Как рассчитать количество солнечных батарей на дом?

Содержание

Выбор и расчет солнечных панелей для дома

Как рассчитать количество солнечных батарей на дом?

Правильно выбранные характеристики и место размещения фотоэлектрических модулей первоочередно влияют на эффективность домашней электростанции. Первое, на чем стоит акцентировать внимание при выборе — это тип кристаллов.

Монокристаллические панели обладают большим КПД, но работают только, когда солнечные лучи попадают под прямым углом 90°, что подходит для экваториальных широт. Второй вариант — поставить на поворотные трекеры, регулирующие угол наклона к Солнцу. При недостаточной или неправильной освещенности высокая вероятность, что вырабатываемого тока не хватит для включения инвертора.

Применяются в основном в промышленных СЭС, где важна максимальная выработка электричества на ограниченной территории.

В домашних электростанциях более распространенные поликристаллические модули. Отлично работают под любым наклоном к Солнцу, производят электричество даже из отраженного света. У них меньше порог автоматического запуска.

Поликристаллические панели дешевле в среднем на 2-3% монокристаллических. Хоть и разница цен между ними не существенна, для широт Украины вторые все же будут выгоднее

Бренд — не менее важный критерий выбора. Лучше выбирать из «Tier1» — ТОП-10 мировых производителей. Все 10 компаний реализуют полный цикл производства солнечных батарей и обеспечивают контроль качества на каждом этапе.

Согласно стандартам Tier1, за первый год эксплуатации фотомодуль не должен потерять больше 0,8% мощности, а за первые 25 лет — больше 20%. Фактически же у отдельных брендов Tier1 батареи сохраняют 80% номинала на протяжении 30 лет службы.

У менее рейтинговых компаний этот показатель не такой высокий, и соответственно больше процент потерь, а это не выработанная и не проданная энергия. Со временем недовыработка электричества будет расти, а с ней и потеря дохода. Если для Вас важно, чтобы батарея долго и качественно работала, то лучше выбирайте Tier1.

Определившись с брендом, посчитайте мощность Вашего проекта, но помните, что она ограничена.

Чем обусловлена мощность солнечной электростанции

Здесь играет важную роль ограничение электроснабжения на домохозяйство и площадь кровли. Дело в том, что каждом доме и квартире ограничена нагрузка на сеть. Обычно это 5-10 кВт. Это вызвано тем, что отдельный участок улицы или квартал обслуживает собственный распределительный энергоузел, рассчитанный на определенную суммарную максимальную нагрузку.

Выработанное по «зеленому тарифу» электричество прежде всего идет на снабжение домашней сети, и его количество не должно превышать ограничение по электропотреблению. Например, если РЭС отвели Вам только 7 кВт, мощность домашней СЭС не должна превышать этот показатель.

Больше просто не разрешат установить. Аварии, скорее всего, не случится но возникнут другие сложности со стороны энергопоставляющей компании, потому максимально допустимая выработка ограничивается инвертором. Он не пропустит в сеть больше номинала.

Для увеличения максимальной нагрузки Вам придется договариваться с РЭС, чтобы те провели на Ваш участок дополнительную линию с другого распределительного узла (при наличии технической возможности, конечно) и, скорее всего, за это придется доплачивать.

Мощность системы определяется номиналом инвертора, а не суммарной мощностью фотомодулей. Например, с тем же ограничением Вам никто не запрещает поставить 7кВт инвертор и панели на 10 кВт. В таком случае будет считаться, что мощность системы 7кВт.

В украинских широтах солнечные батареи почти никогда не работают на максимум, разве что посреди ясного дня летом. Обычно это 30-50% от номинала. Читайте про производительность тут.

Например, если у Вас стоит станция на 7 кВт. В сеть поступает в среднем 2-3 кВт в час. Если расширить мощность до 10 кВт, средняя выработка составит 4-5 кВт. С другой стороны, посреди ясного летнего дня будет производиться 8 кВт, а то и всех 9 кВт. При этом в сеть поступит только 7 кВт. В украинских широтах такая аномально высокая выработка вероятна несколько дней в году по 2-3 часа в сутки.

