных средств добавляют телевизоры, компьютеры, домашние кинотеатры и прочее.
2) Расчет необходимой емкости аккумуляторных батарей.
Емкость аккумуляторных батарей рассчитывается, исходя из требования обеспечивать объект электроэнергией определенное время без её пополнения, плюс иметь остаточный запас для предотвращения полного разряда.
Например, при отсутствия сети вам необходимо чтобы на протяжении 6 часов стабильно работали холодильник, телевизор и освещение в гостинной. Вы остановились на продолжительности в 6 часов из-за того, что за 10 лет вашего проживания в этом доме более длительных отключений вы не примоминаете.
Стоит понимать, что этот показатель абсолютно разный для другой улицы, поселка, города — сугубо индивидуальный. Средняя мощность холодильника — 300 Вт, телевизора — 100 Вт, освещение в гостинной — 4 энергосберегающие лампы по 20Вт.
Будем считать что на протяжении всех 6 часов все нужные электроприборы будут в работе. Мы помним, что холодильник питает свою мощность 15 минут в час.
- Итого нам нужен запас в электроэнергии:
- 300 Вт х 1,5 часа + 100 Вт х 6 часов + 80 Вт х 6 часов = 1530 Вт
- Необходимая емкость аккумуляторов:
- 1530 Вт х 1,2 / 12 В = 153 А/ч (20% емкости — остаточный запас для предотвращения полного разряда и в следствии уменьшения периода эксплуатации)
- 3) Источник дозаряда аккумуляторных батарей.
Система бесперебойного питания переходит в разряд системы автономного питания если в ней предусмотрены альтернативные источники получения энергии: солнце, ветер, вода или биомасса.
В большинстве случаев для достижения автономности мы используем солнечные батареи на крышу, количество которых точно также важно правильно расчитать, для получения необходимого количества электроэнергии при более длительных отключениях.
Среднегодовой показатель солнечной инсоляции по Киеву и Киевской области — 3,1 кВт*час/м²/день. Показатель солнечной инсоляции за декабрь — худший по солнцу месяц, составляет 0,81 кВт*час/м²/день.
Учитывая площадь модуля 1,6 м² и его эффективность 15,5% можем легко посчитать дневную производительность одной солнечной батареи LDK 255PA мощностью 255 Вт в среднем по году и за декабрь:
0,81 кВт*час/м²/день х 1,6м² х 0,155 = 0,201 кВт (потребуется 7 солнечных батарей LDK 255PA)
3,1 кВт*час/м²/день х 1,6м² х 0,155 = 0,769 кВт (потребуется 2 солнечные батареи LDK 255PA)
Если вы руководствуетесь первой цифрой, у вас всегда будет как минимум достаточно энергии для удовлетворения ваших потребностей, кроме разве что чрезвычайно продолжительных периодов плохой погоды.
С помощью второго значения фотоэлектрическую систему можно рассчитать в соответствии со среднегодовой солнечной радиацией, то есть в некоторые месяцы будет больше энергии, чем требуется, а в другие — меньше.
Помните, солнечная батарея на крыше (установленная на крышу вашего дома) — идеальный помощник.
Как рассчитать количество солнечных панелей для частного дома?
Готовые решения автономной СЭС для частного дома и их комплектация:
На основе выданных нами коммерческих предложений для собственников частных домов можем поделиться данными о стоимости типовых солнечных электростанций и уже готовых комплектов оборудования для электроснабжения дома:
Однако в каждом случае стоит очень тщательно подсчитать параметры солнечной электростанции, принимая во внимание необходимую выработку электроэнергии, надежность и автономность работы, взвесить все за и против.
Необходимые показатели для расчета нужного количества солнечных батарей
Следующим шагом необходимо подсчитать необходимое количество солнечных панелей (солнечных батарей). Для расчета необходимы следующие параметры:
- энергоемкость дома;
- номинальная мощность отдельного фото модуля;
- коэффициент инсоляции для вашей местности.
Энергоемкость дома — она же потребление энергии отдельным домом — высчитывается путем вычисления среднесуточного потребления электроэнергии всеми приборами в доме. Для этого можно воспользоваться показателями обычного электросчетчика: показания за месяц делим на количество дней и получаем среднесуточную выработку.
Номинальная мощность фотомодуля присутствует в его технических характеристиках. Например, в нашем магазине представлены фотомодули (солнечные панели) номиналом от 50 Вт до 260 Вт.
