Расчет мощности солнечных батарей для дома

Расчет солнечных батарей для частного дома: определение необходимого количества и мощности

Расчет мощности солнечных батарей для дома

Сегодня альтернативная энергетика становится все более востребованной. Многие пользователи выбирают недорогие и эффективные методы обеспечивающие дом необходимым количеством электрической энергии.

Решив построить альтернативную станцию, пользователю придется на первом этапе определить, какое количество панелей предстоит приобрести и установить на участке. Кроме геопанелей, важно приобрести и другие элементы, такие, как АКБ (аккумулятор, генерирующий ток), контроллер, инвертор, преобразующий энергию солнца.

Чтобы сократить время, вы можете воспользоваться нашим Онлайн калькулятором

Расчет мощности солнечной батареи: основные этапы

Расчет мощности геопанелей является важным процессом, игнорировать который категорически нельзя. Малейшие отклонения могут существенно повлиять на размер материальных затрат. Кроме того, расчет солнечных батарей позволит получить четкое понимание того, как после запуска будет функционировать электростанция, насколько использование автономной системы является эффективным.

Результаты проведенных подсчетов позволяют владельцам частных домов экономить. В доме, где работает независимая система энергоснабжения, вы не найдете лишних ламп освещения. Более того, в таких домах все чаще можно встретить установленные датчики, срабатывающие на движение, таймеры для автоматического управления освещением, которые являются эффективным средством экономии энергии.

1. Первое, что предстоит сделать пользователю для проведения расчета солнечных панелей, провести подсчет количества энергии, потребляемой в доме. Для этого возьмите лист бумаги и составьте полный перечень техники и приборов, используемых в доме.

Не стоит задумываться о количественном или качественном составе перечня, в нем нужно просто указать все агрегаты, определить целесообразность их использования следует, в зависимости от уровня материальных затрат.

В списке найдут отражение не только телевизор или пылесос, но и стиральная машина, электрический чайник, компьютер, источники освещения, лампы и другие устройства.

2. На следующем этапе пользователю предстоит выяснить показатель потребляемого тока каждым из приборов, внесенных в список. Где взять эти данные? Как правило, такие характеристики указываются в техническом паспорте, на бирках. Если они не сохранились, такую информацию можно найти в интернете.

Солнечные панели способны вырабатывать энергию только в светлое время, это важно учитывать, определяя количество батарей, купить которые нужно будет для обустройства автономной системы.

Кроме того, номинальную мощность геопанели способны вырабатывать только, если лучи Солнца попадают на их поверхность под прямым углом. Изменение угла наклона панели существенно сокращает объемы вырабатываемой энергии, что снижает общую эффективность.

Если говорить о пасмурной погоде, в этот период эффективность солнечных батарей снижается от 15 до 20 раз. Даже небольшие облачка на небе снижают объемы в два раза.

При расчете мощности солнечных батарей также учитывается время работы панелей. Так максимальной цифры можно достигнуть в течение только семи часов, в период с 8 до 5 часов дня. В вечернее время объемы выработанной энергии, в сравнении с дневными объемами снижаются в среднем на 30 процентов.

Из перечисленного можно сделать вывод, что панели мощностью 1 кВт в яркий летний день способны вырабатывать до 8 кВт в час, что в месяц составит 240 кВт/час.

В ночное и вечернее время, дополнительно система вырабатывает 3 кВт/час, что станет хорошим запасом для дней, когда на небе нет Солнца.

Если установить панели и обеспечить попадание лучей Солнца под прямым углом, вы сможете добиться стопроцентной отдачи.

Иметь показатель в 240 кВт/ч неплохо, однако важно при планировании мощности солнечных батарей, устанавливаемых на участке, учитывать следующие факторы:

1. В течение месяца не все дни могут быть солнечными, поэтому, выполняя расчеты, стоит просмотреть архив походы региона, где планируется установка альтернативной системы.

В среднем, на пасмурные дни в течение одного месяца приходится не более пяти-шести дней, в течение которых панели будут вырабатывать неполный объем тока.

Поэтому из полученных 240 кВт/ч мы вычеркиваем 24 кВт, которые приходятся на дни непогоды.

2. Длительность светового дня. В летний сезон, весной длительность светового дня намного больше, чем осенью или зимой, поэтому на период с октября по март придется увеличивать количество солнечных панелей, в среднем, на 30-50 процентов, это зависит от региона, где монтируется установка.

