Расчет мощности солнечных батарей для дома: On-Line калькулятор солнечных батарей, он-лайн расчет солнечных электростанций

Содержание

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

Данный калькулятор предназначен для оценки выработки электрической энергии солнечными батареями.

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 суммарное потребление электроприборов в сутки составит 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.

Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее?

Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее? Очень просто!

Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее

Расчет небольших солнечных электростанций можно сделать достаточно просто вооружившись листом бумаги и ручкой. В этой статье мы расскажем основные принципы подбора оборудования для бытовых солнечных электростанций.

ВАЖНО: комплектация солнечной системы никак не связана с площадью дома. Она зависит только от мощности подключаемого оборудования и количества потребляемой энергии.

Основными элементами солнечной электростанции являются:

· Солнечные панели – они генерируют электроэнергию, и чем они мощнее и их больше, тем больше электроэнергии можно получить в течении дня.

· Аккумуляторные батареи – в них происходит накопление элеткроэнергии, которую можно использовать в отсутствии солнца (ночью), когда выработки электричества на солнечных панелях нет.

· Контроллер заряда аккумулятора – это устройство, которое позволяет обеспечить правильные режимы заряда аккумулятора. Выбор этого устройства, как правило, чисто технический момент за исключением выбора типа контроллера MPPT или ШИМ. Иногда контроллер заряда может быть встроен в инвертор.

· Инвертор преобразователь напряжения – это устройство преобразует постоянный ток на аккумуляторах в переменный 220В, который используется во всех бытовых электроприборах. Мощность инвертора ограничивает максимальную мощность электропотребителей, которые могут быть подключены к системе.

Теперь подробно остановимся на каждом из этих элементов системы, для того, чтобы понять, какое именно оборудование и в каком количестве, нам потребуется.

Как выбрать инвертор – преобразователь напряжения

Подбор оборудования для системы начинается с выбора инвертора. Все инверторы делятся на 2 группы по форме выходного сигнала – чистый синус (форма сигнала в виде синусоиды) и модифицированный синус (форма сигнала в виде ступенек или трапеций). Если к системе будет подключаться любая индуктивная нагрузка: двигатели , компрессоры и т.д. то инвертор должен быть обязательно с чистым синусом на выходе. Т.е. если вы планируете подключать холодильник, насос, электроинструмент и т.д. то инвертор должен на выходе выдавать чистую синусоиду.

Если же подключаемая нагрузка это телевизоры, зарядные устройства, освещение и т.д. то модифицированный синус вполне подойдет.

Таким образом чистый синус имеет более широкую область применения, но и цена у него существенно дороже чем у инверторов с модифицированным синусом.

Итак, мы определили тип инвертора, который нам нужен, далее нужно определить его номинальную мощность. Для того, чтобы это сделать, нужно просуммировать мощность всех электроприборов которые могут быть включены одновременно. Мощность каждого прибора можно найти в инструкции или на самом устройстве. Например: холодильник (300Вт) + телевизор (70Вт) + насос (400Вт) + микроволновка (1000Вт) = 300Вт+70Вт+400Вт+1000Вт = 1770Вт. Соответственно в данном случае инвертор должен иметь номинальную мощность более 1770Вт. Кроме того важно понимать, что у некоторых приборов существуют пусковые токи, которые кратковременно появляются при запуске оборудования. Эти пусковые токи могут быть в 5-7 раз больше чем номинальные. Это важно учитывать при выборе инвертора. Благо у каждого инвертора есть запас прочности – пиковая нагрузка и зачастую эта характеристика в 2 раза больше номинальной мощности. Поэтому в данном примере инвертора номинальной мощностью 2000Вт хватит для обеспечения питанием указанных приборов, даже с учетом того, что у холодильника в момент пуска мощность может быть 300Вт*7=2100Вт.

Как рассчитать солнечные панели

Следующий вопрос – как рассчитать сколько солнечных батарей нужно установить, чтобы их было достаточно для обеспечения нужным количеством электроэнергии.

Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте выясним, сколько же электроэнергии мы потребляем. Это можно сделать умножив мощность электроприборов на время их работы, например: лампочка мощностью 50Вт работая в течении 3х часов, израсходует 50вт*3ч=150Вт*ч электроэнергии. Таким образом, можно посчитать полное электропотребление за сутки, но есть и более простой способ – посмотреть показания электросчетчика за месяц и разделить на количество дней в месяце. К примеру: счетчик за месяц (30 дней) накрутил 150кВт*ч электроэнергии. В среднем за сутки получается 5кВт*ч электроэнергии. Это значит, что массив солнечных панелей должен за солнечный день успеть сгенерировать такое же количество электроэнергии.

Солнечные панели бывают различного размера и мощности, и в каждом конкретном случае бывает удобнее использовать панели определенного размера, но, как правило, для средних и больших систем используются панели 250-300Вт, поскольку они наиболее оптимальны с точки зрения монтажа. Мощность панели это как раз то количество электроэнергии, которая она вырабатывает при полной освещенности. Т.е. если на солнечную панель 250Вт в течении 3х часов под прямым углом будет светить солнце, то она выработает 250Вт*3ч=750Вт*ч электроэнергии. Конечно в течении дня может быть достаточно облачно и мало света, поэтому та же самая панель при облачной погоде может вырабатывать в 3-4 раза меньше электроэнергии чем в солнечную погоду. Таким образом для грубой оценки такой подход в расчетах может подойти. Например если нужна система, которая летом должна вырабатывать 5кВт*ч электроэнергии в день, при условии, что в среднем в течении 4х часов на панель будет светить солнце (4ч*250Вт=1000Вт), то нам понадобится не менее 5 таких панелей.

Для более точного расчета необходимо использовать так называемые таблицы солнечной инсоляции, в которых указаны средние значения солнечной освещенности на 1 кв.м. за сутки в разных регионах нашей страны. К примеру в Астрахани в июне на поверхность наклоненную на 35градусов к горизонту за месяц проникает 197. 7 кВт*ч энергии. За сутки в среднем получится около 6.6кВт*ч энергии. Конечно, не вся эта энергия будет преобразована в электрическую. У каждого модуля есть КПД (коэффициент полезного действия, не путать с КПД ФЭПа), в среднем это 16.5-17%. Это значит что нужно 6.6 кВт*ч умножить на 17%, в результате чего получим 1.12кВт*ч в сутки с одного квадратного метра солнечных панелей. Зная нужное нам количество энергии в сутки, к примеру 5кВт*ч, мы можем определить нужную нам площадь солнечных панелей – 5кВт*ч/1.12кВт*ч=4.46м.кв. Солнечный модуль 250Вт имеет размеры 1650х990мм и площадь равную 1.64м.кв.. Таким образом 3х модулей по 250Вт будет достаточно для генерации 5кВт*ч электроэнергии в сутки на территории Астрахани в июне.

По такому принципу делаются профессиональные расчеты систем, поскольку нет более точных данных по работе солнечных панелей, чем статистические.

Сколько нужно аккумуляторов

Количество энергии которое может быть запасено в аккумуляторной батарее можно оценить по формуле «емкость умножить на номинальное напряжение». Например аккумулятор емкостью 100Ач и напряжением 12В, может запасти в себе 100Ач*12В=1200Вт*ч электроэнергии.

Зная, сколько энергии у нас расходуется в сутки, мы можем определить какая часть этой энергии расходуется из аккумуляторов в отсутствии солнца. Но поскольку срок службы аккумуляторов на прямую зависит от глубины его разряда, и не рекомендуется разряжать аккумуляторы ниже 50%, мы рекомендуем делать расчет аккумуляторов исходя из суточного потребления, например в сутки потребляется 5кВт*ч, это 5000Вт*ч. Разделив потребление на 12В, получим требуемую емкость банка аккумуляторов 5000Вт*ч/12В=416Ач. Т.е. 4 аккумулятора по 100Ач гарантированно не разрядятся полностью в течении дня, что позволит увеличить срок их службы, а также обеспечат необходимым количеством электроэнергии в отсутствии солнца – ночью.

Как выбрать контроллер заряда аккумулятора и что это такое можно прочитать по адресу: http://oporasolar.ru/articles/11066-kontrollery-zaryada . В этой статье мы не будем останавливаться на данном этапе.

Зима-Лето

Зимой солнца сильно меньше чем летом, поэтому если вы хотите полностью автономную систему, то все расчеты необходимо делать основываюсь на минимальных значениях солнечной инсоляции, которые, как правило наблюдаются в декабре-январе. Так вы гарантированно обеспечите себе автономное питание в течении года. К примеру в той же Астрахани, значение солнечной инсоляции в декабре в 4 раза меньше чем в июне, поэтому для автономной работы системы зимой, потребуется в 4 раза больше солнечных панелей.

Наличие внешней сети или генератора

Если у вас есть возможность подключиться к сети или генератору, то это позволит не покупать большое количество солнечных панелей, для обеспечения питанием в зимнее время. При длительном отсутствии солнца можно включить сеть или генератор для зарядки аккумуляторов не небольшой период времени до полной зарядки, и продолжать получать энергию от солнца.

На сегодняшний день есть большое количество инверторов со встроенным зарядным устройством аккумуляторов, вплоть до автоматического переключения на питание от сети в случае сильного разряда аккумуляторных батарей. Такие инверторы наиболее удобны в использовании и достаточно просты в подключении.

Таким образом, мы разобрались как можно сделать расчет солнечной электростанции, а если у вас остались вопросы вы можете позвонить нам и мы поможем вам разобраться!

On-line калькулятор расчета работы солнечной электростанции

On-line калькулятор солнечной, ветровой и тепловой энергии

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, [email protected].

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.

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!

Расчет солнечных батарей для дома: методика, формулы, анализ

Система энергоснабжения на основе солнечных батарей кажется крайне простой. Как и ряд других систем электроснабжения, она состоит всего из 4 основных компонентов: фотоэлектрических панелей, аккумуляторов, контроллера заряда и инвертора, который преобразует низковольтный постоянный ток в бытовой, 220 В. Несмотря на такую простоту, установка системы предполагает расчет солнечных батарей для дома с учетом многих факторов.

Схема соединения солнечной батареи с сетью.

Эффективную работу конструкции можно получить только при согласованности элементов между собой. Основной вопрос, требующий рассмотрения, – выбор мощности солнечных батарей, что в реальной жизни выражается в финансовой эффективности внедрения конструкции.

Определение возможностей солнца

Расчет мощности ожидаемой выработки энергии проводится на основе данных мощности солнечного излучения с учетом погодных особенностей в различные времена года. Получая результат, необходимо также учитывать разные углы наклона панели, как вертикальной, так и горизонтальной ориентации.

Важный вопрос – выбор угла наклона панели. Имея возможность круглый год эксплуатировать систему, следует отдать предпочтение углу на 15° больше географической широты расположения дома. Кроме того, при большем наклоне на поверхности панели будут меньше задерживаться пыль и снег. Для Москвы этот угол будет равен 70° с ориентацией панели на юг. Если расчет для дома проводится исключительно для теплого времени года, они могут размещаться на стене или скате крыши с ориентацией на запад или на восток, в данном случае лучше увеличить наклон панелей в сравнении с оптимальным для лета наклоном.

Вернуться к оглавлению

Методика расчета

Схема солнечной энергосберегающей системы.

После выбора наклона солнечных батарей можно проводить расчет потенциальной производительности, количества солнечных модулей, требуемых для работы системы в выбранном режиме. Расчет и оценка проводится для худшего месяца (январь – для Москвы), летнего максимума (в Москве это июль) и для большей части года (февраль-ноябрь). Стандартную инсоляцию рассчитывают для площади в 1 м², номинальная мощность определяется при 25°С для стандартного потока света в 1 кВт/м².

Принимая максимальную инсоляцию (мощность солнечного излучения на поверхности Земли), расчет показывает, что выработка батареи относится к инсоляции 1м² так же, как мощность батареи относится к показателю мощности солнечного излучения на земной поверхности в ясную погоду, приходящейся на 1 м², то есть к 1000 Вт.

Умножая месячную инсоляцию на соотношение мощности батареи и максимальной инсоляции, можно полноценно оценить выработку солнечной батареи за отдельный месяц.

Расчет выработки фотоэлектрической панели проводится с помощью следующей формулы:

Eсб = Eинс . Pсб . η / Pинс,

где Eинс – месячная инсоляция квадратного метра, Eсб – выработка энергии солнечной батареей, η – общий КПД передачи тока по проводам, Pсб – номинальная мощность солнечной батареи, Pинс – максимальная мощность инсоляции м² земной поверхности. Важно инсоляцию и желаемую выработку использовать в одних и тех же единицах (джоулях или киловатт-часах). Имея показатели месячной инсоляции, можно оценить результаты полученной номинальной мощности солнечной батареи дома, нужной для обеспечения необходимой выработки в течение месяца.