А вот коэффициент инсоляции для местности, который показывает эффективность его будущей работы солнечной батареи, это табличная средняя величина для определенной местности и в определенные промежутки времени и сезоны. Подобную таблицу можно найти у нас на сайте в статье «Карта солнечной инсоляции».
Методика рассчета
Следующий этап подразумевает не очень сложные математические вычисления, позволяющие определить мощность СЭС, которая бы вас удовлетворила по всем необходимым параметрам.
для примера, если вы
- в среднем потребляете 5кВт*ч электроэнергии,
- номинальная мощность купленного вами модуля 170Вт,
- а коэффициент инсоляции для интересующего вас промежутка времени составляет – 5,
то расчеты будут выглядеть следующим образом:
- Среднесуточная выработка энергии одним модулем: 170Вт×5 = 850Вт*ч.
- Для наших нужд в 5кВт*ч понадобится 5000Вт*ч/850Вт*ч = 6 модулей.
- Если же объект будет использоваться круглый год, то при его расчете следует исходить из самых наихудших коэффициентов инсоляции.
- Нужны ли аккумуляторы?
- Обязательно нужно учитывать, что солнечная электростанция вырабатывает электроэнергию только в светлое время суток, а на вечернее время необходимо иметь подключение к общей электросети, или запастись аккумуляторными батареями, которые заряжаются днем, а в вечернее и ночное время снабжают дом энергией вместо электросети.
Итак, рассчитываем необходимое количество аккумуляторных батарей. При этом следует исходить из того, что глубина их разряда не должна превышать 70%.
- Для нас это 5000 Вт*ч + 70 % = 8500 Вт*ч;
- А для батарей в 12В общая емкость составит 8500 Вт*ч/12 В = 708 А*ч.
- Исходя из этого подбираем количество необходимых нам батарей.
- Специалисты интернет-магазина Artenergy подбирают необходимые комплектующие для солнечной подстанции для потребления в Вашем доме, перед этим очень удобно заполнить Опросный лист для определения потребления Вашего дома.
- Если у Вас возникли дополнительные вопросы — с удовольствием Вас проконсультируем.
Солнечная станция для дома 5,525 кВт — Вариант 6
Компания Альтэко предлагает к рассмотрению типовое решение «Автономная солнечная электростанция для дома 5,525 кВт» для автономного или резервного электроснабжения объекта на основе возобновляемой энергии солнца.
Предлагаемая комплектация является базовой и может быть изменена под конкретные требования для обеспечения заданных параметров.
Характеристика солнечной станции:
Мощность солнечных панелей — 5525 Вт; Мощность подключаемой нагрузки (мощность инвертора) — 5,0 кВт; Тип солнечных панелей — монокристаллические; Выработка эл.
энергии за месяц (в зимний период) — до 238 кВт*ч; Выработка эл.энергии за месяц (в летний период) — до 816 кВт*ч; Выработка эл.энергии за 8 месяцев (с марта по октябрь) — до 5376 кВт*ч; Выработка эл.
энергии за 12 месяцев — до 6248 кВт*ч; Емкость аккумуляторных батарей — 420 А*ч, 48В (20,2 кВт*ч).
Состав и стоимость солнечной станции (Вариант 6)*
* — В стоимости солнечной станции не учтены:— расходные материалы (кабель, крепеж, электрофурнитура);- монтажные работы (около 15 % от стоимости материалов);
— транспортные и накладные расходы.
В стоимости солнечной станции учтены: схема подключения станции и бесплатная консультация тех.специалиста, в случае самостоятельного (удаленного) монтажа.
Стоимость установки и комплектация пакета «Солнечные батареи для дома 5,525 кВт — Вариант 6» подлежит уточнению после выезда на объект.