3. Важно предусмотреть потери энергии инвертором в процессе преобразования тока аккумулятором.

4. Зимний период является неподходящим для выработки электричества, и связано это с тем, что целыми неделями может не быть ярких дней. В этот период решением станет установка ветрогенератора.

Минимальный запас емкости важен, чтобы обеспечить энергией дом в темное время суток. Оптимальный запас емкости батареи является тем показателем, который без проблем поможет пережить отсутствие солнца в течение нескольких дней.

Расчет солнечных панелей для частного дома

Чтобы выполнить расчет солнечной электростанции для дома, не нужно искать сложные формы, это можно сделать быстро и просто, предварительно определив размер суммарного потребления. Опять же, составляем список используемых в доме электрических приборов, подсчитываем количество потребляемого ими тока.

К примеру, в доме пять источников освещения, а это пять лампочек, каждая из которых потребляет не более 12 Ватт, при условии, что лампы энергосберегающие. Умножив пять ламп на 12Ватт, определяем, что в течение месяца только источники освещения, работая ежедневно в течение пяти часов, будут потреблять около 9 кВт/ч.

Также просчитывается потребление энергии и другими приборами.

Полученные результаты суммируются, в результате получаем какую-то цифру. Скажем около 70 кВт/ч. К полученному результату нужно прибавить не менее 40 процентов, это энергия, которая теряется инвертором, аккумуляторной батареей.

Проведенные расчеты позволяют сделать вывод, что для обеспечения дома нужны блоки, мощность которых составляет не менее 0,5 кВт. Важно учитывать, что этот показатель будет оптимальным для работы установки в летний период.

Для осени и зимнего периода его нужно увеличить в два раза.

Вкратце расчет мощности солнечных батарей имеет такой вид:

· принимаем, что панели эффективно работают в летний период в течение 6-7 часов;

· подсчитывается суммарное потребление электричества в течение суток;

· полученный результат делим на семь (часы работы панелей с максимальной эффективностью), чтобы получить плановую мощность массива солнечных батарей;

· к результату прибавляем 40 процентов, составляющие потери инвертора и АКБ;

· если установлен PWM-контроллер, прибавляем еще 20 процентов.

При проведении расчетов обязательно учитываются такие параметры, как регион, где планируется установка системы альтернативной энергии, угол наклона панелей, в каких погодных условиях такие аккумуляторы эксплуатируются.

Емкость аккумулятора

Система таких блоков имеет ряд особенностей. Устанавливая альтернативный источник, важно учитывать серьезные влияния сезонных колебаний.

В отличие от ветрогенераторов, которые могут работать в течение недель бесперебойно, альтернативные батареи прекращают выработку энергии ежедневно с заходом солнца.

Блоки не вырабатывают ее в пасмурные дни, поэтому выполняя расчет их силы, важно учитывать все факторы: от местоположения станции, объема потребляемого электричества до длительности периодов абсолютного отсутствия притока энергии.

Для сезонной работы в летний период, когда количество ярких солнечных дней больше, оптимальным решением станут аккумуляторы, емкость которых не менее 400А/ч. Для круглогодичной эксплуатации стоит выбирать АКБ мощностью не менее 800А/ч.

Выполняя самостоятельно сборку панелей, важно помнить о безопасности, используя защитные диоды в каждой отдельной цепочке. Это не допустит протекания обратного тока.

Источник: https://eco-energetics.com/solar-energy/raschet-solnechnyh-batarej#/

Пример расчета мощности и количества солнечных батарей для дома: формула и цены

Расчет мощности солнечных батарей для дома

Регионы: Москва, Новосибирск, Краснодар.

Установка гелиопанелей для энергопитания дома требует тщательного предварительного расчета. Возможности подобного оборудования ограничены и в значительной степени зависят от внешних условий:

  • географическое положение региона
  • климатические и погодные условия
  • продолжительность светового дня

Производительность комплекса всегда зависит от внешних условий.

Один и тот же набор оборудования в разных условиях демонстрирует отличающиеся друг от друга результаты, поэтому в каждом случае потребуется специализированный расчет.

Его можно заказать в специализированных организациях или выполнить самостоятельно. Рассмотрим, как рассчитать солнечные батареи для дома, чтобы получить эффективную установку по производству электроэнергии.