Pсб = Pинс . Eсб / (Eинс . η)

Схема устройства солнечного коллектора.

Максимальная мощность солнечной батареи, указанная производителем, достигается в случае напряжения на ее выходе, которое превышает напряжение аккумуляторных батарей на 15-40%. Ряд моделей недорогих контроллеров заряда подключаются напрямую, «просаживая» выходное напряжение батареи ниже оптимального. Поэтому данную категорию потерь также необходимо заложить в КПД, уменьшив его на 15-25%. Однако представлены и модели контроллеров, удерживающие данные потери в пределах 2-5%.

Мощность солнечного излучения изменяется от месяца к месяцу, притом что номинальная мощность солнечной батареи остается неизменной, именно она должна стать основой определения места для установки. Благодаря формуле (2) удается оценить номинальную мощность батарей для определенных условий инсоляции, однако она малоэффективна для оценки возможностей в течение всего года. Для подробного рассмотрения режимов энергоснабжения таблица строится на основе формулы (1).

Вернуться к оглавлению

Анализ полученных результатов для 400-, 500- и 600-ваттной батареи

Специфика расчета мощности и анализа эффективности солнечных батарей:

В связи с тем что для Москвы нет данных для угла наклона в 70°, но есть имеются данные для 40° и 90°, будет использоваться среднее значение.
Значения месячной выработки округляем до 1 кВт/ч в меньшую сторону.
В процессе расчета учитывается суммарный КПД контроллера и инвертора, равный 91%.
«Режим дефицита» предполагает, что суммарной месячной выработки не будет хватать для внутренних потребностей самой системы (работы контроллера и инвертора).

Рассмотрение результатов стоит начать с 400-ваттной номинальной мощности батареи, для Москвы такого показателя будет недостаточно даже для поддержания аварийного режима в летние месяцы.

Схема работы солнечных батарей.

Однако в период с мая по начало августа выработка превышает аварийный минимум на 80%, с учетом тепла и длинных дней в данный период указанную номинальную мощность можно считать допустимым аварийным вариантом, если работа инвертора будет осуществляться не постоянно, а только в ситуации, когда электричество действительно нужно.

Приобретение солнечных батарей с меньшей мощностью можно рассматривать лишь для специальных целей, приемлемое круглосуточное бытовое электроснабжение они будут не способны обеспечить даже летом. Для маломощной системы критически важным является собственное потребление контроллера и инвертора и заряда. Оно кажется незначительным, однако при непрерывной работе за сутки набегает 0,6 кВт/ч, что в пересчете за месяц составляет 17-19 кВт/ч – треть от выработки, которая необходима для реализации аварийного режима.

В «темные» месяцы суммарная выработка системы с малой мощностью меньше этой величины. Конструкцией современных контроллеров и инверторов заряда предусмотрена защита от переразряда аккумуляторов, поэтому при фатальном повреждении системы непрерывная подача напряжения в автономной маломощной системе не гарантируется зимой даже в случае отсутствия нагрузки. В таблице данное время выделено серым цветом. Такая солнечная батарея в пасмурные зимние дни не сможет круглосуточно поддерживать напряжение, хотя в солнечную погоду даже в эти месяцы она способна обеспечить питание электроприборов необходимой мощности.

500-ваттной батарее в подмосковных условиях уже под силу дать аварийный минимум в период с мая до конца августа и производить 80% минимума в апреле и марте. 600-ваттные системы расширяют период аварийного использования со второй половины марта до сентября.

Вернуться к оглавлению

Анализ эффективности использования солнечных систем мощностью от 800 до 31,5 кВт

Схема трубчатого солнечного коллектора.

800-ваттные солнечные батареи летом позволяют использовать базовый режим электропотребления. Помимо этого, такие установки в силах обеспечить напряжение почти круглогодично – только в декабре и январе будет наблюдаться небольшой дефицит выработки.

Система в 1 кВт обещает удовлетворение базовых потребностей на протяжении почти всего периода длинных дней и с трудом берет «барьер» круглогодичного поддержания напряжения. Однако не гарантирует этого при пасмурном декабре-январе.

Следующий рубеж – батареи с номинальной мощностью в 1,2 кВт. В середине лета она обеспечивает умеренный режим, март-сентябрь – только базовый. На протяжении года выработка превышает внутренние потребности, поэтому при малой внешней нагрузке она способна круглогодично поддерживать напряжение, что позволяет ее эксплуатировать при обеспечении питания маломощных систем контроля. Аварийный минимум гарантируется большую часть года, исключение составляют самые темные месяцы – ноябрь-январь.

Солнечная батарея в 2 кВт поддерживает комфортный режим с начала мая до середины августа, а также базовые потребности в течение февраля-октября. Однако для ноября ее мощности хватит только для аварийного режима, а в декабре-январе она не сможет обеспечить даже эти скромные требования. Только номинальной мощности в 3,2 кВт под силу обеспечить аварийный минимум в течение года, расширив период комфортного использования на период длинных дней, март-сентябрь.

5.3 кВт номинальной мощности дает возможность использовать электричество от батарей в мае-августе практически без ограничений и гарантирует круглый год обеспечение базовых потребностей. 8 кВт – круглогодичное использование автономного электричества на уровне умеренного режима, 13.5 кВт – комфортного.

Максимальная мощность, которую могут иметь солнечные батареи, составляет 31.5 кВт. Ей под силу гарантировать бесперебойную эксплуатацию круглый год, зависимость от внешней электросети. Установка такой масштабной системы требует площади не менее 2 соток на стене или крыше, что позволить себе сможет не каждый владелец дома. Однако стоит учесть, что анализ проводился для Москвы. Исходя из таблицы, не сложно определить, что для получения аналогичных режимов в Астрахани или Сочи затраты уменьшаются втрое, в Петропавловске-Камчатском и во Владивостоке – в четыре раза, а в Южно-Курильске – аж впятеро.

Расчет солнечных батарей

Перед монтажом любого объекта требуется составление проекта и выполнение предварительных расчетов. Только таким образом возможно добиться максимальных результатов от запланированного мероприятия, установить объем предстоящих материальных затрат. Поэтому при проектировании альтернативных энергетических систем, большое значение имеет точный расчет солнечных батарей, без которого возможны значительные отклонения от нормативов и значительное снижение эффективности данных устройств.

Комплектация солнечной батареи

Для того, чтобы максимально точно рассчитать солнечную энергетическую систему, необходимо знать, какие элементы входят в ее состав. Все они используются в комплексе и позволяют наиболее эффективно преобразовывать энергию солнца в электрический ток.

Стандартный комплект включает в себя:

Основной элемент – солнечные батареи для дома. Главная функция заключается в приеме солнечного излучения и его последующем преобразовании в электроэнергию. Основой конструкции являются фотоэлектрические элементы, способные удерживать излучение в течение длительного времени, требующегося для преобразования. Поэтому большое значение имеет точный расчет мощности солнечных батарей.
Инвертор. Преобразует постоянный ток солнечной панели в переменный, пригодный для работы потребителей. Полученное напряжение составляет 220 вольт.
Аккумуляторная батарея. Накапливает электроэнергию, а потом отдает ее в ночное время, при плохой погоде или внезапном отключении основной сети. Электричество из аккумулятора поступает в инвертор и превращается в переменный ток.
Контроллер. Управляет процессом зарядки аккумулятора, контролирует уровень заряда и разряда батареи. Подключается последовательно между солнечной батареей и аккумулятором, помогает поддерживать стабильность напряжения, поступающего в инвертор.

Для соединения компонентов системы между собой используются провода и специальные коннекторы. Обычно они входят в общий комплект.

Исходные данные для расчетов

Теперь рассмотрим как рассчитать солнечные батареи? Основной цифрой, необходимой для расчетов, является общее энергопотребление за определенный период. Если панели устанавливаются в электрифицированном загородном доме, то расход электроэнергии можно определить по счетчику. Однако, если электроснабжение подключается впервые, необходимо составить список всех имеющихся потребителей с указанием мощности каждого из них.

Например, холодильник потребляет 350 Вт/ч. В сутки он потребит около 1 кВт/ч, а в течение месяца – около 30 кВт/ч. Точно так же нужно подсчитать расход электроэнергии у осветительных и других приборов.

Полученные цифры складываются и вначале определяется общее суточное энергопотребление. Далее результат умножается на количество дней в месяце, что даст предварительное значение. К примеру, расход электроэнергии составляет 100 кВт/ч. Эта цифра будет относительной, поскольку к ней следует добавить еще 40% на потери в аккумуляторе и при работе инвертора.

Таким образом, общий расход электроэнергии в месяц составит 140 кВт/ч. В сутки получается 140:30:7 = 0,67 кВт/ч. Следовательно, необходимы панели с минимальной мощностью 0,7 кВт. Однако их будет достаточно лишь при хорошей погоде в летнее время и частично весной и осенью. Необходимо учесть и пасмурные дни, которые нередко наблюдаются и в летние месяцы. В связи с этим, требуется увеличить количество панелей не менее чем в два раза, в противном случае электроэнергия будет поступать с перебоями.

Максимальный эффект от солнечной системы получается лишь при условии согласованной работы всех составляющих частей и компонентов. В первую очередь нужно правильно рассчитать батареи на основе исходных данных, потому что именно от этих расчетов будет зависеть эффективность работы всей энергетической установки.

Расчет солнечных панелей

Необходимая мощность солнечных панелей рассчитывается в соответствии с погодой в данной местности и интенсивностью излучения в разное время года. Большое значение при расчетах имеют углы наклона по горизонтали и вертикали. Этот показатель особенно важен, если солнечная система будет эксплуатироваться круглый год. От этого будет зависеть и место размещения оборудования. Если угол наклона не требует регулировок, то панели могут размещаться непосредственно на крыше здания.

Наиболее ответственным мероприятием является расчет солнечных батарей, количества модулей и их эффективности. Данные берутся по самому лучшему и самому худшему месяцу с точки зрения энергоэффективности. Для расчетов стандартной инсоляции выбирается площадь в 1 м², а для определения номинальной мощности требуется температура 25^{С, при стандартном световом потоке 1 кВт/м².}

Определение производительности солнечной батареи в течение месяца осуществляется по следующей формуле: Есб = Еинс х Рсб х η/Ринс. Ее переменные соответствуют таким показателям:

Есб – количество энергии, вырабатываемое батареей.
Еинс – результат месячной инсоляции 1 м².
η – величина общего КПД при передаче тока по проводникам.
Рсб – номинальная мощность солнечной панели.
Ринс – наибольшая мощность инсоляции 1 м² поверхности Земли.

При расчетах необходимо использовать единицы, одинаковые для всех показателей. Как правило, это джоули или киловатт-часы. Вычислив месячную инсоляцию, можно легко определить номинальную мощность солнечной панели, необходимую для выработки месячного объема электроэнергии: Рсб = Ринс х Есб / (Еинс х η).

Следует учесть, что напряжение на выходе солнечной панели будет на 15-40% выше напряжения аккумулятора. При использовании дешевых контроллеров эта разница неизменно уходит в потери. Более дорогие современные модели позволяют снизить этот показатель до 2-5%.

Солнечное излучение имеет разные показатели мощности, в зависимости от времени года и конкретного месяца. Номинальная мощность самой панели остается неизменной, поэтому большое значение приобретает правильный выбор места ее установки. Используя формулы, приведенные выше, можно определить лишь приблизительное количество модулей. Чтобы получить точное значение с необходимым запасом, берется двойное количество панелей с поправкой на ночное время, пасмурные дни, снегопады и другие факторы, снижающие эффективность системы.

Мощность солнечных батарей для частного дома и их производительность, во многом зависит от правильного выбора аккумуляторной батареи и инвертора.

Как рассчитать параметры аккумулятора

Аккумуляторные батареи составляют значительную часть стоимости всей солнечной системы. Прежде всего это связано с их регулярными заменами в процессе эксплуатации. Данные устройства обладают различной емкостью и сроками службы, поэтому и цена существенно отличается. Существует определенный порядок определяющий расчет солнечной батареи для дома, на основании которого каждый принимает решение о покупке той или иной модели аккумулятора.

Основными параметрами любой батареи являются емкость и количество циклов зарядки и разрядки. Показательные расчеты можно выполнить на примере обычного кислотного аккумулятора, напряжение которого составляет 12 В, а емкость – 100 А*ч. Требуется вычислить возможный объем энергии, накопленной за 1 раз и количество той же энергии, отдаваемой за 1000 циклов, составляющих срок службы батареи. Все расчеты проводятся с учетом соблюдения правил и эксплуатационных норм. Например, повышение температуры сокращает срок службы устройства, а понижение приводит к уменьшению емкости.