Инвертор «срежет» мощность выше своего номинала. В таких условия кратковременно будут небольшие потери, но в перспективе Вы продадите в энергосистему (или энергоснабжающей организации) до 40% больше электричества.

Зная ограничение электроснабжения, несложно посчитать, сколько модулей Вам понадобится.

Расчет мощности домашней СЭС

Все панели, из которых собирается массив, стандартизированы по габаритам и номиналу. При 260-290 Вт мощности, их площадь варьируется около 1,5 — 1,7 м2.

Маломощные фотомодули делаются из производственного брака, потому их сложнее купить. Если Вы встретите номиналы 50Вт, 100Вт или 150Вт, помните, что их качество скорее всего ниже стандарта, даже у топовых производителей.

Средний пример станции на 8кВт

Для расчетов возьмем стандарт класса Tier1. Для 8кВт станции, Вам понадобятся панели в количестве:

8000 Вт / 275 Вт/шт ≈ 29,09 шт

При округлении в большую сторону получится 30шт. Фактическая мощность станции составит:

275Вт/шт. × 30 шт. = 8 250 Вт.

Учитывая, что даже летом она будет работать на 50-60% от номинала, разница — не критичная.

Рассчитаем площадь кровли под электростанцию:

1,63 м2/шт. × 30 шт. = 48,9 м2.

Такая относительно небольшая конструкция легко разместится на любой крыше. А теперь рассчитаем максимально допустимый вариант.

Максимальный пример на 30кВт

По условиям зеленого тарифа, мощность домашней СЭС не должна превышать 30кВт. Чтобы соорудить такую станцию понадобится тех же панелей, что и в предыдущем примере:

30 000 Вт / 275 Вт/шт. = 109 шт.

Для их размещения необходима площадь:

1,63 м2/шт. × 109 шт. = 177,67 м2.

Важно понимать, что в расчетах отображена полезная площадь крыши. Даже если у Вас она намного больше, не факт, что ее хватит для размещения всех модулей.

Здесь важно не только количество квадратных метров, а и технические параметры: высота, форма, наклон. Не забывайте и о том, что это почти 2 тонны веса. Не каждая кровля выдержит такую гигантскую и увесистую конструкцию.

Какая должна быть крыша для СЭС?

При планировании, помимо габаритов кровли, учитывайте ее форму и угол наклона. Так как Украина находится в северном полушарии, больше всего света получает южная сторона. На ней и размещайте фотоэлектрические модули. Больше об этом читайте в статье про эффективность солнечных панелей.

Идеи для размещения фотомодулей

При наземной установке нужно в обязательном порядке обладать значительными площадями. Мы этот вариант пока рассматривать будем позже, а сейчас рассмотрим более практичные решения.

Если одной крыши мало — перенесите часть электростанции на другие объекты, например, тот же гараж или хозяйственные постройки. Правда для этого понадобится инвертор на два MPPT выхода (минимум).

Это хороший вариант при близком расположении от дома, так как в батареях вырабатывается постоянный ток, и с увеличением длины кабеля увеличиваются потери электричества. Потому, крайне желательно все размещать компактно.

При нехватке нескольких квадратных метров, соорудите дополнительный навес (если это возможно). Так Вы не нарушите эстетику дома и решите вопрос недостающей площади.

Простые и популярные решения

Самый простой вариант — соорудить отдельный навес, состоящий из нескольких опор и крыши из панелей, а пространство под ним использовать в качестве паркинга или других целей.

На фото пример того, как «выкрутиться из ситуации», если крыша дома не подходит для размещения.

Из-за того, что наклоны обеих участков отличаются — понадобится инвертор на 2 MPPT трекера.