Потребности в электроэнергии

Расчет солнечных батарей для дачи или частного дома надо начинать с определения потребностей в электроэнергии. Эту величину можно узнать из показаний счетчика электроэнергии или подсчитать по энергопотреблению каждого потребителя и времени его использования. Второй вариант гораздо сложнее и чреват возникновением ошибок, поэтому правильнее руководствоваться показаниями счетчика.

Количество солнечных дней

Вторым действием станет определение количества солнечных дней в регионе, продолжительности светового дня по сезонам.

В приложениях СНиП есть карта инсоляции регионов России, в которой дается количество солнечной энергии в разных участках страны.

По ней определяется среднегодовое количество доступной энергии для заданного города или региона. Это важный показатель, демонстрирующий верхний предел возможностей оборудования в данном месте.

Определив эти значения можно начинать расчет мощности солнечных батарей для дома.

Расчет мощности солнечных батарей

Начиная расчет солнечной батареи, следует учесть, что световой день — это показатель преимущественно географический. Выполняя расчет солнечных панелей для дома, надо исходить из реального производства энергии, которое в утренние и вечерние часы значительно падает из-за снижения интенсивности свечения солнца.

Обычно в летнее время максимальная производительность панелей отмечается в период с 9 до 16 часов, а в остальное светлое время суток они выдают 20-30 % своей мощности.

Кроме того, существенные коррективы вносят погодные условия, которые способны снизить выработку энергии вдвое или больше.

Поэтому реальную производительность солнечной батареи следует принимать максимум в половину указанной в паспорте и рассчитывать количество энергии на 70 % продолжительности светового дня.

Специалисты рекомендуют вообще не учитывать в расчетах утренние и вечерние часы, отнеся их к необходимому запасу прочности системы. Кроме того, необходимо учитывать самые неблагоприятные условия и прибавлять к ним некоторый процент воздействия отрицательных факторов.

Это не будет излишним, поскольку всегда оказываются неучтенными некоторые детали, значительно меняющие условия работы и требуемую мощность солнечных батарей на квадратный метр.

Формула

Формула расчета солнечных панелей выглядит следующим образом:

Pсп=Eп*k* Pинс / Eинс,

  • где Pсп — мощность солнечной панели
  • Eп — суточное количество энергии, необходимой для питания всех потребителей дома
  • K — коэффициент потерь, обычно равен 1,2-1,4
  • Pинс — мощность инсоляции на земной поверхности
  • Eинс — табличное значение среднемесячной инсоляции в данном регионе

Используя эту формулу, находят требуемую мощность солнечной батареи на 1 кв. метр. По мощности определяется, сколько солнечных батарей нужно для частного дома, расчет количества панелей производится путем деления общего значения на параметры одного элемента.

Расчет ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей

Емкость аккумуляторов должна соответствовать производительности солнечных панелей и обеспечивать потребление дома как в светлое, так и в темное время суток. Необходимо ограничить емкость батарей, чтобы не тратить лишние деньги. Однако, необходимо иметь определенный запас емкости, поскольку полностью разряжать аккумуляторы нельзя.

Величина допустимого разряда у каждого вида АКБ своя, например, заряд автомобильных батарей можно расходовать только до 50 %. Оптимальный вариант — наличие суточного запаса энергии. Больше иметь нецелесообразно, так как это сильно увеличит стоимость системы. Меньший запас может оставить жителей дома без электроэнергии при возникновении неблагоприятных внешних условий.

Кроме того, надо учесть КПД батарей, инвертора и возможность плохого функционирования солнечных панелей из-за плохой погоды, занесения поверхности фотоэлементов снегом и т.п. Эти потери принято оценивать в 40 %, но к ним надо еще прибавить КПД контроллера.

Это важно, так как некоторые модели практически не воздействуют на процесс передачи энергии, но более дешевые модели способны снизить передачу на 20 %.

Расчет и выбор инвертора

Расчет солнечной электростанции завершается выбором мощности инвертора. Это устройство, преобразующее постоянный ток от аккумуляторных батарей, в переменное напряжение со стандартными параметрами 220 В 50 Гц.

Простейший вариант расчета мощности инвертора — определение суточной потребности жилища в электроэнергии (по показаниям счетчика), которому и должен соответствовать инвертор. Для учета возможных форс-мажорных ситуаций считают пиковую нагрузку, умножая суточное потребление на коэффициент 1,3.