Структурная схема солнечной станции
- Данная солнечная станция может обеспечить электроэнергией
- следующих потребителей: Зимний период
| Наименование | Мощность, Вт | Кол-во | Время работы, часов в сутки | Потребление электроэнергии, Вт*ч в сутки | Потребление электроэнергии, кВт*ч в месяц |
| Лампа светодиодная | 9 | 5 | 7 | 315 | 9,8 |
| Зарядное устройство м/тел. | 5 | 2 | 1 | 10 | 0,3 |
| Холодильник | 125 | 1 | 8 | 1000 | 31,1 |
| Ноутбук | 75 | 2 | 3 | 450 | 14,0 |
| Телевизор | 80 | 2 | 3 | 480 | 14,9 |
| Спутниковая антенна | 20 | 1 | 3 | 60 | 1,9 |
| Насос скважины | 500 | 1 | 0,5 | 250 | 7,8 |
| Микроволновая печь | 800 | 1 | 0,5 | 400 | 12,4 |
| Индукционная плита | 1800 | 1 | 1,3 | 2340 | 72,5 |
| Электродрель* | 600 | 01 | 0,2 | ||
| Стиральная машина* | 750 | 1 | 1 | 750 | 23,3 |
| Утюг* | 1500 | 1 | 0,2 | 300 | 9,3 |
| Фен* | 2000 | 1 | 0,2 | 400 | 12,4 |
| Всего: | 8263 | 6755 | 209,4 |
* — исключается возможность одновременного использования данных электроприборов.1 – требуется работа дополнительного источника энергии (например дизельгенератора).
Летний период
| Наименование | Мощность, Вт | Кол-во | Время работы, часов в сутки | Потребление электроэнергии, Вт*ч в сутки | Потребление электроэнергии, кВт*ч в месяц |
| Лампа светодиодная | 9 | 5 | 5 | 225 | 7,0 |
| Зарядное устройство м/тел. | 5 | 2 | 1 | 10 | 0,3 |
| Холодильник | 125 | 2 | 10 | 2500 | 77,5 |
| Ноутбук | 75 | 2 | 4 | 600 | 18,6 |
| Телевизор | 80 | 2 | 4 | 640 | 19,8 |
| Спутниковая антенна | 20 | 1 | 4 | 80 | 2,5 |
| Насос скважины | 500 | 1 | 2 | 1000 | 31,0 |
| Микроволновая печь | 800 | 1 | 0,5 | 400 | 12,4 |
| Индукционная плита | 1800 | 1 | 1 | 1800 | 55,8 |
| Электродрель* | 600 | 1 | 0,2 | 120 | 3,7 |
| Стиральная машина* | 750 | 1 | 1 | 750 | 23,3 |
| Утюг* | 1500 | 1 | 0,2 | 300 | 9,3 |
| Фен* | 2000 | 1 | 0,2 | 400 | 12,4 |
| Пылесос* | 2000 | 1 | 0,2 | 400 | 12,4 |
| Посудомоечная машина* | 2000 | 1 | 0,4 | 800 | 24,8 |
| Кондиционер | 1000 | 1 | 8 | 8000 | 248,0 |
| Всего: | 13264 | 9225 | 558,8 |
- * — исключается возможность одновременного использования данных электроприборов.
Обычно это выглядит так:Монтаж панелей на крыше
Монтаж оборудования в тех. помещении
- Преимущества частных солнечных электростанций:
- Экономия на стадии покупки земли под строительство;
- Экономия на стадии подключения к электросетям;
- Полная автономность и отсутствие оплаты за электроэнергию;
- Возможность продажи электроэнергии в сеть по «зеленому тарифу».
Как оптимально рассчитать параметры солнечной установки под свои потребности?
Перед использованием любых альтернативных источников электроэнергии следует провести энергоаудит своей системы потребления, на основании которого следует принять меры по оптимизации энергопотребления.
К примеру: замена в доме всех ламп накаливания на светодиодные которые при том же свете потребляют в 10 раз меньше энергии может привести к более чем двукратному снижению энергопотребления в доме в целом.
Что бы грамотно рассчитать солнечную электростанцию под свои нужды нам нужно определить всего 4 параметра:
- Суммарная мощность панелей
- Суммарная ёмкость аккумуляторов (буфера, в котором накапливается ток).
- Какой необходим контроллер заряда аккумуляторов?
- Какой необходим инвертор (устройство, преобразующее аккумуляторное напряжение в сетевое)?
Итак, по порядку:
1-е. Суммарная мощность солнечных панелей
Определяется следующим образом: мы должны посчитать, какое количество кВт потребляем в день, то есть берём мощность прибора, умножаем её на количество необходимых часов работы в сутки и суммируем полученные данные от всех приборов. Получаем определённую цифру кВт в сутки, которая нам требуется.
Или ещё проще и точнее (по возможности) если у Вас уже есть электричество и стоит счетчик, по которому Вы ежемесячно оплачиваете «нагоревшие» киловатт-часы: Берём среднемесячную цифру из «намотавшихся» киловатт, делим её на 30 (дней) и получаем нужный нам показатель!