Вот еще несколько примеров практического использования полезной площади:

Веранда с крыльцом суммарной мощностью около 7 кВт.

Функциональный навес для автомобиля — 2,5 кВт.

Панели на фасаде

Размещение панелей на фасаде здания целесообразно только при отсутствии иных вариантов, как на этом фото, где крыша повернута не в солнечную сторону, а свободного места для строительства площадей попросту нет.

Единственный недостаток: из-за такого наклона эффективность летом уменьшится, зато зимой, когда Солнце низко, она будет лучше, чем на крыше.

При планировании старайтесь не допускать таких ошибок, как на фото, где антенна кидает тень прямо на панель.

Благодаря таким идеям, Вы не ограничены в планировании мощности СЭС, за исключением рамок самого «зеленого тарифа».

Так, еще на этапе планирования Вы рассчитаете удобный наклон и размещение навеса, оптимально спроектируете его площадь.

Источник: https://axiomplus.com.ua/news/vybor-i-raschet-solnechnyh-panelej/

Расчёт солнечных батарей

Как рассчитать количество солнечных батарей на дом?

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.

Читайте также  Рассчитать токи во всех ветвях электрической цепи

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.

    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.

    Источник: http://e-veterok.ru/095-solnehnye-batarei-vraschyot.php

    Сколько нужно солнечных батарей для частного дома или квартиры

    Как рассчитать количество солнечных батарей на дом?

    Хотите верьте, хотите нет, но самый популярный вопрос, который мы слышим от наших клиентов это сколько нужно солнечных батарей для моего дома, реже квартиры. Ну, а далее идут вариации, например:

    1) Какое количество солнечных батарей необходимо, для отопления дома?

    Конечно, приятно понимать, что в Украине люди действительно стремятся быть энергетически независимыми, но к сожалению наши дома пока ещё плохо или вообще не утеплены и эффективность современных pv панелей пока не позволяют решить данную задачу полноценно.

    Самый продуктивный период работы солнечной станции в Киеве и вообще в нашей стране это апрель — сентябрь, именно в этом промежутке времени станция продуцирует 70% от годовой выработки электроэнергии.

    На отопительный период остаётся всего 30%, выходит так, что когда нам больше всего надо энергии, то есть зимой, у нас её на самом деле очень мало и всё это связанно с маленьким количеством солнечных дней.

    Наглядный пример: хорошо утеплённый дом (по меркам Украины) площадью 100 м², потребляющий 5 кВт\час при температуре на улице – 22 °С, для поддержания в доме + 20 °С потребует около 120 кВт в сутки тепловой энергии. Чтобы получить такую величину энергии даже летом нам потребуется электростанция мощностью 20-25 кВт, это 74-90 штук солнечных панелей. Зимой же станция такой мощностью в среднем за день будет выдавать свой номинал те же 20 – 25 кВт. Отсюда напрашивается вывод, что пока солнечными элементами отопить дом не удастся.

    Читайте также  Как рассчитать напор циркуляционного насоса?

    2) Сколько надо солнечных панелей в частном домостроении, чтобы продавать электроэнергию и быстро вернуть вложенные инвестиции?

    Согласно закону о «зелёном тарифе» максимальная мощность станции, которая может вырабатывать электроэнергию и будет подключена к общей энергосети составляет 30 кВт, ранее эта цифра была всего 10 кВт. Практические советы как рассчитать на листочке сколько батарей вы сможете разместить на крыше вашего дома:

    • выберите на крыше свободные для размещения участки, которые не затеняются и имеют направления юг (лучшее), запад, восток (на 15% меньше выработка по сравнению с южным направлением. Можно использовать и северный кат крыше, но у него продуктивность будет на 40-45% ниже чем у южного.
    • после того как выбрали места размещения, замеряйте их и полученную площадь разделите либо на 1,6 м² или же на 2 м², таким образом вы на 90% подсчитаете кол-во солнечных модулей, которые поместятся на кровле. Указанные ранее размеры являются наиболее популярными в Украине и чаще всего применяются при строительстве солярных установок.
    • если мы знаем кол-во солнечных элементов, теперь легко можно рассчитать мощность будущей электростанции, путём умножения кол-ва штук на их мощность. На сегодняшний день самыми распространёнными считаются мощности панелей 270-285 Вт (как правило размер 1640 мм на 995 мм), реже используются 310-330 Вт (чаще всего размер 1960 мм на 996 мм).