Итак, сколько же энергии способен выдать аккумулятор полностью заряженный, а затем полностью разряженный. Для получения результата емкость в 100 А*ч умножается на среднее значение напряжения в 12 В. Итоговой цифрой будет 1200 Вт*ч или 1,2 кВт*ч. Однако на практике полная выработка аккумулятора считается при 40-процентном остатке от начальной емкости. В этом случае показатель средней емкости за весь период эксплуатации будет не 100 А*ч, а только 70. Поэтому реальный запас электроэнергии получается: 70 А*ч х 12 В = 840 Вт*ч или 0,84 кВт*ч.

В инструкции к батарее указано, что ее нежелательно разряжать больше чем на 20% от общей емкости. То есть, в темное время суток из аккумулятора можно без последствий взять только 0,164 кВт*ч. Нормальная разрядка батареи должна происходит в течение 20 часов. Если этот процесс происходит под влиянием высокого тока, то емкость снизится еще больше. Таким образом, наиболее оптимальный ток разрядки будет 5 А, а мощность на выходе батареи – 60 Вт. Если требуется решить задачу, как рассчитать мощность с повышенным значением, в этом случае количество аккумуляторов увеличивается или изменяется режим работы имеющихся устройств.

Большое значение в обеспечении рабочего режима придается правильным настройкам контроллера зарядки и разрядки. При достижении определенного напряжения заряда производится отключение, в противном случае начнется закипание электролита и его интенсивное испарение. Точно так же отключаются потребители, при разряде батареи до 80%. Соблюдение рабочего режима и рекомендаций производителя существенно увеличивает срок службы аккумуляторных батарей.

Расчет и выбор инвертора

При выборе преобразователя энергии учитывается его мощность и конфигурация выходного сигнала. Специалисты рекомендуют выбирать инверторы с номинальной мощностью, превышающей суммарную мощность потребителей на 25-30%. Также должна учитываться резко возрастающая нагрузка, когда одновременно включаются приборы с высокой пусковой мощностью.

Одним из основных показателей инвертора является его коэффициент полезного действия. Он зависит от потерь электроэнергии при выполнении сопутствующих процессов. В разных моделях он составляет 85-95%. Наиболее оптимальным вариантом считаются устройства с КПД не менее 90%.

Различные модификации инверторов могут использоваться в однофазных или трехфазных сетях. В первом случае стоимость устройств намного ниже, но они хорошо зарекомендовали себя при работе с потребителями общей мощностью до 10 кВт. Работа происходит с напряжением 220 в и частотой 50 Гц. Трехфазные приборы могут работать в более широком диапазоне напряжений – 315, 400 и 690 В. Наиболее качественные изделия комплектуются выходными трансформаторами для выравнивания параметров напряжения.

Необходимо учитывать зависимость технических характеристик инвертора и его массы. При наличии трансформатора на 1 кг приходится мощность в размере 100 Вт. В солнечных системах может использоваться разное количество преобразователей. В системах мощностью до 5 кВт с работой вполне справляется 1 инвертор. При более высокой мощности панелей на каждые дополнительные 5 кВт к общему рассчитанному количеству рекомендуется устанавливать еще один преобразователь. Некоторые модели инверторов укомплектованы собственными зарядными устройствами. Если один из них выйдет из строя, то система будет и дальше нормально работать.

Производительность системы во многом зависит от правильного подключения инвертора. Кабель, используемый для соединений, должен обладать минимально допустимой длиной и максимально возможным сечением. При значительном удалении потребителей длину кабеля придется наращивать. Его длина от солнечной батареи до инвертора должна быть не более 3 метров.

Все соединения выполняются максимально плотно. В противном случае может возникнуть искрение и вызвать пожар. Если устанавливается автономный инвертор в качестве бесперебойного источника питания, то в его цепи вместе с другими устройствами устанавливаются автоматические выключатели.

Расчет солнечных батарей для дома

В наше современное время активно развиваются разные технологии, которые обеспечивают максимальный комфорт в человеческой деятельности. В частности, стоит отметить, что полным ходом идут разработки альтернативных источников энергии. Яркий тому пример – солнечные батареи, которые теперь можно установить на крыше собственного жилища. Причем приобрести их может любой желающий. Это особенно актуально в тех случаях, когда дом располагается в отдалении от ЛЭП. Но чтобы ощутить всю пользу и выгоду такого решения, необходим правильный расчет солнечных батарей.

Общие сведения

Фотоэлектрический эффект – это физическое явление, которое было открыто еще в 1887 году и стало основой разработки солнечных панелей для получения электроэнергии. Под воздействием света (фотонов) либо любого другого электромагнитного излучения энергия этих частичек передается электронам вещества. Иными словами, можно с помощью солнца получать электричество.

После открытия данного физического явления возникла необходимость в его контроле. С этой целью были созданы фотоэлементы – специальные электронные приспособления компактного размера. Они включают в себя полупроводниковые материалы.

В условиях промышленного производства стало возможным объединение микроскопических преобразователей в массивные и эффективные панели. Многие современные предприятия выпускают кремниевые модульные конструкции в большом объеме. Их КПД составляет порядка 18-22%.

Солнечная батарея включает несколько подобных модулей, через которые фотоны солнечного света поступают в электрическую цепь в виде постоянного тока. Далее они поступают в аккумулирующие устройства либо преобразуются в заряд переменного тока (220 Вольт). Полученная электрическая энергия позволяет функционировать домашним приборам.

Особенности расчета солнечных батарей для дома

Данная операция сводится, прежде всего, к определению их мощности. А для этого необходимо знать, какая энергетическая нагрузка будет ложиться на всю конструкцию. Иными словами, сколько киловатт энергии будет потребляться ежемесячно.

Показания эти можно определить, руководствуясь наблюдением за электрическим счетчиком. И если значение находится в пределах 100 кВт, то и панели следует приобретать именно те, которые способны генерировать такое количество энергии.

Также стоит учитывать, что работа солнечных батарей в полноценном режиме возможна лишь при дневном свете. Полноценная выдача будет только в том случае, когда небо чистое. При изменении угла падения солнечных лучей, а также появлении на горизонте тучек мощность снизится на 20%. То же самое будет происходить и в пасмурную погоду. Обо всем этом не стоит забывать.

То есть в процессе расчета солнечных батарей для частного дома следует брать тот период времени, когда они работают в полную силу. Как правило, это 7 часов – период с 9 утра до 16 часов дня. При этом в летний сезон панели могут работать от рассвета до заката. Но в ранее время процент работоспособности будет лишь в районе 20-30 %. В указанные выше часы можно получить остальные 70 %.

Мощность

Как мы уже поняли, основополагающий фактор, который следует учитывать при расчете солнечных панелей, это энергетическая нагрузка. Ведь производительность батарей во многом зависит от количества электроэнергии, требуемой для обеспечения дома:

Создание полноценной станции требует использования мощных панелей – от 150 до 250 Вт.
Для поддержания работоспособности лишь дачного освещения можно обойтись маломощными батареями – не более 50 Вт, чего вполне хватит.

Как же провести подобные расчеты?

Базовое энергопотребление

До того как проводить расчет солнечной батареи и аккумулятора, необходимо определить общую мощность всех используемых потребителей электрического тока. С этой целью энергопотребление каждой единицы (приборы, лампочки и т. д.) помножить на количество часов ее использования в течение дня.

После этого следует сложить все полученные данные. В итоге получится норма потребления электроэнергии за день (в киловатт-часах). Именно столько должны вырабатывать солнечные панели, причем это минимальное значение. От этих данных будут зависеть последующие расчеты касательно количество панелей, их стоимости и прочих параметров.

Однако вся система состоит не только из солнечных панелей, сюда включены и другие составляющие:

инверторы;
аккумуляторы;
зарядные контроллеры.

При расчете мощности солнечных батарей для дома это также не стоит скидывать со счетов! В аккумуляторах наблюдается понижение энергии – до 20 %. В связи с этим при дальнейших расчетах полученное базовое значение необходимо увеличить на эту величину.

Потребители электроэнергии

В каждом доме можно встретить некоторое количество самых необходимых приборов. Всегда в определенные часы будет работать следующая техника:

холодильник;
телевизор;
компьютер;
стиральная машина;
бойлер;
утюг;
микроволновая печь (однако она есть далеко не у всех).

Также есть и прочие приборы, в отсутствии которых жизнь теряет нужный уровень комфорта. Кроме того, на территории частной недвижимости каждый день загорается определенное количество лампочек, которое может доходить до сотни.

В таблице ниже приведена мощность электрических приборов, которые используются чаще всего.

Бытовой прибор	Показатель мощности (Вт)	Примерная продолжительность работы в течение одного дня (часы)	Суточное потребление (кВт*ч)
Микроволновка	500	2	3
Телевизор	150	5	0,8
Стиральная машинка	500	6	3
Холодильник	500	3	1,5
Лампочки	200	Около 10	2
Утюг	1500	1	1,5
Ноутбук	100	5	0,5
Бойлер на 150 литров	1,2	5	6
Контроллер	5	24	0,1
Инвертор	20	24	0,5

С этой таблицей удобно провести несложный математический расчет солнечных батарей. На данном конкретном примере значение суточного потребления составляет 18,9 кВт⋅ч. Только это без учета того, чем мы обычно пользуемся не каждый день – электрический чайник, фен, насос, кухонный комбайн и т. д. Таким образом, в среднем может получиться до 25 кВт⋅ч (не менее).

Важный момент – инсоляция

Перед тем как начать подсчет количества солнечных панелей, следует учитывать и такое понятие, как инсоляция. Грубо говоря, под этим термином следует понимать количество энергии солнечного света, падающее на единицу площади. Это очень важный параметр, без которого невозможно определить, сколько именно панелей следует приобретать.

Ведь даже если солнечного света будет недостаточно, то какой бы производительной ни была бы батарея, она не сможет выдать необходимую мощность. Следовательно, нужно понимать всю важность этого параметра при расчете солнечных батарей. Ведь от этого будет зависеть требуемый уровень энергоснабжения.

Конечно, данный параметр сугубо индивидуален для каждого конкретно взятого региона территории страны. Получить эти необходимые сведения можно двумя путями:

специализированные справочники;
электронные ресурсы метеорологической направленности.

Как можно понять, максимальное значение инсоляции будет приходиться на летний период. Минимальные же значения – преимущественно в холодные месяцы.

Количество батарей

Теперь можно заняться подсчетом количества панелей. Для этого найденное значение базового потребления электрической энергии за сутки нужно поделить на данные инсоляции требуемого месяца.

При этом важно понимать, что подсчет необходимо проводить помесячно, поскольку данные могут варьироваться в разной и порой существенной степени. Теперь остается полученное значение в результате расчета количества солнечных батарей еще раз поделить, только уже на параметр мощности выбранной панели. Данная характеристика указывается в паспорте. Если в результате получается дробное число, оно округляется до целого значения и лишь в большую сторону. Это и будет окончательным результатом.

Разумеется, чем большая производительность у панели, тем меньшее их количество придется брать. А тут уже все главным образом зависит от размеров семейного бюджета и площади крыши. В то же время необходимо учитывать и период работы всей системы. Ведь при снижении инсоляции солнечных панелей потребуется больше, нежели при условиях нормы.

Рациональный расход

Задумываясь над расчетом солнечных батарей, стоит уделить внимание освещенности. А ведь как уже было ранее подмечено, количество ламп на территории частного дома может быть большим – 100 или более того. По этой причине стоит обратить внимание на энергосберегающие лампочки. В результате можно обеспечить значительную экономию в плане энергопотребления.

Ко всему прочему следует приобретать бытовую технику не ниже класса A и даже A+, A++, A+++. В конечном счете, такая мера позволит заметно сократить расходы, которые пойдут на покупку солнечных панелей. К тому же большинство современных приборов как раз рассчитано на потребление 12 В.

А именно столько и способны выдавать фотопанели, без использования дополнительных устройств для преобразования постоянного тока в переменное напряжение.

Математический пример

В расчете количества солнечных батарей для дома следует учитывать, в какой сезон года вся система будет работать в полном режиме. И опять-таки здесь все обусловлено инсоляцией. В зависимости от месяца может потребоваться разное количество фотопанелей.

Для более ясного понимания стоит привести конкретный пример:

К примеру, суточное потребление электроэнергии в доме составит 15 кВт*час.
Параметр инсоляции – 3 кВт*час/м².
Мощность одной панели составляет 300 Вт или 0,3 кВт.

Расчет необходимого количества батарей (обозначим буквой N): N=15/3/0,3=16,6. Округлив полученное значение до целого числа в большую сторону, получаем результат – 17 панелей.

Однако зимой инсоляция существенно понижается и может составить 1 кВт*час/м². В этом случае батарей понадобится значительно больше – до 50.

Ряд нюансов

С одной стороны, отказ о зависимости центрального электроснабжения подразумевает определенные плюсы. Но есть и обратная сторона медали – такая мера таит в себе некоторые нюансы, которые не следует скидывать со счетов. И прежде всего необходимо понимать, что солнце не будет светить круглые месяцы, без «перерыва» – ведь светилу тоже нужен «отдых».