Есть другой вариант расчета инвертора — по производительности солнечных панелей и емкости аккумуляторов.

Он привязывает результат к имеющемуся оборудованию, но оно изначально так же рассчитывалось по суточному потреблению энергии, поэтому оба варианта практически равноценны.

На этом расчет солнечной электростанции для дома можно считать завершенным и переходить к непосредственному созданию комплекта.

Выбор готового инвертора, как и в случае с аккумуляторами, производится путем подбора устройства по полученным данным. Рекомендуется выбирать инвертор, обладающий несколько увеличенными показателями на 10-15 %, чтобы компенсировать падение производительности со временем.

Стоимость солнечных батарей и аккумуляторов

Цены панелей и аккумуляторов имеют широкий диапазон, обусловленный множеством вариантов конструкции, мощности и прочих параметров. Однако, рассчитывать расходы следует только по расчетному составу солнечной электростанции, включающему в себя вполне определенные виды оборудования.

Внимание! Приобретение аппаратуры по отдельности нецелесообразно, поскольку в результате можно получить разнородное оборудование, не способное работать в связке. Правильнее приобретать готовые комплексы, составленные из полностью совместимого оборудования.

Начальная стоимость станции составляет 5 тыс. руб. и увеличивается пропорционально мощности, емкости АКБ и прочим возможностям комплекса. Верхнего предела практически не существует, так как количество солнечных панелей может быть бесконечно.

Расчёт солнечных батарей

Расчет мощности солнечных батарей для дома

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:

  • принять что солнечные батареи летом работают всего 7 часов с почти максимальной мощностью
  • посчитать своё потребление электроэнергии в сутки
  • Разделить на 7 и получится нужная мощность массива солнечных батарей
  • прибавить 40% на потери в АКБ и инверторе
  • прибавить ещё 20% если у вас будет PWM контроллер, если MPPT то не нужно
  • 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.

    Расчет мощности солнечных батарей для дома

    Расчет мощности солнечных батарей для дома

    Если вы решили сэкономить на расходах электроэнергии и установить собственную солнечную электростанцию в доме или на даче, тогда необходимо начать с расчетов показателей как потребления энергии, так и мощности солнечных панелей.

    Это самый важный и трудоемкий процесс, который станет залогом правильной работы солнечной системы и выработки нужного количества тока для обеспечения всех потребностей.

    Кроме того, рассчитанные показатели смогут послужить основой для увеличения эффективности или экономии энергии.

    Показатель мощности солнечной батареи

    Если посмотреть описание разных моделей солнечных батарей, то можно обратить внимание, что показателем измерения выступает номинальная мощность (Вт). Этот показатель и будет служить главным критерием для оценки мощности солнечной батареи.

    Номинальная мощность указывается из расчета, что на 1 кв. метр панели будет поступать 1 кВт солнечной энергии.

    То есть вы сможете рассчитывать на такой показатель мощности батареи, если в месте, где расположена солнечная система, температура не менее 25 градусов, ориентация модулей на юг с учетом угла наклона и отсутствует затемнение.

    Зачем нужен расчет мощности солнечных батарей

    Сегодня на рынке представлено огромное количество солнечных батарей, они отличаются не только производителем и ценой, но и своими техническими характеристиками. Мощность – это главный показатель, от которого необходимо отталкиваться, если вы хотите получить выгоду от установки солнечной системы.

    Важно понимать, что неправильно произведенный расчет или и вовсе отсутствие каких-либо анализов по планируемой мощности могут привести к неудовлетворению ваших электрических потребностей в доме, тогда придется использовать дополнительное питание от сети либо ограничивать себя в электроприборах.

    В итоге сложная задумка с солнечными батареями теряет весь смысл.

    Порядок расчета

    Чтобы рассчитать необходимую мощность батареи, которая покроет ваши затраты электроэнергии, нужно провести ряд действий, основанных на точных расчетах.

    Определение потребляемой энергии

    Начинать надо в первую очередь с расчета необходимой энергии для обеспечения вашего дома. Сделать это можно двумя способами: первый – посмотреть на счетчике, сколько электроэнергии вы расходуете за месяц или в сутки, а второй – сделать более детальный расчет.

    Чтобы произвести второй вариант расчета, нужно взять бумагу с ручкой и составить список всех электроприборов, которые имеются у вас в доме.