    Пример: площадь крыши 100 м², мы выбрали солнечные батареи производительностью 275 Вт (вспоминаем, что площадь у таких модулей 1,6 метра квадратных). Получаем следующую формулу, которая позволяет нам рассчитать сколько солнечных батарей нужно для дома – (100 м²/1,6 м²) = 62,5 (округляем в меньшую сторону) * 275 Вт =17 050 Вт или 17 кВт.

    Солнечная электростанция 10 кВт

    Солнечная электростанция 15 кВт

    Солнечная электростанция 30 кВт

    Вопрос очень гибкий и рассуждать на эту тему можно часами, но чтоб хоть как-то развеять розовые очки от жаждущих полной энергетической независимости, приведу ниже способ подсчёта для выше заданного вопроса.

    Первое, что нужно понимать, сколько электроэнергии дом потребляет в час. Для эксперимента, запишите показания счётчика и на один час включите все электроприборы. После того как пройдёт час запишите получившиеся данные, потом от первоначальных данных отнимите полученные результаты после эксперимента, у вас получиться разница, которая покажет вам пиковую нагрузку на будущую автономную станцию.

    К примеру, у вас получилось 5 кВт/час – это означает, что ваша станция должна в пиковый момент выдать вам из своих резервов именно эту цифру. Далее, рассчитываем сколько электроэнергии вам необходимо в день, проще всего взять ваши квитанции за свет за последние 12 месяцев, суммировать количество кВт/час разделить на 365 дней в году и умножить на 1,2 (поправочный коэффициент, иногда за день потребляется энергии больше иногда меньше).

      Полученная цифра – это среднее кол-во кВт/час за день, допустим, что это 10 кВт/час.

    Теперь начинаем строить станцию

    Мы знаем, что в день мы потребляем 10 кВт/час электроэнергии, значит солнечные батареи, которые нам предстоит установить должны каждый день собирать такое кол-во электроэнергии. Чтобы собирать столько электроэнергии в любой день года независимо от сезона, мы должны установить станцию мощностью 10-12 кВт. Почему берём с запасом, всё из-за того, что зимой очень мало солнца и нам как не крути даже в самую снежную погоду надо собрать 10 кВт/час. Станция мощностью 10 кВт это 37 панелей мощность 270 Вт или 30 панелей мощностью 330 Вт.

    Первое значение получено, но это ещё не всё, теперь нам надо подобрать аккумуляторные батареи которые смогут с аккумулировать, то есть принять в себя такое кол-во электричества. Если брать аккумуляторы технологии AGM или Gel, ёмкостью 250 ампер/часов нам потребуется 8 штук, таких устройств. Если же брать литий-железо-фосфатные (LiFePO₄) АКБ потребуется 4 штуки.

    Плюс «изюминка на тортик», для того, чтобы это всё работало корректно необходимо подобрать инвертор способный в пиковый момент преобразовать 5 кВт постоянного тока в переменный, а это очень непростая задача.

    Резюмируя всё написанное ранее, могу сказать следующее, что автономная солнечная электростанция с такими параметрами обойдётся покупателю от 17 тысяч долларов до 25 тысяч в зависимости от выбранного оборудования, срок окупаемости составит от 12 лет.

    Итак, для того, чтобы ответить на вопрос сколько надо солнечной энергии вашему дому, вы изначально должны понимать какую задачу хотите решить и честно признаться себе сколько готовы инвестировать в альтернативную энергетику.