По этой причине в ходе расчетов солнечных батарей следует свериться с архивом погодных условий в регионе проживания с целью определения количества пасмурных суток. Можно заметить, что как минимум 7 дней в одном месяце – это период неблагоприятной погоды. В это время солнечные панели не смогу давать необходимое количество электрической энергии.

Ко всему прочему, необходимо не забывать о сокращении дня осеню и весной. Соответственно количество облачных дней увеличивается. В связи с этим для получения солнечной энергии с марта по октябрь, следует увеличить массив панелей до 50 % в зависимости от региона проживания.

Расчёт солнечных батарей и аккумуляторов для домашней СЭС

Сегодня займемся расчетом нужного для домовой электростанции количества материалов, в частности, солнечных панелей и аккумуляторов. Ниже приведена таблица для широты Москвы.

Расчёт мощности солнечных батарей

Чтобы рассчитать необходимую мощность солнечных батарей нужно знать сколько энергии вы потребляете. Например если ваше потребление энергии составляет 100 кВт*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 1 кВт (1000 ватт) за летний солнечный день выдаст за период с 9-ти до 16-ти часов 7 кВт*ч электроэнергии, и 210 кВт*ч в месяц. Плюс ещё 3 кВт (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 2 кВт, то выработка энергии будет 420 кВт*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 21 кВт.

Неплохо иметь 210 кВт*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.

Угол наклона панелей зависит от места расположения электростанции

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.

Расчет солнечных панелей – порядок действий

Вычисляем необходимую потребителю мощность приборов

Для начала необходимо рассчитать точное количество приборов, которые нужно обеспечить электроэнергией с учетом энергопотребления каждого из них. Сюда могут входить бытовая техника (холодильник, телевизор, стиральная машина, микроволновка, утюг, электрочайник и другая мелкая бытовая техника), компьютерная техника, системы освещения, бойлеры, котлы, насосы, газонокосилки, снегоуборочная техника и т.п. Для этого либо анализируем и усредняем среднесуточные показатели электросчетчика, либо просто складываем все мощности приборов, которые будут работать при помощи солнечных батарей. Это можно сделать согласно инструкции на приборах или найти информацию по усредненным значениям техники в специальной литературе или интернете.

Если вы решили установить солнечные батареи, при подсчете мощности всех приборов обязательно нужно учесть потери, которые составляют примерно 20%. К примеру, если потребляемая суточная мощность приборов составляет 5 кВт/ч, то общее среднесуточное потребление с учетом потерь составит: 5 х 1,2 = 6 (кВт/ч). Такой запас энергии понадобится нам в сутки для бесперебойной работы всех приборов.

Рассчитываем необходимую емкость аккумулятора солнечных панелей

Это можно изобразить такой упрощенной формулой с условными обозначениями: Е = М/Н, где Е – емкость АКБ солнечных панелей, М – потребляемая приборами мощность, Н – напряжение сети. В нашем примере при напряжении 12В получим:

Е = 6кВт/12В = 500 (А/ч).

Выясняем коэффициент инсоляции или месячный уровень радиации

Коэффициенат зависит от региона/города проживания. Это открытая информация, которую несложно найти в интернете и справочниках. К примеру, в Харькове среднегодовой коэффициент уровня радиации составляет 3,49 кВт/ч/м², минимальное его значение в декабре – 0,93 кВт/ч/м²/день, а максимальное в июне – 5,89 кВт/ч/м²/день. А в Одессе среднегодовой показатель – 3,41 кВт/ч/м²,минимум в декабре – 0,87 кВт/ч/м²/день, максимум в июле – 6,39 кВт/ч/м²/день.

Рассчитываем дневную производительность выбранной солнечной батареи

Чтобы рассчитать, сколько солнечных батарей нужно для дома или квартиры, используем формулу: П = К х S x КПД, где П – производительность одной батареи, К – коэффициент инсоляции (уровня радиации), S – площадь одной батареи, КПД – эффективность батареи в процентах. Рассмотрим на практике. К примеру, для батареи мощностью 250 Вт, площадью 2 м² и с эффективностью (КПД) 15% мы получим:

Среднесуточная производительность, Харьков:

годовая: 3,49 кВт/ч/м² х 2м² х 0,15 = 1,047 кВт;

мах: 5,89 кВт/ч/м² х 2м² х 0,15 = 1,767 кВт;

мin: 0,93 кВт/ч/м² х 2м² х 0,15 = 0,279 кВт.

Среднесуточная производительность, Одесса:

годовая: 3,41 кВт/ч/м² х 2м² х 0,15 = 1,023 кВт;

мах: 6,39 кВт/ч/м² х 2м² х 0,15 = 1,917 кВт;

мin: 0,87 кВт/ч/м² х 2м² х 0,15 = 0,261 кВт.

Рассчитываем необходимое количество солнечных панелей

Это можно сделать по следующей формуле: С = М/П, С – необходимое количество солнечных панелей, М – потребляемая приборами мощность (ее мы уже определили выше), а П – производительность одной солнечной батареи.

В наших примерах получим:

Для Харькова:

мах: 6 кВт/ч / 1,767 кВт = 3 батареи

мin: 6 кВт/ч / 0, 279 кВт = 22 батареи

Для Одессы:

мах: 6 кВт/ч / 1,917 кВт = 3 батареи

мin: 6 кВт/ч / 0, 261 кВт = 23 батареи

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 3 кВт*ч энергии, то в аккумуляторах должен быть такой запас энергии. Если аккумулятор 12 вольт 200 А/ч, то энергии в нём поместиться 12*200=2400 ватт (2,4 кВт).

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%.

Вывод! Нужно ставить аккумуляторов в два раза больше чем требуется, иначе их придётся менять каждый год или даже раньше.

Оптимальный запас ёмкости АКБ это суточный запас энергии в аккумуляторах. Например если у вас суточное потребление 10 кВт*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 200 Ач, и вы через инвертор подключаете электрический чайник на 2 кВт, то напряжение на АКБ резко упадёт, так-как ток разряда АКБ будет около 250 Ампер, 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 220 в) 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%.

Что учитывать при расчете солнечных батарей

Прежде чем рассчитать солнечные панели для дома или квартиры, нужно определиться с задачей. А именно, будут ли использоваться солнечные панели только для резервного питания, как дополнительный источник энергии или полностью должны обеспечить потребности объекта в электрической энергии. Затем надо определить суммарную мощность приборов, которые нуждаются в стабильной и бесперебойной поставке электроэнергии, генерируемой солнечными батареями. Важно запомнить, что существует прямо пропорциональная зависимость потребляемой приборами мощности «на выходе» и продолжительности их работы с увеличением емкости массива АКБ, мощности инверторов и, в конечном итоге, стоимости всей гелиоустановки.

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 30.8 кВт *ч энергии, а в день 1.02 кВт*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» 9 кВт*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.

По расчетам количество получилось таким, что панели даже не всю крышу заняли

Например у вас получилось в месяц 70 кВт*ч энергии, прибавляем 40% энергии, которая будет теряться в АКБ, инверторе и пр. Значит нам нужно чтобы солнечные панели вырабатывали примерно 100 кВт*ч. Это значит 100:30:7=0,476 кВт. Получается нужен массив батарей мощностью 0,5 кВт. 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:прибавить ещё 20% если у вас будет PWM контроллер, если MPPT то не нужно</li> Пример: Потребление частного дом 300 кВт*ч в месяц, разделим на 30 дней = 7 кВт, разделим 10кВт на 7 часов, получится 1,42 кВт. Прибавим к этой цифре 40% потерь на АКБ и в инверторе, 1,42+0,568=1988 ватт.

Для питания частного дома в летнее время нужен массив в 2 кВт.

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. Используемые источники:

www.e-veterok.ru, solarpanel.today

Сколько солнечных панелей вам нужно: размер панели и коэффициент мощности

Определить, сколько солнечных панелей вам понадобится для вашего дома, означает сначала узнать, каковы ваши цели. Вы хотите минимизировать углеродный след? Увеличить рентабельность инвестиций? Сэкономить как можно больше денег? Большинство людей хотят сэкономить при минимальном воздействии на окружающую среду.

Чтобы рассчитать, сколько солнечных панелей вам нужно, вам необходимо знать следующее: сколько энергии потребляет ваше домохозяйство; полезная площадь вашей кровли; климат и максимальное количество солнечного света в вашем районе; мощность и относительная эффективность рассматриваемых фотоэлектрических панелей; и доступны ли чистые измерения.

Один простой способ ответить на вопрос «Сколько солнечных панелей мне нужно» – это проконсультироваться с профессиональным установщиком солнечных батарей, который бесплатно проведет для вас оценку солнечной энергии для дома.

1. Сколько солнечной энергии вам понадобится?

Чтобы определить среднюю потребность вашего дома в энергии, посмотрите прошлые счета за коммунальные услуги. Вы можете рассчитать, сколько солнечных панелей вам нужно, умножив почасовую потребность вашего домохозяйства в энергии на часы пиковой нагрузки солнечного света в вашем районе и разделив полученную мощность на мощность панели.Используйте примеры низкой мощности (150 Вт) и высокой мощности (370 Вт), чтобы установить диапазон (например, 17-42 панели для выработки 11 000 кВтч / год). Обратите внимание: сколько солнечного света получает ваша крыша, а также такие факторы, как размер крыши и емкость аккумулятора, также будут иметь значение.

Если вы работаете с SunPower, наши специалисты по солнечной энергии сделают все эти расчеты за вас. Но чтобы дать вам некоторое представление о том, сколько солнечных панелей необходимо для среднего дома (или для вашего дома в частности), вот примерный набор вопросов, которые специалист по солнечной энергии может использовать, чтобы выяснить это:

2.Сколько ватт вы сейчас используете?

Посмотрите на свой счет за электроэнергию для определения среднего потребления. Найдите «Используемые киловатт-часы (или кВтч)» или что-то подобное, а затем отметьте представленный период времени (обычно 30 дней). Если в вашем счете не указаны использованные киловатт-часы, поищите начальные и конечные показания счетчика и вычтите предыдущее показание из самого последнего.

Вы хотите использовать ежедневно и почасово для наших расчетов, поэтому, если ваш счет не показывает среднесуточное значение, просто разделите среднемесячное или годовое среднее значение на 30 или 365 дней соответственно, а затем снова разделите на 24 чтобы определить среднечасовое потребление электроэнергии.Ваш ответ будет в киловатт-часах (кВтч). (И на всякий случай, если вам интересно, киловатт-час – это количество энергии, которое вы потребляете в любой момент времени, умноженное на общее время использования энергии.)

Небольшой дом в умеренном климате может потреблять около 200 кВт / ч в месяц, а более крупный дом на юге, где кондиционеры составляют большую часть домашнего потребления энергии, может потреблять 2000 кВт / ч или более. Средний дом в США потребляет около 900 кВт / ч в месяц. Итак, это 30 кВтч в день или 1.25 кВтч в час.

Среднесуточное потребление энергии – это ваше целевое среднесуточное значение для расчета ваших потребностей в солнечной энергии. Это количество киловатт-часов, которое ваша солнечная система должна производить, если вы хотите покрыть 100 процентов своих потребностей в энергии.

Важно отметить, что солнечные панели не всегда работают с максимальной эффективностью. (См. Solar 101: Как работает солнечная энергия?). Например, погодные условия могут временно снизить эффективность вашей системы. Поэтому эксперты рекомендуют добавить 25-процентную «подушку» к целевому среднесуточному значению, чтобы гарантировать, что вы сможете производить всю необходимую вам чистую энергию.

3. Сколько часов солнечного света вы можете ожидать в вашем районе?

Пик солнечного света в вашем конкретном месте будет иметь прямое влияние на энергию, которую вы можете ожидать от солнечной системы дома. Например, если вы живете в Фениксе, вы можете рассчитывать на большее количество часов пика солнечного света, чем если бы вы жили в Сиэтле. Это не означает, что домовладелец в Сиэтле не может использовать солнечную энергию; это просто означает, что домовладельцу потребуется больше панелей.

Центр данных по возобновляемым ресурсам предоставляет информацию о солнечном свете по штатам и по крупным городам.

Теперь умножьте свое почасовое использование (см. Вопрос № 1) на 1000, чтобы преобразовать почасовую потребность в выработке электроэнергии в ватты. Разделите среднюю почасовую потребность в мощности на количество дневных часов пика солнечного света в вашем районе. Это дает вам количество энергии, которое ваши панели должны производить каждый час. Таким образом, среднему дому в США (900 кВтч / месяц) в районе, который получает пять часов пикового солнечного света в день, потребуется 6000 Вт.

4. Что влияет на выходную эффективность солнечных панелей?