    Количество потребляемой энергии каждым устройством нужно умножить на количество часов работы, а после все полученные показатели сложить и получить общий расход, который должны покрывать солнечные батареи.

    Ниже приведены приблизительные значения самых часто используемых электроприборов в любом доме.

    ЭлектроприборВаттСколько часов работы в суткиВт/час
    Холодильник250246000
    Компьютер1004400
    Стиральная машина5001500
    Электрочайник10000.3300
    Телевизор1506900
    Радиоприемник428
    Экономлампа 1206120
    Экономлампа 215460
    Экономлампа 310220

    Если вы не знаете потребление электроэнергии того или иного прибора, то для точности расчетов лучше посмотреть это значение в технической документации или на сайте производителя.

    Просуммировав последнюю колонку в таблице, вы сможете посчитать суточный расход электроэнергии. Однако здесь не все так просто. Это не будет конечная цифра для выбора мощности солнечной батареи и их количества. Дополнительно нужно будет прибавить около 30% потребляемой энергии на обслуживание обязательных устройств для работы солнечной системы – аккумулятора и инвертора.

    Кроме того, солнечными батареями генерируется постоянный ток, который впоследствии при помощи инвертора перерабатывается на переменный с повышением напряжения для обслуживания дома (220В), где еще теряется около 20%. И еще нужно прибавить около 10%, которые пойдут на пусковую мощность электроприборов.

    Так как при запуске техника первые несколько минут потребляет в 3, а то и в 5 раз больше заявленной энергии.

    Уровень инсоляции

    Суть солнечных батарей заключается в выработке энергии за счет воздействия лучей солнца на фотоэлементы со специальным составом. Чем больше солнечная радиация, тем выше производительность панелей.

    Максимальная эффективность зафиксирована при попадании лучей на поверхность пластин под углом 90 градусов, то есть перпендикулярно. Соответственно ночью энергия не вырабатывается, а используется та, которая накопилась в аккумуляторе за дневное время.

    Поэтому очень важно правильно установить солнечную панель и рассчитать ее работоспособность в зависимости от климата того или иного региона.

    Во время пасмурной погоды, а также захода солнца, уровень выработки энергии солнечной системы падает на 20-30%.

    Уровень солнечной инсоляции – это еще один немаловажный показатель, который необходимо учитывать при определении мощности солнечной батареи. В каждом регионе он разный и дает четкое понятие, сколько количества солнечного тепла приходится на единицу площади панели.

    Если вы проживаете в регионе с небольшим уровнем инсоляции, тогда вам нужно будет приобретать либо более мощное устройство, либо в большем количестве для полного обеспечения дома электроэнергией. Рассчитывать самостоятельно показатель инсоляции не нужно. Его значение представлено в специальных справочниках, которые можно найти без проблем в интернете.

    Подобная информация также представлена на метеорологических сайтах. Указанная информация может быть представлена как за год, так и отдельно по месяцам (для крупных городов).

    Выбор мощности панелей

    В зависимости от рассчитанного количества потребляемой энергии количество солнечных батарей может быть разным.

    Также следует учитывать, какие задачи возложены на батарею – полная продуктивность или использование ее в качестве дополнительного источника питания, если в вашем доме часто бывают перебои.

    Если вы хотите покрыть все электрорасходы в доме, тогда придется хорошо потратиться и приобретать устройства с высокой мощностью и продуктивностью.

    Мощность панели напрямую будет зависеть от количества потребляемой энергии как электроприборами в доме, так и техническими устройствами, которые являются обязательными для работы солнечной станции. Здесь нельзя не учесть и количество солнечных дней в месяце, уровень инсоляции, частоту смены угла наклона.

    Максимальная производительность панели наблюдается не более 7 часов в сутки и то при условии, что небо чистое, а ночью и вовсе не будет никакой выработки, соответственно, при соотнесении расходуемой энергии с мощностью батареи нельзя приравнивать эти два показателя. Мощность должна быть на 30-40% больше.

    Для примера можно взять батарею с указанной мощностью в 1кВт.

    Это значение нужно умножить на количество часов работы панели с максимальной производительностью, приплюсовать дополнительные расходы на снабжение инвертора и аккумулятора, а также то время в сутках, когда солнечный свет отсутствует.

    В результате вы сможете получить выработку одной батареи. Если показатель слишком маленький, тогда нужно присмотреться к батареям с более высокой мощностью, однако и цена их будет выше.