    Источник: http://nenergy.com.ua/skolko-nuzhno-solnechnyh-batarej/

    Расчет солнечных батарей для дома: мощность и стоимость панелей

    Как рассчитать количество солнечных батарей на дом?

    Число солнечных электростанций в домохозяйствах Украины в 2015 году составляло всего 40 единиц. К 2019 году их количество превысило 10 000, но для страны с 40-миллионным населением это по-прежнему немного. Причина – в стоимости СЭС, достигающей 100 тысяч гривен за станцию мощностью 3 кВт, и превышающей 500 тысяч гривен за гелиосистему в 30 кВт. И все же способ сэкономить средства на установке существует. И состоит он в проведении точного расчета количества и мощности солнечных батарей для частного дома.

    Расчет солнечных батарей: обязательные факторы и нюансы подсчета

    Первый фактор – величина солнечной инсоляции в месте установки СЭС. Физически она равна энергии электромагнитного излучения, которое получает квадратный метр поверхности за один час при идеальных условиях – безоблачной погоде и падении лучей под углом в 90°. Численно инсоляция выражается в кВт*ч/м2.

    Для большинства регионов Украины, с поправкой на погодные условия и смену времени суток, количество энергии равно:

    • среднегодовое по стране: 3,1 кВт*ч/м2;
    • минимальное – в Черниговской области: 2,99 кВт*ч/м2;
    • максимальные – в Крыму: 3,58 кВт*ч/м2.

    Летом инсоляция может возрастать до 5,5 кВт*ч/м2, зимой опускаться до 1,1 кВт*ч/м2. Калькуляция расчета мощности солнечных батарей эти поправки обязана учитывать.

    Существуют способы увеличения средней мощности – например, монтаж панелей с использованием трекеров. Но стоимость поворотных устройств такова, что для гелиостанций малой производительности их включение в систему нецелесообразно.

    Источники данных по инсоляции

    Солнечная активность – величина переменная, и ее регулярным отслеживанием занимается специальный отдел NASA. Данные передаются со спутников, систематизируются и сохраняются в виде таблиц уже более 25 лет. Доступ к сведениям свободный – и сайты, предоставляющие услуги калькуляции мощности СЭС, берут показатели инсоляции именно оттуда. Если региональной точности недостаточно, можно получить сведения по любому городу.

    Для людей, знакомых с английским, после регистрации на сайте Nasa. Например, для Киева они равны 50.270 и 30.300. Далее для любого месяца выписываются значения:

    • из колонки OPT – показатель инсоляции;
    • из колонки OPT ANG – оптимальный угол наклона панелей.

    Полученные значения останется внести в формулу расчета общей мощности солнечных панелей.Пример расчетов солнечных батарей

    В качестве примера рассмотрим установку солнечной электростанции в пригороде Киева. Предположим, что владелец остановился на мощности СЭС в 5 кВт и решил посчитать возможности ее генерации при идеальном угле монтажа панелей.

    Таблицы NASA дают для столицы Украины следующие помесячные данные:

    Янв. Фев. Март Апр. Май Июнь Июль Авг. Сен. Окт. Ноя. Дек. ГОД
    1,07 1,87 2,95 3,96 5,25 5,22 5,25 4,67 3,12 1,94 1,02 0,86 3,10

    Тогда в июне выработка будет равна: 5 кВт * 5,22 кВт*ч/м2 * 30 дней = 783 кВт*ч;
    Но в январе картина получится другой: 5 кВт * 1,07 кВт*ч/м2 * 30 дней = 160,5 кВт*ч;

    Неудивительно, что киевляне предпочитают переходить на генерацию от солнечных батарей преимущественно в период с апреля по сентябрь. Но сколько способна дать в год такая станция?
    Расчет показывает, что генерация даст 5 кВт * 3,10 кВт*ч/м2 * 365 дней = 5567,5 кВт*ч ≈ 5,6 МВт.