Вот где качество солнечных батарей имеет значение.Не все солнечные панели одинаковы. Фотоэлектрические (PV) солнечные панели (чаще всего используемые в жилых помещениях) бывают мощностью от 150 до 370 Вт на панель, в зависимости от размера и эффективности панели (насколько хорошо панель может преобразовывать солнечный свет в энергию) и по сотовой технологии.

Например, солнечные элементы без линий сетки на передней панели (такие как элементы SunPower ® Maxeon) поглощают больше солнечного света, чем обычные элементы, и не страдают от таких проблем, как расслоение (отслаивание).Конструкция наших ячеек делает их более прочными и устойчивыми к растрескиванию и коррозии. Микроинвертор на каждой панели может оптимизировать преобразование энергии в источнике, в отличие от одного большого инвертора, установленного сбоку дома.

Из-за столь значительных различий в качестве и эффективности трудно сделать обобщения относительно того, какие солнечные панели подходят вам или сколько вам потребуется для вашего дома. Главный вывод заключается в том, что чем эффективнее панели, тем больше мощности они могут производить и тем меньше вам потребуется на крыше, чтобы получить такую же выходную мощность.Обычные солнечные панели обычно производят около 250 Вт на панель с различным уровнем эффективности. Напротив, панели SunPower известны как самые эффективные солнечные панели на рынке.

Чтобы определить, сколько солнечных панелей вам нужно, разделите почасовую потребность вашего дома в мощности (см. Вопрос № 3) на мощность солнечных панелей, чтобы рассчитать общее количество панелей, которые вам нужны.

Таким образом, среднему американскому дому в Далласе, штат Техас, потребуется около 25 обычных (250 Вт) солнечных панелей или 17 панелей SunPower (370 Вт).

5. Какое влияние оказывает размер солнечной панели?

Если у вас небольшая крыша или крыша необычной формы, важно учитывать размер и количество солнечных батарей. Имея большую полезную площадь крыши, возможно, вы сможете пожертвовать некоторой эффективностью и купить больше панелей большего размера (по более низкой цене за панель), чтобы достичь целевого выхода энергии. Но если полезная площадь крыши ограничена или если она частично затенена, то возможность использовать меньшее количество более мелких высокоэффективных панелей может быть лучшим способом получить максимально возможную мощность в долгосрочной перспективе, что в конечном итоге сэкономит вам больше денег.

Типичные размеры солнечных панелей для жилых помещений сегодня составляют примерно 65 на 39 дюймов или 5,4 на 3,25 фута, с некоторыми различиями между производителями. Панели SunPower имеют размер 61,3 дюйма на 41,2 дюйма.

Эти размеры оставались более или менее неизменными на протяжении десятилетий, но эффективность и производительность на той же площади основания резко изменились в лучшую сторону. Кроме того, SunPower проектирует целые системы так, чтобы практически не было зазоров между панелями, и использует невидимое обрамление и монтажное оборудование, чтобы удерживать площадь на крыше как можно более компактной, эффективной и привлекательной.

Знание ответов на приведенные выше вопросы даст вам представление об идеальном количестве панелей для ваших потребностей в производстве электроэнергии – или, по крайней мере, о реалистичном диапазоне. Затем профессиональному установщику необходимо оценить архитектуру вашей крыши, угол наклона к солнцу и другие факторы, чтобы увидеть, сможете ли вы физически расположить нужное количество панелей на своей крыше для достижения ежедневных целей по выработке энергии и каким образом.

Вам также следует подумать об измерении нетто, поскольку вы думаете о том, как рассчитать рентабельность инвестиций для вашей солнечной системы.Чистый учет – это то, как ваша коммунальная компания кредитует вас за производство избыточной солнечной энергии, когда солнце светит, а затем позволяет вам использовать эти кредиты, когда вы используете обычную электросеть в ночное время, если у вас нет системы хранения солнечных батарей.

Для начала ознакомьтесь с нашим солнечным калькулятором , который поможет вам подсчитать, сколько вы можете сэкономить, используя солнечную энергию.

Сколько солнечных панелей мне нужно? Руководство по размеру системы

Время чтения: 6 минут

Нет смысла устанавливать только одну солнечную панель – вам понадобится больше, чтобы получить финансовую выгоду от системы солнечных панелей. Хотя ответ не всегда бывает таким простым, мы собрали несколько примеров, чтобы помочь вам понять на высоком уровне, сколько солнечных панелей вам нужно установить.

Сколько солнечных панелей питают дом? Основные выводы

Среднестатистическому дому требуется от 20 до 25 солнечных панелей , чтобы полностью компенсировать счета за электроэнергию за счет солнечной энергии
Это число зависит от нескольких ключевых факторов, включая географическое положение и характеристики отдельных панелей
Сравните расценки на солнечные батареи на торговой площадке EnergySage, адаптированной к вашей собственности и потребностям в энергии

Сколько солнечных панелей мне нужно для питания моего дома?

По нашим оценкам, типичный дом требует от 20 до 25 солнечных панелей , чтобы покрыть 100 процентов потребления электроэнергии.Фактическое количество, которое вам нужно будет установить, зависит от таких факторов, как географическое положение , эффективность панели , номинальная мощность панели и ваши личные привычки потребления энергии .

Как рассчитать, сколько солнечных панелей вам нужно

Формула, которую мы использовали для оценки количества солнечных панелей, необходимых для питания вашего дома, зависит от трех ключевых факторов: годовое потребление энергии , мощность панели и производство отношения .Что это означает? Вот предположения, которые мы сделали, и то, как мы вычислили:

Годовое потребление электроэнергии : Ваше годовое потребление электроэнергии – это количество электроэнергии, которое вы используете в своем доме за полный год. На это число, измеряемое в киловатт-часах (кВтч), влияют устройства в вашем доме, которые используют электричество, и то, как часто вы ими пользуетесь. Холодильники, кондиционеры, мелкие кухонные приборы, фонари, зарядные устройства и многое другое используют электричество. По данным У.S. Energy Information Administration (EIA), среднее американское домохозяйство потребляет 10 649 кВт / ч электроэнергии в год , поэтому мы будем использовать это число в качестве идеального размера системы солнечных панелей, что означает, что вы можете компенсировать 100 процентов использования электроэнергии. с солнечными батареями (на практике это не так уж и здорово, но терпите нас здесь).

Мощность солнечной панели : Также известная как мощность солнечной панели , мощность панели – это электрическая мощность определенной солнечной панели в идеальных условиях.Мощность измеряется в ваттах (Вт), и большинство солнечных панелей находятся в диапазоне от 250 до 400 Вт. В этих расчетах мы будем использовать 320 Вт в качестве средней панели.

Производственные коэффициенты : Производственный коэффициент системы солнечных панелей – это отношение расчетной выработки энергии системой за определенный период времени (в кВтч) к фактическому размеру системы (в Вт). Эти числа почти никогда не равны 1: 1 – в зависимости от того, сколько солнечного света получит ваша система (что в первую очередь зависит от вашего географического положения), ваш коэффициент производства будет соответственно меняться.Например, система мощностью 10 кВт, которая производит 14 кВтч электроэнергии в год, имеет коэффициент производства 1,4 (14/10 = 1,4) – это вполне реалистичный коэффициент производства, который можно увидеть в реальном мире. В США производственные коэффициенты обычно составляют от 1,3 до 1,6 , поэтому мы будем использовать эти два числа в качестве верхней и нижней оценок для наших расчетов.

И, наконец, давайте подумаем.

У нас есть три основных допущения (потребление энергии, мощность солнечных панелей и производственные коэффициенты) – теперь как эти числа перевести на приблизительное количество солнечных панелей для вашего дома? Формула выглядит так:

Количество панелей = размер системы / производственный коэффициент / мощность панели

Вставляя наши числа сверху, мы получаем:

Количество панелей = 10649 кВт / 1.3 или 1,6 / 320 Вт

… что дает нам от 20 до 25 панелей, в зависимости от того, какой производственный коэффициент мы используем (20 для коэффициента 1,6 и 25 для коэффициента 1,3). 25 панелей по 320 Вт каждая дают общий размер системы 8 кВт, что примерно соответствует среднему показателю для покупателей EnergySage. Тада!

Сколько кВтч могут производить ваши солнечные панели? Сложность производственных соотношений

Количество энергии (кВтч), которое может производить ваша солнечная энергетическая система, зависит от того, сколько солнечного света получает ваша крыша, что, в свою очередь, определяет ваш производственный коэффициент.Количество солнечного света, которое вы получаете в год, зависит как от того, где вы находитесь в стране, так и от того, какое время года. Например, в Калифорнии больше солнечных дней в году, чем в Новой Англии. Но в любом месте вы сможете производить достаточно энергии, чтобы удовлетворить свои потребности в энергии – если вы живете в районе, где меньше солнечного света, вам просто нужно будет установить у себя дома более крупную систему. Таким образом, коэффициенты производства различаются в зависимости от географического положения, а более низкий коэффициент производства (из-за меньшего количества солнечного света) означает, что вам потребуется больше солнечных панелей, чтобы получить необходимое производство энергии.

Вот пример: два домохозяйства сопоставимого размера в Калифорнии и Массачусетсе потребляют среднее количество электроэнергии для американского домохозяйства, которое, как упоминалось выше, составляет 10 649 кВтч в год. Домохозяйства в Калифорнии нуждаются в системе мощностью около семи киловатт, чтобы покрыть 100 процентов своих потребностей в энергии. Для сравнения, сопоставимое домашнее хозяйство в Массачусетсе нуждается в системе мощностью около 9 кВт для удовлетворения своих потребностей в энергии. Системы солнечных батарей в Калифорнии меньше, чем системы солнечных батарей в Массачусетсе, но способны производить такое же количество энергии, потому что ежегодно подвергаются большему воздействию солнечного света.Домовладельцы в менее солнечных районах, таких как Массачусетс, могут компенсировать это несоответствие, просто используя более эффективные панели или увеличивая размер своей солнечной энергетической системы, в результате чего на их крышах будет немного больше солнечных панелей.

Сколько солнечных панелей вам нужно для систем определенного размера?

В нашем длинном примере в начале этой статьи мы определили, что система мощностью 8 кВт, вероятно, покроет среднее потребление энергии американским домохозяйством, если вы живете в районе с коэффициентом производства 1.6, что может быть реалистичным числом для домов в большинстве районов Калифорнии. Давайте расширим это немного дальше и рассмотрим еще несколько примеров. В таблице ниже мы собрали некоторые оценки солнечных панелей для обычных размеров систем, представленных на EnergySage Marketplace. Опять же, большое предостережение заключается в том, что мы используем 1,6 в качестве предпочтительного коэффициента добычи. Для покупателей из Калифорнии это может быть реально, но для жителей Северо-Востока или регионов с меньшим количеством солнечного света эти оценки могут быть немного завышенными для производственного конца и низким количеством необходимых панелей.

Сколько солнечных панелей мне нужно для дома? Сравнение размеров системы

Типоразмер	Количество необходимых панелей	Расчетное годовое производство
4 кВт	13	6,400 кВтч
6 кВт
8 кВт	25	12,800 кВтч
10 кВт	32	16,000 кВтч
12 кВт	38	19,218 кВтч	кВтч

В приведенной выше таблице предполагается, что вы снова используете солнечную панель 320.Однако количество панелей, необходимых для питания вашего дома, и количество места, которое ваша система будет занимать на крыше, изменится, если вы используете панели с низкой или высокой эффективностью (что обычно коррелирует с низким и высоким коэффициентом полезного действия). номинальная мощность соответственно). Ниже приведена таблица, которая даст вам представление о том, сколько места ваша система займет на вашей крыше, в зависимости от выходной мощности выбранных вами солнечных панелей.

Сколько солнечных панелей я могу разместить на крыше? Размер системы по сравнению с квадратными метрами

Размер системы	Панели малой мощности (кв.футов)	Панели средней мощности (кв. футы)	Панели высокой мощности (кв. футы)
4 кВт	240	203	179
6 кВт	369	367 305	269
8 кВт	490	406	358
10 кВт	612	508	448	9019 9019 9019 9018 9018 9018
14 кВт	857	711	627

Возможно, одним из самых сложных аспектов определения размера системы солнечных батарей является оценка годового потребления энергии вашим домом.Ряд более крупных потребительских товаров или надстроек может значительно изменить ваши годовые потребности в кВтч и существенно повлиять на то, сколько панелей вам понадобится. Например, если вы будете использовать центральное кондиционирование воздуха или питать бассейн с подогревом на заднем дворе, размер вашей солнечной панели может резко измениться. Чтобы понять, какой размер вам понадобится, вам следует оценить энергетическое воздействие различных продуктов, которыми вы владеете или планируете использовать в своем доме.

Сколько солнечных панелей мне нужно для обычных бытовых приборов?