    Расчет мощности солнечных батарей

    Расчет количества панелей

    Итак, мы определились, что мощность панелей измеряется в Вт. Чтобы произвести расчет, нам понадобятся все ранее полученные значения, а именно:

    • Количество потребляемой электроэнергии.
    • Уровень инсоляции в вашем регионе.
    • Мощность одной батареи.

    Формула для расчета выглядит следующим образом:

    W = k*Pw*E/1000, где

    к – фиксированное значение/коэффициент 0,5 в летний период и 0,7 в зимний.

    Рw – мощность.

    Е – значение инсоляции за выбранный период.

    Итак, представим, что вы просчитали суточное потребление энергии, которое равно 5600 Вт. Скорректируем это значение на 30% с учетом потребностей инвертора, аккумулятора и преобразования энергии.

    В результате получается 5600*1,3=7280Вт, можно округлить до 7300 Вт. Теперь посмотрим показатель солнечной радиации для конкретного города, например, он равняется 0,79 для зимы и 4,5 для лета.

    Стандартная мощность составляет 260Вт.

    W зимой = 0,7*260*0,79=143Втч.

    W летом = 0,5*260*4,5=585Втч.

    Теперь делим общую потребность в электроэнергии на выработку солнечной батареи. Зимой, чтобы обеспечить весь дом электричеством, понадобится примерно 51 панель, а летом 13 штук мощностью в 260Вт и напряжением 24В. Так как полученное значение достаточно велико и для размещения 50 панелей понадобится большая площадь, целесообразнее купить панели с более высоким напряжением и мощностью.

    Как увеличить эффективность работы солнечных батарей

    Первый шаг, который пытается сделать любой владелец солнечных батарей с целью увеличить эффективность выработки электроэнергии – это заменить обычные электроприборы на экономные. Но, перед тем как это сделать, ознакомьтесь с основными рекомендациями специалистов, которые помогут повысить КПД батареи.

    • Следите, чтобы не происходило затемнения солнечного оборудования.
    • Придерживайтесь правил монтажа, от которых зависит производительность солнечных батарей.
    • Очищайте панели от грязи, пыли и наледи.
    • Старайтесь регулярно менять угол наклона панелей, чтобы солнечные лучи попадали перпендикулярно, в зависимости от месяца и времени года.
    • Используйте электроприборы классов А, А++, А+++.
    • Выбирайте правильные крепления для солнечных батарей.

    Выполнять все предложенные рекомендации необходимо в комплексе. Если, к примеру, вы будете регулярно менять угол наклона панелей, но при этом забываете их очищать от грязи, то результат от ваших действий не появится.

    Солнечные батареи прослужат вам долго и бесперебойно при соблюдении правил эксплуатации, которые рекомендованы производителем.

    Если у вас возникли сложности при расчете, то вы всегда можете обратиться за помощью к специалисту по данным вопросам.

    On-Line калькулятор солнечных батарей, он-лайн расчет солнечных электростанций

    Расчет мощности солнечных батарей для дома

    Для каждой точки местности России, мы собрали данные по инсоляции с точностью 0,1 градуса по широте и долготе. Данные были любезно предоставлены сервисом NASA где история измерений ведется с 1984 года.

    Для использования нашего калькулятора выберите местоположение вашей солнечной электростанции передвигая метку по карте или воспользуйтесь полем поиска на карте. Наш калькулятор работает только по территории России.

    1.

    Если вы знаете какие солнечные батареи вы будете использовать, или они уже установлены в вашей солнечной станции – выберите солнечные батареи нужной мощности и их количество.

    2. Укажите угол наклона вашей крыши, место установки. Также наш калькулятор автоматически показывает оптимальный угол наклона солнечной батареи для выбранной точки местности. Угол показывается для зимы, оптимальный – средний для всего года, для лета. Это особенно важно если вы только планируете установку солнечной станции и при ее строительстве сможете указать строителям необходимый угол для монтажа СБ. Если например вы планируете установить солнечные батареи на крышу вашего дома и угол установки предопределен конструкцией, просто укажите его в поле ввода произвольного угла. Наш калькулятор будет вести расчет учитывая угол вашей крыши. 3. Очень важно правильно оценивать мощность потребителей электроэнергии вашей солнечной станции при подборе необходимого количества солнечных батарей.

    В калькуляторе нагрузок для солнечной электростанции выберите электроприборы которые вы будете использовать, задайте их количество и мощность в ваттах, а также примерно время использования в сутки.