    Производя расчет мощности солнечных батарей для дома не забывайте о расценках возврата средств по «зеленому тарифу» и ежегодно растущих на 10-15% ценах на электроэнергию из традиционных источников.

    Монтаж СЭС и возможности сэкономить

    Еще один вариант экономии при установке солнечных батарей – выбор уровня расходов на монтаж. Специалисты различают три его разновидности.

    Монтаж «под ключ» Шеф-монтаж Своими руками
    Профессиональное выполнение Непрофессиональное выполнение Любительское выполнение
    Безопасность процесса Отсутствие безопасности монтажа Высокая вероятность электроопасности
    Наличие гарантии Гарантия 1 год Отсутствие гарантии
    Высокая скорость Низкая скорость Очень низкая скорость
    + 10-15% к стоимости оборудования + 5-6% к стоимости оборудования Бесплатно

    1. Монтаж под ключ – дорогостоящая услуга, полностью выполняемая профессионалами. Не требует от заказчика никаких специальных познаний. Его задача – допустить бригаду исполнителей на объект. Все остальное, включая расчет солнечных батарей для отопления, освещения, питания электроприборов и прочих точек потребления, а также пусконаладочные работы проведут профильные специалисты.

    Преимущества данного вида монтажа – в его надежности и безопасности. Ведь даже человек, обладающий знаниями и навыками в строительных и электромеханических работах, может упустить из виду множество нюансов.

    2. Шеф-монтаж (пусконаладочные работы) – профессионалы выполняют только проверку правильности сборки системы, которую осуществил сам заказчик. После проверки производится ее тестовый запуск и наладка.

    Это компромиссный вариант, при котором владелец СЭС обладает достаточными электротехническими знаниями и навыками, чтобы:• произвести для дома расчет необходимой мощности и числа солнечных панелей;• осуществить все работы по монтажу батарей;• подключить вспомогательное оборудование.

    Прибывшие на объект специалисты берут на себя только проверку надежности сборки и программирование автоматики. Это не только гарантирует стабильность схемы, но и позволяет предоставить заказчику гарантию.

    Источник: https://greentechtrade.com.ua/ru/raschet-solnechnyh-batarej-statya/

    On-line калькулятор расчета работы солнечной электростанции

    Как рассчитать количество солнечных батарей на дом?

    Выберите месторасположение объекта, воспользовавшись поиском по названию города или передвигая метку на карте. Введите параметры солнечных панелей, ветрогенераторов, воздушных и/или тепловых коллекторов.

    Для расчета солнечных панелей и ветрогенераторов укажите среднесуточное потребление (кВт·ч/сутки) или воспользуйтесь «калькулятором» средней нагрузки, расположенным под картой, справа. Рассчитайте время автономной работы системы, задав данные ёмкости и напряжения аккумуляторных батарей.

    Для расчёта тепловой энергии или объема горячей воды выберите тип и количество солнечных коллекторов.

    Вы можете воспользоваться подсказками, расположенными под калькулятором или обратиться за помощью в расчётах к нашим специалистам по телефону +7(812)903-28-88, info@helios-house.ru.

    Как подобрать комплектацию солнечной и/или ветровой электростанции?

    1. Мы рекомендуем начать с расчёта необходимого количества энергии или суточного потребления вашего дома/объекта в кВт*ч/сутки. Эти данные можно получить, списав с электросчетчика или рассчитать в калькуляторе средней нагрузки, справа под картой. Обратите внимание, что данные средней нагрузки в летний и зимний период могут отличаться. Рекомендуем заполнить оба показателя. На графике появятся две прямые: синяя линия указывает зимнее потребление, красная – летнее.

    Читайте также  Как рассчитать сечение кабеля по диаметру?

    2. Выберите регион установки, для этого используйте «поиск города по названию» или двигайте метку на карте. Инсоляция в разных регионах может значительно отличаться.