Изучив различные требования к кВтч для повседневной бытовой техники и продуктов, становится ясно одно: некоторые надстройки резко изменят ежемесячное энергопотребление и могут существенно повлиять на размер системы солнечных панелей, которую вы должны установить.Например, сочетание вашего электромобиля с солнечными батареями – отличный способ снизить выбросы углерода и повысить энергоэффективность; тем не менее, это следует планировать соответствующим образом, учитывая, что это потенциально может удвоить размер вашей фотоэлектрической системы. Хотя, безусловно, можно установить солнечную систему, а затем добавить больше панелей для удовлетворения возросших потребностей в энергии, наиболее прагматичный вариант – как можно точнее определить размер вашей системы на основе ваших ожидаемых покупок, таких как электромобиль, бассейн или центральная воздушная система.Спросите себя: «Сколько солнечных панелей мне понадобится для моего холодильника, гидромассажной ванны и т. Д.» – отличная привычка для любого нового домовладельца, использующего солнечные батареи.

Сколько солнечных панелей мне нужно для индивидуальных электрических нагрузок?

Продукт	Среднегодовая потребность в киловатт-часах	Расчетное количество необходимых солнечных панелей
Холодильник	600	2
			Центральный кондиционер воздуха Кондиционирование	1,000	3
Электромобиль	3,000	10
Бассейн с подогревом	2,500	8
Джакузи					9019	9018

При поиске лучших солнечных панелей на рынке следует учитывать несколько факторов.Хотя одни панели будут иметь более высокий рейтинг эффективности, чем другие, инвестирование в самое современное солнечное оборудование не всегда приводит к более высокой экономии. Единственный способ найти «золотую середину» для вашей собственности – это оценить расценки с различным оборудованием и предложениями финансирования.

Для любого домовладельца, который только начинает покупать солнечную батарею и который хочет приблизительную оценку установки, попробуйте наш солнечный калькулятор, который предлагает предварительную стоимость и оценку долгосрочной экономии в зависимости от вашего местоположения и типа крыши.Для тех, кто хочет получить расценки от местных подрядчиков сегодня, посетите нашу платформу сравнения расценок.

основных солнечных элементов

Понимание расчетов солнечной системы и потребности в мощности

Хотите знать, сколько солнечных панелей потребуется для питания вашего дома или бизнеса? Тебе повезло! Этот пост посвящен тому, чтобы помочь вам правильно определить размер вашей системы солнечных панелей, а также понять основные измерения и терминологию солнечной энергии, такие как киловатт и киловатт-час.

Хотя MOXIE подробно проведет вас через все важные этапы определения конфигурации вашей системы, твердое понимание основ только облегчит этот процесс.Кроме того, мы действительно хотим, чтобы вы полностью понимали все тонкости солнечной энергетики!

Краткое примечание: в этом посте объясняется, как рассчитать количество солнечных панелей, необходимых для компенсации вашего среднего потребления электроэнергии. Хотя это наиболее распространенный способ определения размера системы солнечных батарей, это не единственный вариант. Прочтите нашу недавнюю публикацию о целях по установке солнечных панелей , чтобы узнать больше о преимуществах создания системы, которая больше или меньше, чем вы в среднем используете.

Хорошие данные на входе, хорошие данные на выходе

Во-первых, давайте развенчаем некоторые распространенные заблуждения относительно размеров солнечной системы. Использование общей площади вашего здания – НЕ лучший способ рассчитать размер вашей солнечной системы. Дело также не в том, сколько человек живет в вашем доме. Это может дать вам приблизительную оценку ваших потребностей в энергии, но при определении размеров солнечной системы вы должны быть как можно точнее. Как и любой расчет, если вы поместите в уравнение неверные данные, вы получите плохой ответ.

Помните, что вы здесь пытаетесь сделать. Вы пытаетесь выяснить, сколько энергии ваша солнечная система должна быть способна производить в любой день. Независимо от того, генерируется ли она из грязного ископаемого топлива или из экологически чистых возобновляемых источников солнечного света, энергия измеряется в киловаттах (кВт), и вам выставляется счет за нее в киловатт-часах (кВт · ч). Из-за этого ваши предыдущие счета за электричество на самом деле являются лучшим руководством для правильного расчета требований к размеру вашей солнечной панели. Подробнее об этом позже.

Что такое киловатт-час (кВтч)?

Во-первых, киловатт – это 1000 ватт. Если вы когда-нибудь меняли лампочку, то знаете, что такое ватты. Мощность большинства бытовых ламп составляет от 25 до 100 Вт. Чем больше ватт, тем ярче лампа и тем больше потребляется электроэнергии. Ватты – это просто мера мощности.

Киловатт-часы (кВтч) – это мера используемой энергии. Если вы включите 100-ваттную лампочку на 10 часов, она потребует 1 кВтч энергии. Когда дело доходит до счета за электроэнергию, киловатт-час – это показатель того, сколько энергии ваш дом или бизнес использовал в предыдущем месяце.Если вы посмотрите на прошлый счет, вы увидите, что окончательная стоимость рассчитывается на основе того, сколько кВтч вы накопили.

В системах солнечных панелей используются те же самые фундаментальные измерения энергоснабжения и энергопотребления.

Размер солнечных панелей 101

Как и лампочки, солнечные панели бывают разных размеров. По большей части отдельные солнечные панели имеют размер от 250 до 400 Вт. Как только вы узнаете общее количество ватт вашей солнечной системы, определить, сколько панелей вам нужно, станет простой математикой.Для системы мощностью 5 кВт потребуется не менее двадцати панелей по 250 Вт (250 Вт X 20 = 5000 Вт). MOXIE обычно использует солнечные панели мощностью от 350 до 370 Вт. Панель такого размера, как правило, является хорошим компромиссом между 1) доступным пространством для панелей и 2) стоимостью панели.

Профессиональный совет: при выполнении расчетов солнечной системы вы также должны учитывать сезонные погодные условия и снижение характеристик оборудования в течение как минимум 25 лет.

Хорошо, но как мне рассчитать общий размер моей солнечной системы?

Хорошо, теперь пора оплатить предыдущие счета за электричество.Если вы хотите знать, насколько большой должна быть ваша солнечная система, вы действительно спрашиваете: «Сколько киловатт-часов электроэнергии я обычно использую в день?» Вы, вероятно, никогда не задумывались об этом раньше, но, к счастью, ваша коммунальная компания документирует это для вас на всех ваших счетах.

Вот как MOXIE поможет вам определить оптимальный размер солнечной системы, если вы ищете компенсацию общего энергопотребления:

Посмотрите на свои счета за электроэнергию за последние 12 месяцев (в каждой выписке должны быть указаны ваши ежемесячные кВтч использование).
Возьмите эту годовую сумму и разделите на 12, чтобы получить свое среднемесячное потребление (в некоторых счетах за электроэнергию указано среднее значение за каждый месяц).
Разделите это число на 30,5, чтобы получить среднесуточное использование.
Разделите это число на среднее дневное количество солнечных часов в вашем регионе. Это будет ваш предлагаемый размер системы при 100% эффективности.
Чтобы учесть переменные, используйте коэффициент снижения мощности для системы с КПД 85%.Это ваш окончательный предложенный размер системы в кВтч.

Совет для профессионалов: вы можете рассчитать свое среднее часовое потребление энергии, разделив свое среднесуточное потребление на 24. Затем вы можете легко преобразовать потребление киловатт-часов в потребности в киловатт-часах.

Расчеты и окончательная стоимость солнечной системы

После того, как вы вычислили свои расчеты солнечной системы, вы можете начать понимать, сколько вам будет стоить переход на солнечную энергию. Это во многом зависит от стоимости ватт солнечной энергии в вашем штате, а также от льгот, на которые вы имеете право.Наши финансовые эксперты помогут вам разобраться во всех возможных вариантах и помогут получить максимальную экономию!

Свяжитесь с MOXIE сегодня, чтобы получить бесплатный и бесплатный расчет размеров солнечной системы и смету «под ключ».

Сколько солнечных панелей мне нужно?

Среднему американскому дому требуется от 19 до 23 солнечных батарей, исходя из среднего потребления электроэнергии 877 киловатт-часов (кВтч) в месяц. Установка такого количества солнечных панелей будет стоить от 13 000 до 16 200 долларов после федеральной налоговой льготы.

Однако есть вероятность, что ваше энергопотребление не совпадает с , точно , со средним показателем в США, плюс количество необходимых солнечных панелей зависит от ряда других факторов, таких как местоположение вашего дома и тип солнечных панелей, которые вы выберете.

Итак, как именно определить, сколько солнечных панелей вам нужно? Мы вас прикрыли.

Подсчитайте, сколько солнечных панелей вам понадобится для питания вашего конкретного дома

Ваш средний ежемесячный счет

Введите свой адрес, затем выберите его из раскрывающегося списка и введите ежемесячный счет за электроэнергию от 50 до 650 долларов, чтобы запустить калькулятор.

Рассчитать

Икс

Ваши результаты

Оценка крыши для:

Средняя стоимость текущих местных предложений

Среднее количество предложений местных солнечных компаний для системы такого размера. Вы можете запросить индивидуальные предложения ниже.

Требуемое пространство на крыше (кв. Футов)

Количество необходимых панелей (при условии, что вы используете панели на 360 Вт)
Увеличение стоимости недвижимости
В 2019 году Zillow опубликовала исследование, показывающее, что солнечные батареи увеличили стоимость дома в 4 раза.В среднем 1%. Это 4,1% от текущей оценки Zestimate для вашего дома.
$ 0 ежемесячный авансовый платеж по кредиту
На основе 20-летнего кредита P&I стоимость системы за вычетом налоговой скидки 26% с процентной ставкой 4%.
Ключевые выносы
Среднему дому в США требуется от 19 до 23 солнечных батарей, чтобы покрыть счета за электричество.
На количество необходимых солнечных панелей влияют три основных фактора: потребление энергии, солнечный свет в вашем районе и выбранные вами солнечные панели.
Для средней солнечной энергетической системы потребуется от 335 до 405 квадратных футов площади на крыше.
Если у вас ограниченное пространство на крыше, высокоэффективные солнечные панели позволят вам установить меньше модулей, при этом покрывая ваши потребности в энергии.
Факторы, определяющие, сколько солнечных панелей вам нужно
Вы можете подумать, что размер вашего дома определяет, сколько солнечных панелей вам нужно, но это не так! Чтобы действительно понять, сколько солнечных панелей необходимо вашей солнечной энергетической системе, вам необходимо определить следующее:
Ваше потребление энергии : чем больше электроэнергии вы используете, тем больше солнечных панелей вам потребуется для покрытия ваших затрат на электроэнергию
Солнечный свет в вашем районе : Домам в районах, которые получают меньше солнечного света, потребуется больше солнечных панелей для снижения счетов за электричество, чем в более солнечных штатах.Как показывает практика, на юго-западе США больше всего солнца в стране, а на северо-востоке – меньше всего на
.
Мощность панели : Мощность выбранных вами солнечных панелей, также называемая номинальной мощностью, определяет, сколько энергии будут производить панели, и большинство установленных сегодня солнечных панелей имеют номинальную мощность около 320 Вт на панель; меньше панелей требуется при установке панелей с высокой номинальной мощностью