    Например для небольшого дома выбираем:

    • Электролампа – 3шт мощностью 50Вт каждая, работают 6 часов в сутки – итого 0,9 кВт часов/сутки.
    • Телевизор – 1шт мощностью 150Вт, работает 4 часа в сутки – итого 0,6 кВт часов/сутки.
    • Холодильник – 1шт мощностью 200Вт, работает 6 часов в сутки – итого 1,2 кВт часов/сутки.
    • Компьютер – 1шт мощностью 350Вт, работает 3 часа в сутки – итого 1,05 кВт часов/сутки.

    Телевизор современный с плоским экраном, светодиодный потребляет от 100 до 200 Вт, холодильник, в нем работает компрессор и работает не постоянно, а тогда когда нужен холод, т.е.

    чем чаще вы открываете дверь холодильника, тем больше электричества он съест. Обычно холодильник работает 6 часов в сутках, остальное время отдыхает. Компьютер например вы используете в среднем 3 часа в сутки. При заданных условиях потребления вы получите необходимую мощность для электропитания ваших электроприборов.

    Для нашего примера это будет 3,75 кВт / час в сутки.

    Давайте подберем необходимое количество солнечных панелей для нашего примера, в регионе Санкт-Петербург:

    Возьмем солнечные модули 250Вт, установим оптимальный угол наклона предложенный программой равный 60 градусов.

    Увеличивая количество солнечных батарей мы увидим, что при установке 3х солнечных модулей 250Вт потребление наших электроприборов 3,75 кВт час сутки начинает перекрываться на графике выработке уже с апреля по сентябрь, что достаточно для тех людей которые например пребывают на даче летом. Если вы хотите эксплуатировать СБ круглогодично, то вам понадобится минимум 6 солнечных модулей по 250Вт, а лучше 9шт. Учтите также, что зимой с ноября по середину января в Питере солнца скорее нет, чем оно есть. И в данное время года вы будете использовать бензо-дизель генератор для подзарядки аккумуляторов.

    Под графиком выработки находится сводная таблица с числовыми данными о выработке солнечной электростанции в удобном числовом виде.

    Заполните форму ниже, отправьте нам данные своего расчета и получите коммерческое предложение для вашей солнечной электростанции

    Расчет солнечной электростанции с помощью калькулятора носит предварительный характер. Каждый объект является индивидуальным, для формирования окончательного предложения под «ключ» с учетом монтажа и технико-экономического обоснования мы рекомендуем провести консультацию с нашими специалистами по телефону или заказать выезд инженера к вам.

    По итогам общения наши специалисты подготовят и предоставят комплексное предложение по стоимости и монтажу вашей солнечной электростанции.

    Для того, чтобы наши менеджеры смогли подготовить для Вас предварительные расчеты по стоимости оборудования и монтажу, отправьте нам данные своего расчета.

    Если информации будет недостаточно, наш специалист свяжется с Вами для уточнения.

    Расчет солнечной батареи и аккумуляторов, комплекта солнечной электростанции

    Расчет мощности солнечных батарей для дома

    Очень часто при обращении за подбором оборудования или при выборе солнечной электростанции клиенты задают вопрос: Как рассчитать мощность и количество солнечных батарей и аккумуляторов и какой мощности выбрать солнечную электростанцию. В этой статье мы попробуем разобраться с этим вопросом, и я постараюсь простым языком, без углубления в детали объяснить как это сделать.

    В первую очередь нужно узнать сколько электроэнергии вы потребляете в сутки, это можно сделать взяв средние ежемесячные показания счетчика электроэнергии и разделить на 30 дней.

    Так мы получим среднее потребление в сутки. Например соц норма в РО на двух чел составляет 234кВт, что около 8кВт.ч электроэнергии в сутки.

    Соответственно нам необходимо чтобы солнечные батареи вырабатывали такое же количество энергии в день.

    Расчет количества солнечных батарей и их мощности

    Так как солнечные панели вырабатывают электрическую энергию только в светлое время суток, то это необходимо учесть в первую очередь, так же стоит понимать, что выработка в пасмурные дни и зимой очень сильно снижается, и может составлять 10-30 процентов от мощности панелей.

    Для простоты и удобства мы будем делать расчет с апреля по октябрь, по времени суток основная выработка идет с 9 до 17 часов, т.е. 7-8 часов в день.