    3. Выберите тип и количество солнечных панелей в соответствии с суточным потреблением вашего объекта. На графике появится кривая жёлтого цвета, она показывает выработку выбранного вами солнечного массива, при условии ориентации его строго на юг и соблюдении рекомендуемого угла наклона (зенитный угол).

    4. Чтобы увидеть количество энергии, вырабатываемое панелями в разные месяцы года – наведите курсор на точку на графике, над интересующим вас месяцем. Получить данные вырабатываемой энергии в разрезе всего года можно в нижнем, общем графике «Суммарная выработка электроэнергии», для этого достаточно нажать закладку «Среднемесячная выработка, кВт*ч».

    5. Подберите необходимую ёмкость аккумуляторных батарей, для этого справа под картой выбирайте желаемую ёмкость аккумуляторов и их напряжение. Время автономной работы системы (часов) с выбранным массивом аккумуляторов и при указанной суточной нагрузке высветится ниже.

    6. Обратите внимание, что в большинстве случаев перекрыть зимнее (ноябрь-февраль) потребление сложно. Поэтому для зимней эксплуатации используют резервные источники энергии, при полном отсутствии сети это может быть ветрогенератор или топливный генератор.

    7. Чтобы добавить к вашей резервной системе ветрогенератор откройте вкладку «Расчет энергии, вырабатываемой ветрогенераторами». Выберите количество и модель ветрогенератра, высоту мачты и окружающий ландшафт. На графике появится голубая кривая, отображающая выработку ветрогенератора в кВт*ч.

    Чтобы увидеть количество энергии, вырабатываемое в определенные месяцы года – наведите курсор на точку на графике, над интересующим вас месяцем. Получить данные вырабатываемой энергии в разрезе всего года можно в нижнем, общем графике «Суммарная выработка электроэнергии», для этого достаточно нажать закладку «Среднемесячная выработка, кВт*ч».

    Обратите внимание, что в нижнем графике «Суммарная выработка электроэнергии» отображаются общие данные как солнечной, так и ветровой системы в сумме.

    Как подобрать тип и количество водяных солнечных коллекторов?

    Объем горячей воды, получаемой от того или иного водного солнечного коллектора можно рассчитать, открыв вкладку «Расчет энергии, вырабатываемой водяными солнечными коллекторами».

    Выберите модель и количество коллекторов и укажите угол наклона коллектора в графе «зенитный угол». На графике появится жёлтая кривая, указывающая количество воды в литрах нагреваемой в сутки в различные месяцы года. Температура нагрева 25°С.

    Как рассчитать количество тепловой энергии и выбрать воздушный солнечный коллектор?

    Для расчета объема нагреваемого солнечным коллектором воздуха откройте вкладку «Расчёт энергии, вырабатываемой воздушными солнечными коллекторами» выберите модель и количество коллекторов. Обязательно укажите угол наклона коллектора в графе «зенитный угол». Для моделей с креплением на стену установите значение 90.

    На графике появится желтая кривая, отображающая объем горячего воздуха в м³/сутки при нагреве на 44°С.

    Обратите внимание, что полученные при расчетах данные приблизительные. On-line калькулятор в своих расчётах опирается на базы данных о инсоляции на земной поверхности в разных точках земного шара. Период наблюдения, учтённый в базе данных инсоляции земной поверхности — чуть более двадцати лет. Фактическая выработка энергии может отличаться из года в год, и зависит от инсоляции в конкретном периоде. К тому же данные калькулятора предполагают расположение источников тепловой и электрической энергии (солнечных панелей и коллекторов) строго на юг!

    Источник: http://www.helios-house.ru/on-line-kalkulyator.html

    Расчет установок: солнечные батареи на крыше, системы бесперебойного питания. Мощность

    Как рассчитать количество солнечных батарей на дом?

    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.

    Источник: https://utem.org.ua/pages/raschet_sistemy