Как посчитать необходимое количество солнечных панелей
Наш калькулятор стоимости и экономии солнечных панелей – это самый быстрый, простой и самый точный способ узнать, сколько солнечных панелей нужно вашему дому, и вам не нужно делать никаких математических расчетов.Кроме того, мы предоставим вам среднюю стоимость солнечной установки для вашего дома и то, сколько это сэкономит вам на счетах за электричество.
Узнайте, сколько солнечных панелей вам нужно, чтобы не платить за электричество
Однако, если вы хотите взять ручку за бумагу и произвести расчеты самостоятельно, выполните следующие четыре простых шага, чтобы определить, сколько солнечных панелей вам нужно.
Шаг 1. Определите потребление энергии
Проверьте свой последний счет за электроэнергию, чтобы узнать свое ежемесячное потребление электроэнергии.В большинстве случаев общий объем использованной электроэнергии будет указан в нижней части счета в киловатт-часах (кВтч).
Годовое потребление энергии даст вам наилучшую оценку того, сколько солнечных панелей вам нужно, поскольку потребление энергии колеблется в разные сезоны (подумайте, сколько электроэнергии вы используете для кондиционирования воздуха летом!).
Поскольку ежемесячное потребление энергии сильно различается, может быть полезно накопить ежемесячные счета за электроэнергию за последний год, сложить потребление электроэнергии и разделить на 12.
Но использовать только один счет за коммунальные услуги, чтобы определить потребление энергии, все равно достаточно для приблизительной оценки.
Шаг 2. Узнайте, сколько энергии вырабатывают солнечные панели в вашем районе
Теперь, когда вы знаете, сколько электроэнергии потребляет ваш дом за месяц, вам нужно определить количество солнечного света, которое получает ваш район. Обычно это измеряется в так называемых «часах пика солнечного света», которые, по сути, представляют собой интенсивность солнечного света в вашем районе.
Здесь вы можете найти среднее количество дневных часов пик в вашем штате.Это число означает, сколько солнечного света вы получаете ежедневно , но нам нужно знать, сколько вы получаете ежемесячно . Для этого просто умножьте дневные часы пик в вашем штате на 30.
Пиковое количество солнечных часов в месяц, которое вы получаете, показывает, сколько кВтч электроэнергии вырабатывает 1 киловатт (кВт) солнечных панелей в вашем районе за один день. Итак, если в вашем штате 150 часов пикового солнечного света в месяц, 1 кВт солнечной энергии будет производить 150 кВт-ч электроэнергии в месяц.
Не уверены в разнице между кВт и кВтч? Прочтите наше руководство о кВт по сравнению с кВт-ч и о том, что они означают.
Шаг 3: Рассчитайте размер солнечной системы, который вам нужен
Поскольку теперь вы знаете, сколько 1 кВт солнечной энергии будет производить в вашем районе, вы можете определить, какой размер солнечной системы вам понадобится для покрытия ваших потребностей в электроэнергии.
Разделите ежемесячное потребление электроэнергии на месячные часы пиковой нагрузки в вашем районе, чтобы найти необходимый размер системы в кВт.
Шаг 4. Определите, сколько солнечных панелей вам нужно.
Итак, вы знаете размер солнечной системы, необходимый для покрытия вашего энергопотребления.Что теперь? Чтобы вычислить, сколько солнечных панелей вам понадобится, возьмите размер солнечной системы и умножьте его на 1000, чтобы преобразовать размер из киловатт в ватты.
Затем возьмите размер системы в ваттах и разделите его на мощность солнечных панелей, которые вы хотите установить.
Вуаля! Это количество солнечных панелей, которые вам понадобятся для питания вашего дома.
Сколько места на крыше необходимо для солнечных панелей?
Для средней солнечной установки потребуется от 335 до 405 квадратных футов площади на крыше.Чтобы узнать, сколько места на крыше требуется вашей солнечной системе , просто умножьте необходимое количество панелей на 17,55 квадратных футов, что составляет площадь большинства продаваемых сегодня солнечных панелей для жилых домов.
Если у вас ограниченное пространство на крыше, вам могут потребоваться высокоэффективные панели или панели с более высокой выходной мощностью, чтобы вы могли установить меньше панелей, при этом покрывая свои потребности в энергии. Вы можете использовать RoofingCalculator.com, чтобы узнать, насколько велика ваша крыша, чтобы понять, достаточно ли у вас места для солнечных панелей.
Среднее количество необходимых солнечных панелей в зависимости от размера системы
В таблице ниже показано, сколько солнечных панелей вам нужно в зависимости от размера системы, а также приблизительное количество энергии, которое будет вырабатывать солнечная батарея.
Таблица 1. Количество панелей и необходимое пространство на крыше в зависимости от типоразмера системы
Системный размер Расчетное ежемесячное производство энергии Количество панелей * Требуемое пространство на крыше
4 кВт 480-600 кВтч 13 220 кв.ноги
6 кВт 720 – 900 кВтч 19 330 кв. Футов
8 кВт 960 – 1200 кВтч 25 439 кв. Футов
10 кВт 1,200 – 1,500 кВтч 32 549 кв. Футов
12 кВт 1,440 – 1,800 кВтч 38 659 кв.ноги
14 кВт 1,680 – 2,100 кВтч 44 768 кв. Футов
* Предполагается, что панели на 320 Вт
Имеют ли смысл солнечные батареи для моего дома?
Некоторые факторы, такие как направление крыши, затенение крыши, выбранный вами солнечный инвертор и наличие солнечной батареи, также могут влиять на количество необходимых вам панелей. Однако эти факторы сложно измерить самостоятельно.
Лучший способ определить идеальное место для вашей домашней солнечной системы и сколько солнечных панелей вам нужно – это получить предложения от квалифицированных местных солнечных компаний. Установщики солнечных батарей также смогут дать вам представление о первоначальных затратах на солнечную батарею для вашего дома и о том, на какие скидки, льготы и налоговые льготы имеют право домовладельцы в вашем районе.
А пока действия, описанные в этой статье, могут дать вам приблизительную оценку того, сколько фотоэлектрических солнечных панелей вам нужно, чтобы обеспечить ваш дом чистой возобновляемой энергией.
Стоит ли использовать солнечную энергию там, где вы живете?
Проверьте потенциал солнечной энергии вашего дома
Фото © Heshphoto, inc., Выдержка из Установка собственных солнечных панелей
Если у вас есть пара минут – буквально две минуты – вы можете приблизительно оценить, сколько солнечной энергии вы можете произвести в своем доме. Если у вас есть 10 минут (и смартфон), вы можете получить гораздо более точную оценку энергетического потенциала вашей собственности.«Какой магический источник может сказать мне это?» вы можете задаться вопросом. Он называется PVWatts. И это не волшебство. Это данные о погоде.
PVWatts – это бесплатный онлайн-калькулятор, созданный Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL) (которая находится в большом солнечном поле в Голдене, штат Колорадо, в моем родном городе). Инструмент использует исторические данные о погоде для вашего региона, чтобы оценить, сколько энергии солнечные панели будут производить для вас в среднем за год. И дело не только в погоде.PVWatts также принимает во внимание несколько факторов площадки, таких как наклон вашей крыши и ее положение по отношению к пути солнца.
В целом, есть девять факторов, которые вы можете ввести для точной настройки вашего расчета PVWatts, но для новичков все, что вам нужно, – это адрес вашего дома и несколько простых измерений, чтобы получить чертовски хорошую оценку солнечного потенциала вашего дома.
Возьмите две минуты
Попробуйте двухминутную оценку, чтобы начать:
Зайдите в калькулятор PVWatts по адресу pvwatts.nrel.gov.
Введите свой домашний (или рабочий) адрес в поле «Начать работу» в верхней части страницы, затем нажмите кнопку «GO».
На следующей странице (ДАННЫЕ СОЛНЕЧНЫХ РЕСУРСОВ) подтвердите, что погодное местоположение по умолчанию является ближайшим к вашему дому. Если нет, перейдите к карте и щелкните стрелку, которая находится ближе к вашему дому.
Щелкните большую оранжевую стрелку справа на странице, чтобы «Перейти к информации о системе».
На странице ИНФОРМАЦИЯ О СИСТЕМЕ щелкните большую оранжевую стрелку, чтобы «Перейти к результатам PVWatts».”
Посмотрите на большое темно-синее число вверху страницы; за ним следует «кВтч / год». Это количество электричества, которое солнечная система среднего размера может произвести в вашем доме за один год.
Теперь вам нужно понять несколько вещей, чтобы понять, что это означает, и почему стоит перейти к более подробным расчетам. Во-первых, «кВтч / год» означает киловатт-часов в год . Киловатт-час – это количество электроэнергии, эквивалентное 1000 ватт, потребляемой в течение одного часа.Если вы включите 10-ваттную лампочку на 100 часов, вы потребляете 1 киловатт-час энергии.
Среднее потребление электроэнергии домашним хозяйством в США составляет около 11 000 кВтч в год или около 917 кВтч в месяц. Если ваша семья заботится об окружающей среде, ваше использование может быть намного ниже этого среднего. Чтобы узнать, каково ваше домашнее потребление электроэнергии, посмотрите на счета за коммунальные услуги за год или проверьте свой онлайн-счет за коммунальные услуги; большинство из них отслеживают ежемесячное использование в течение года.
Во-вторых, количество кВтч, которое вы нашли в двухминутной оценке, основано на значениях по умолчанию на странице PVWatts SYSTEM INFO.Они устанавливаются для стандартных систем на крышах с произвольными значениями уклона крыши (называемого «наклоном») и направления поверхностей крыши (называемого «азимутом»). Также существует значение по умолчанию для размера системы, которое в основном означает, сколько солнечных панелей вам нужно. Размер по умолчанию – 4 киловатта (кВт). Позже я объясню, как поиграть с разными размерами, чтобы увидеть, насколько большой должна быть ваша система, чтобы удовлетворить ваши домашние потребности.
Занять 10 минут
Оценка за 10 минут намного точнее, но все же это очень просто.Все, что вам нужно сделать, это ввести три новых значения на странице СИСТЕМНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:
Наклон (скат крыши)
Азимут (направление поверхностей крыши)
Системные потери
Чтобы измерить уклон крыши , откройте приложение уровня на своем смартфоне (на iPhone откройте приложение компаса, затем проведите пальцем по уровню). Поместите плоскую доску на крышу (там, где будут идти панели), чтобы она проходила вверх и вниз через несколько черепиц. Положите телефон на доску, затем прочтите угол в градусах, показанный на экране; это уклон вашей крыши.У меня на крыше уклон 21 градус.
Используя приложение уровня на смартфоне и плоскую доску, вы можете измерить уклон вашей крыши. Фото любезно предоставлено автором.
Чтобы найти азимут вашей крыши , откройте приложение компаса в телефоне и встаньте спиной к крыше. Держите телефон прямо перед собой, затем считайте значение градуса на компасе. Вы даже можете поставить телефон концом на обшивку вдоль карниза крыши. Моя крыша смотрит на 91 градус, почти на восток.
Приложение компаса на смартфоне поможет вам определить азимут вашей крыши (направление, в котором она смотрит). Фото любезно предоставлено автором.
Вернитесь на страницу ИНФОРМАЦИЯ О СИСТЕМЕ в PVWatts и введите свои значения наклона и азимута в соответствующие поля. Опять же, угол наклона моей крыши равен 21, а азимут равен 91.
Наконец, измените число «Системные потери» с 14 (по умолчанию) на 18. Это необязательно, но рекомендуется. Джозеф Бёрдик, с которым я был соавтором книги « Установите собственные солнечные панели », за 30 лет работы в сфере солнечной энергетики понял, что потери в 18 процентов более реалистичны, чем 14 процентов.(Никакого неуважения к NREL; фактически, Джо работал там ученым-солнечником.)
Изменение значений системных потерь, наклона и азимута (все на странице СИСТЕМНАЯ ИНФОРМАЦИЯ) даст вам более точный расчет размера системы, необходимой вашему дому для удовлетворения ваших домашних нужд.
Еще раз нажмите оранжевую стрелку, чтобы «Перейти к результатам PVWatts», и посмотрите, как изменился результат. В моем доме система мощностью 4 кВт может производить в среднем 4852 кВтч в год. Мое фактическое годовое потребление составляет около 7200 кВт / ч в год, поэтому мне потребовалась бы система большего размера, если бы я хотел снабжать все наше домашнее электричество солнечной энергией.(Я вряд ли хвастаюсь этим числом; мы могли бы добиться большего, но это неплохо для семьи из четырех человек.)
Чтобы рассчитать размер системы, который мне понадобится для использования в домашнем хозяйстве, я могу вернуться на страницу ИНФОРМАЦИЯ О СИСТЕМЕ и изменить число для «Размер системы постоянного тока», скажем, на 6 кВт. Это дает мне результат 7 278 кВт / ч в год. Итак, теперь я знаю, что мне понадобится система мощностью 6 кВт, чтобы удовлетворить все мои домашние потребности в электричестве с помощью солнечной энергии.
Фото © Heshphoto, inc., Выдержка из Установка собственных солнечных панелей
Вы можете сделать гораздо больше с PVWatts, и вы можете выполнять расчеты для наземных систем, а также для крышных или для различных типов солнечных панелей (официально называемых «модулями») и стеллажных систем.Но эта демонстрация показывает, насколько просто использовать PVWatts, чтобы получить надежную оценку размера системы, которая может вам понадобиться. И это законно; даже профи используют PVWatts. Чтобы узнать больше о точной настройке вычислений, нажмите маленькую кнопку «i» рядом с каждым полем значения на странице СИСТЕМНАЯ ИНФОРМАЦИЯ.
Для получения дополнительной информации о PVWatts и почти обо всем остальном, что касается использования солнечной энергии дома, найдите копию нашей книги Установите свои собственные солнечные панели .
Как рассчитать солнечную батарею и инвертор?
Использование системы солнечных панелей дома экономично и экологически безопасно.Но как выбрать подходящий аккумулятор и инвертор? Кроме того, вас может сильно беспокоить то, как проработать все точные расчеты солнечной панели, аккумулятора, инвертора, а также контроллера заряда.
На эти вопросы нужно ответить математически. Другими словами, вам нужны некоторые конкретные данные о ваших потребностях в энергии и определенных процессах расчета, чтобы окончательно узнать спецификации оборудования и компонентов.
Расчеты важны для вас, потому что они помогут вам построить солнечную систему с лучшими характеристиками.
Как оценить мощность нагрузки?