Например: мы пришли к выводу, что нам необходимо аж 9кВт электроэнергии в сутки (270кВт в месяц).
Суточная мощность, вырабатываемая панелью, определяется умножением максимальной мощности панели на 5 часов её работы в сутки (световой день обычно даже зимой от раннего рассвета до поздних сумерек не менее 9 часов, но сюда накладываются облачность и осадки которые снижают производительность панели, поэтому берём 5 часов работы на максимальной мощности). Например: модель солнечной панели EW-310Вт множим на 5 часов = выработка в сутки 1550Вт, то есть 1.55кВт в сутки
Таким образом, что бы получить требуемые нам 9кВт энергии в сутки, нужно 6 панелей EW-310-A которые выработают в сутки суммарно 9.3кВт электроэнергии.
2-е. Суммарная ёмкость аккумуляторов в ампер-часах
Получаемые 9.3кВт электроэнергии в течении светового дня нужно где то хранить. В одном 100% заряженном 100Ампер аккумуляторе хранится приблизительно 1кВт электроэнергии (примерно до 80-90% разряда).
Итак, что бы «вместить» 9.3кВт нам нужно кол-во киловатт умножить на 100 и мы получим размер требуемого аккумуляторного буфера в Амперах способный вместить наши киловатты 9.3 Х 100 = 930 Ампер ёмкости нам требуется.
Далее нам необходимо взять минимум 70% «Запас»: во-первых что бы аккумуляторы слишком глубоко не разряжались, т.е. не эксплуатировались на пределе возможностей. А во вторых… вдруг, в какой то из дней нам потребуется повышенное потребление не 7 — 11кВт как обычно потребляется, а скажем 15квт. Соответственно 930 Ампер + 70% = 1 581 Ампер!
Округляем эту цифру в большую сторону кратно 200 Амперам и получаем 1 600 Ампер.
Возьмем, к примеру, аккумуляторы по 200ампер ёмкости. Итого получается нам нужно 8 штук аккумуляторов в качестве буфера.
На заметку: буфер в солнечных системах в отличии от ветряных не имеет смысла делать слишком большим по той причине что задача аккумуляторного буфера накопить и хранить энергию до нового её поступления.
У ветрогенераторов этого поступления может не быть несколько дней к ряду (период штиля), а вот у солнечных панелей такого быть не может (ну не бывает же такого, что бы несколько дней подряд не светало, если Вы не на северном полюсе).
Рассвет есть каждый день, а значит и заряд есть каждый день!
3-е. Какой необходим контроллер?
Контроллер является сердцем солнечной системы и именно от него зависит её эфективность и производительность в целом.
Пример: один контроллер благодаря своей технологичности способен «отжать» из одинакового массива солнечных панелей в 2 раза больше электроэнергии в аккумуляторы, чем другой.
ВАЖНО! — Контроллер должен быть высоковольтным со стороны солнечных панелей (давать возможность панели собирать в последовательные сборки, т.е. наращивать напряжение). Именно это обеспечивает в условиях совсем не приближённых к Африканской саванне (не много солнечных дней + короткие световые дни зимой) нормальную выработку солнечной электростанции.
- Итак, у нас 6 панелей по 310Вт (1860Вт установленной мощности), оптимальным будет контроллер способный обеспечить последовательное подключение хотя бы до 2-х (в идеале до 3-х) в высоковольтную сборку для обеспечения выработки от них в пасмурные дни.
- Далее эти высоковольтные сборки (если по 2 панели то их будет в нашем случае 3), (если по 3 панели последовательно, то таких сборок будет 2) параллельно соединяются на один контроллер.
- Например: солнечная панель EW-310Вт имеет напряжение холостого хода 46 вольт и ток около 9 ампер, что бы соединить в сборку последовательно 3 таких панели и потом параллельно соединить 2 таких сборки, нам нужен контроллер, способный выдерживать напряжение на входе от 140 вольт и ток не менее 20 Ампер
4-е. Какой необходим инвертор?
Важно определить какую максимальную пиковую нагрузку Вы собираетесь подключать к электросети одновременно (можете просто суммировать мощность всех имеющихся в доме электроприборов). И именно по этому показателю следует подобрать себе инвертор в широкой гамме мощностей от 1.3кВт до 570кВт (мы предлагаем более 30 моделей высококачественных инверторов МАП).
Вернуться к списку вопросов