    В летнее время интервалы конечно будут больше, с восхода до заката, но в эти часы выработка будет значительно меньше номинала, поэтому мы усредняем.

    Итак 4 солнечные батареи мощностью 250Вт. (всего 1000Вт). За день выработают 8кВт.ч энергии, т.е. в месяц это 240кВт.ч.

    Но это идеальный расчет, как мы говорили выше, в пасмурные дни выработка будет меньше, поэтому можно лучше взять 70% от выработки, 240 * 0,7 = 168 кВт.ч. Это усредненный расчет без потерь в инверторе и аккумуляторных батареях.

    Так же это значение можно применить для рассчета сетевой солнечной электростанции где не используются аккумуляторные батареи.

    Расчет аккумуляторов для солнечной электростанции

    Далее перейдем к расчёту ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей. Их количестов и емкость должна быть такой, чтобы энергии которая в них запасается хватило на темное время суток, стоит учесть что ночью потребление электроэнергии минимально, по сравнению с дневной активностью.

    Аккумулятор на 100А.ч. запасает примерно 100А * 12В = 1200Вт. (лампочка на 100Вт. проработает от такого акб 12 часов). Так если за ночь вы потребляете 2,4кВт.ч. электричества, то вам необходимо установить 2 АКБ по 100А.ч.

    (12В), но тут стоит учитывать что аккумуляторы нежелательно разряжать на 100%, а лучше не более 70%-50%. Исходя из этого получаем, что 2 АКБ по 100А.ч. будут запасать 2400 * 0,7 = 1700Вт.ч.

    Это верно при разряде не большими токами, при подключении мощных потребителей происходит просадка напряжения и емкость по факту уменьшается.

    Если вы хотите рассчитать, какая емкость аккумулятора нужна к солнечной батари, ниже приводим таблицу соответствия (для системы 12В.):

    •  Солнечная батарея 50Вт. – АКБ 20-40А.ч.
    •  100Вт. – 50-70А.ч.
    •  150Вт. – 70-100А.ч.
    •  200Вт. – 100-130А.ч.
    •  300Вт. – 150-250А.ч.

    Мощность инвертора и потери в нем

    Теперь что касается инвертора, он тоже имеет свой КПД а это порядка 75-90%, т.е. все полученные величины выработки энергии и запаса можно относить к этим процентам.

    В итоге лучше брать двойной запас емкости для аккумуляторов, Так при потреблении 2400Вт.ч за ночь, устанавливать 4 АКБ емкостью 100А.ч. 100А*12В*4 = 4800Вт.ч.

    Мощность инвертора показывает номинальную нагрузку которую можно подключить к нему, т.е количество и тип бытовых приборов.

    В Итоге получаем солнечную электростанцию на 2,5кВт:

    1. Солнечные батареи 4шт. по 250Вт. Выработка в месяц 170 -240кВт.ч (36тыс.руб.)
    2. АКБ по 100А.ч. 4 шт. запас до 4800 Вт. (AGM аккумуляторы 50тыс.руб.)
    3. Инвертор 2,4кВт номинальная мощность подключаемого оборудования (27тыс.)

    Итого 113 тыс. руб. за комплект оборудования.

    Мощность бытовых приборов, потребление электроэнергии

    Теперь что касается потребителей и их мощности, приведем основные из них:

    • Телевизор Led – 50-150Вт.
    • Холодильник класса А – 100-300Вт.

      (только во время работы компрессора)

    • Ноутбук – 20-50Вт
    • Лампа энергосберегающая – 30Вт, Светодиодная 3-9Вт
    • Котел настенный (электроника + встроенный насос) – 70-130Вт.
    • Роутер – 10-20Вт.
    • Кондиционер 9 – 700-900Вт.
    • Эл.

      Чайник – 1500Вт.

    • Микроволновка – 500-700Вт.
    • Стиральная машина – 600 – 900Вт.
    • регистратор + 4 камеры – 30-50Вт.

    Все мощности указаны в час работы прибора, стоит учитывать, что большинство приборов работают непродолжительное время, чайник подогрев – 5мин, холодильник включается раз в 2-3 часа на час для поддержания темп. Насос котла тоже работает по мере поддержания температуры теплоносителя. Так же можно рассчитать и другие приборы по этому принципу.

    Поделиться:
    Нет комментариев

      Добавить комментарий

      Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.