Таблица 1. Количество панелей и необходимое пространство на крыше в зависимости от типоразмера системы
Системный размер	Расчетное ежемесячное производство энергии	Количество панелей *	Требуемое пространство на крыше
4 кВт	480-600 кВтч	13	220 кв.ноги
6 кВт	720 – 900 кВтч	19	330 кв. Футов
8 кВт	960 – 1200 кВтч	25	439 кв. Футов
10 кВт	1,200 – 1,500 кВтч	32	549 кв. Футов
12 кВт	1,440 – 1,800 кВтч	38	659 кв.ноги
14 кВт	1,680 – 2,100 кВтч	44	768 кв. Футов

Если вы планируете установить систему солнечных панелей дома и избавляетесь от беспокойства по поводу выбора солнечных батарей, вам необходимо произвести некоторые расчеты, чтобы выбрать правильную батарею, контроллер заряда и инвертор. Первый этап – определить, сколько энергии вам нужно.

Проще говоря, вам нужно сначала оценить вашу нагрузку в ваттах электроэнергии и часы работы в тяжелых условиях. Затем вы просто умножаете мощность нагрузки на часы, чтобы получить полную мощность, которая вам нужна.

Например: предположим, что мощность вашей нагрузки составляет 150 Вт, и вам нужно, чтобы модель работала около 8 часов в день, тогда вы можете использовать следующую формулу для расчета:

150 Вт x 8 часов = 1200 Вт · ч (это абсолютная потребность в энергии для вашей солнечной панели)

Но если вы не разбираетесь в таких математических задачах, есть более конкретные вычисления:

(1) Определите максимальную мощность или пиковую нагрузку вашего дом. Вам необходимо оценить общую мощность ваших необходимых устройств и приборов, от холодильников и ламп до ноутбуков и фенов.И некоторые из них могут работать одновременно.

Пример: в комнате есть две лампочки на 50 ватт и ноутбук на 200 ватт. Общая мощность составляет:

50 Вт x 2 + 200 Вт = 300 Вт

Перечень потребляемой мощности типовой бытовой техники
(2) вам нужно выяснить, сколько часов каждое устройство будет работать каждый день. Затем вы просто умножаете каждую мощность на ее рабочее время (часы) и получаете необходимую мощность (ватт-час) в день. Затем вы просто складываете все эти значения, чтобы вычислить сумму энергии вашего дома.
Пример. Вышеупомянутые лампочки должны работать 6 часов в день, а среднее время использования компьютера составляет 3 часа каждый день. Общее значение:
50 Вт x 2 x 6 + 200 x 3 = 1200 Втч
Однако, как все мы знаем, иногда устройства просто не могут работать так эффективно, как было заявлено. Кроме того, некоторым из них может потребоваться больше ватт для запуска в первые несколько минут. Так что умножим результат на 1,5, чтобы скрыть исправные ошибки. Итого:
1200 ватт-часов x 1.5 = 1800 Втч
Как рассчитать ампер-часы батареи?
Емкость аккумулятора важна для вас, чтобы система солнечных панелей работала бесперебойно и эффективно. Если у вас нет доступа к сети или вы просто хотите хранить солнечную энергию в батарее в качестве резервного источника питания на случай чрезвычайных ситуаций.
Мощность солнечной панели
(1) Когда вы рассчитываете общую мощность нагрузки вашего дома, вам необходимо сначала оценить все параметры подходящей солнечной панели, чтобы удовлетворить ваши потребности в электроэнергии.Это напрямую связано с лучшими солнечными часами.
Например: Предположим, что лучшая продолжительность солнечного света в вашем районе составляет примерно 9 часов в день, вы можете получить требуемый размер вашей панели по следующей формуле:
1800 ватт-часов ÷ 9 часов = 200 Вт (200- ватт солнечная панель)
(2) Но оптимальное время солнечного света в 9 часов – это невероятное количество, которое, вероятно, будет достигнуто только летом. Напротив, в зимний сезон стоимость может значительно снизиться, а то и вдвое.Таким образом, можно предположить, что лучшее время солнечного света зимой – не более 5 часов.
Следовательно, чтобы убедиться, что ваша модель по-прежнему может эффективно работать при минимальном солнечном свете, вам необходимо рассчитать мощность, используя зимнее значение:
1800 ватт-часов ÷ 5 часов = 360 Вт (360-ваттная солнечная панель)
Ампер-часы батареи
Что касается ампер-часов батареи, вам нужно подумать о том, сколько энергии вы надеетесь сохранить в своем банке аккумуляторов в качестве резервного. А именно сколько дней вы хотите, чтобы аккумулятор работал без подзарядки? Обычно это 2-5 дней.
(1) Поскольку мы рассчитали конкретные размеры подходящей солнечной панели, мы можем лучше оценить номинальную мощность батареи в ампер-часах (Ач). И он должен поддерживать операции в любых возможных условиях.
Есть батареи с напряжением 12, 24 и 48 для различных применений. Если вы решите использовать батарею 12 В, вы можете получить параметр по следующей формуле:
1800 ватт-час ÷ 12 В = 150 ампер-часов
(2) Обычно мы хотели бы добавить батарею с допуском 20% к гарантия безупречного использования.Таким образом, вы получите емкость аккумулятора как:
150 ампер-часов x 1,2 = 180 ампер-часов
Чтобы всегда иметь достаточно энергии для дополнительных дней использования, аккумулятор должен выдерживать удвоенное количество обычного использования. Значит нужно последний результат умножить на 2 и еще раз умножить на свои дни. Предположим, вы хотите, чтобы ваш аккумулятор работал еще два дня, окончательная емкость аккумулятора должна быть:
180 ампер-часов x 2 x 2 = 720 ампер-часов
Итак, в этом случае вам понадобится аккумулятор на 720 Ач, 12 В для вашей системы солнечных батарей.
Как оценить технические характеристики инвертора?
Спецификация контроллера заряда
Вы можете игнорировать такой компонент, как контроллер заряда, но он также важен для обеспечения идеальной работы вашей солнечной системы.
Контроллер заряда используется для предотвращения перезарядки вашей модели. Он соединяет солнечные панели и батареи. Таким образом, он играет важную роль в регулировании солнечной энергии от солнечных панелей до батарей.
(1) Вам нужны уже вычисленные результаты из приведенного выше примера, чтобы рассчитать, насколько большим должен быть ваш удовлетворительный контроллер заряда.Вы можете просто разделить мощность нагрузки солнечной панели на номинальное напряжение батареи.
И так же, как мы сделали с вышеуказанными параметрами, мы также можем добавить дополнительный допуск, например, 20% к этому значению, тогда мы получим приблизительное представление о спецификации контроллера заряда:
1800 Вт ÷ 12В = 150 А
150 Ампер x 1,2 = 180 Ампер
(2) Если у вас нет четкого представления о контроллере заряда. Здесь мы поговорим о двух распространенных типах контроллеров заряда: PWM и MPPT.
PWM означает широтно-импульсную модуляцию. По сравнению с MPPT, ШИМ-контроллер намного экономичнее. Но недостаток в том, что это может привести к большим потерям мощности. По имеющимся данным, при преобразовании может быть потеряно до 60% мощности.
Причина потери в том, что ШИМ-контроллер ограничен и не может оптимизировать напряжение, идущее на батареи. Такое ограничение приводит к тому, что ШИМ-контроллер работает с ошибкой при обслуживании большой системы. Так что он подходит для небольших систем.
это сравнение подчеркивает проблему использования солнечной панели с более высоким напряжением на батарее 12 В без MPPT
MPPT относится к максимальному отслеживанию PowerPoint.В отличие от контроллера PWM, контроллер MPPT может эффективно оптимизировать напряжение, поступающее от солнечных панелей. В результате энергия, произведенная солнечными панелями, может передаваться в аккумуляторную батарею с максимальной скоростью.
Соответственно, КПД контроллера MPPT при преобразовании мощности составляет 93% -97%. И процесс работы и автоматически настраивается на точку пиковой мощности быстро для достижения оптимального результата. Так что использовать эту модель стоит недешево.

Спецификация инвертора
На последнем этапе нам необходимо оценить характеристики инвертора.Поиск подходящего инвертора позволит вашей солнечной системе хорошо работать с батареями и контроллерами заряда. А чтобы не возникало беспорядочных ситуаций, нужно рассчитать конкретные габариты инвертора.
Основные компоненты системы солнечных батарей
Хорошая новость заключается в том, что после определения всех этих требуемых параметров оценка параметров инвертора больше не является сложной задачей.
Тем не менее, предположим, что пиковая мощность нагрузки вашего дома составляет 200 Вт, и вам нужен инвертор, чтобы легко справиться с такой мощностью, тогда вам просто нужно купить инвертор на 200 Вт.
Или, если вы хотите, чтобы допуск был немного больше, просто добавьте 20% -25%. Тогда значение будет 240 Вт – 250 Вт.

Заключение
Как мы уже обсуждали выше, на вопрос, какого размера солнечная система нужна вашему дому, какого размера должна быть батарея или каковы возможности подходящего инвертора, всегда можно дать научный и точный ответ.
Что вам нужно сделать, так это рассчитать все эти спецификации, следуя приведенным формулам.Хотя это математическая проблема, вы все равно можете ее решить, потому что выражения и руководства просты и понятны.
Как рассчитать выходную энергию фотоэлектрических солнечных систем?
Здесь вы узнаете, как рассчитать годовой выход энергии фотоэлектрической солнечной установки.
Общая формула для оценки электроэнергии, вырабатываемой на выходе фотоэлектрической системы:
E = A * r * H * PR
E = энергия (кВтч)
A = общая площадь солнечной панели (м2)
r = выход или эффективность солнечной панели (%)
H = среднегодовое солнечное излучение на наклонных панелях (затенения не включены)
PR = коэффициент производительности, коэффициент для потерь (диапазон от 0.5 и 0,9, значение по умолчанию = 0,75)
r – мощность солнечной панели, определяемая соотношением: электрическая мощность (в кВт) одной солнечной панели, деленная на площадь одной панели.
Пример: мощность солнечной панели фотоэлектрического модуля мощностью 250 Вт с площадью 1,6 м2 составляет 15,6%.
Имейте в виду, что это номинальное соотношение дано для стандартных условий испытаний (STC): излучение = 1000 Вт / м2, температура ячейки = 25 градусов Цельсия, скорость ветра = 1 м / с, AM = 1,5.
Единица номинальной мощности фотоэлектрической панели в этих условиях называется «пиковый ватт» (Wp или kWp = 1000 Wp или MWp = 1000000 Wp).
H – среднегодовое солнечное излучение на наклонных панелях. От 200 кВтч / м2.год (Норвегия) до 2600 кВтч / м2.год (Саудовская Аравия). Вы можете найти это глобальное значение радиации здесь: База данных солнечной радиации
Вы должны найти глобальное годовое радиационное излучение, падающее на ваши фотоэлектрические панели, с вашим конкретным наклоном (наклон, наклон) и ориентацией (азимутом).
PR: PR (коэффициент полезного действия) – очень важная величина для оценки качества фотоэлектрической установки, поскольку она дает характеристики установки независимо от ориентации и наклона панели.Сюда входят все убытки.
Пример подробного описания потерь, в котором указано значение PR (зависит от места, технологии и размера системы):
– Потери инвертора (от 4% до 10%)
– Температурные потери (от 5% до 20%)
– Потери в кабелях постоянного тока (от 1 до 3%)
– Потери в кабелях переменного тока (от 1 до 3%)
– Затенения от 0% до 80% !!! (для каждого объекта)
– Потери при слабой радиации от 3% до 7%
– Потери из-за пыли, снега .

Расчет мощности солнечных батарей для дома: On-Line калькулятор солнечных батарей, он-лайн расчет солнечных электростанций

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

Данный калькулятор предназначен для оценки выработки электрической энергии солнечными батареями.

Например для небольшого дома выбираем:

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

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

Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее?

Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее

On-line калькулятор расчета работы солнечной электростанции

On-line калькулятор солнечной, ветровой и тепловой энергии

Как подобрать комплектацию солнечной и/или ветровой электростанции?

Как подобрать тип и количество водяных солнечных коллекторов?

Как рассчитать количество тепловой энергии и выбрать воздушный солнечный коллектор?

Расчет солнечных батарей для дома: методика, формулы, анализ

Определение возможностей солнца

Методика расчета

Анализ полученных результатов для 400-, 500- и 600-ваттной батареи

Анализ эффективности использования солнечных систем мощностью от 800 до 31,5 кВт

Расчет солнечных батарей

Комплектация солнечной батареи

Исходные данные для расчетов

Расчет солнечных панелей

Как рассчитать параметры аккумулятора

Расчет и выбор инвертора

Расчет солнечных батарей для дома

Общие сведения

Особенности расчета солнечных батарей для дома

Мощность

Базовое энергопотребление

Потребители электроэнергии

Важный момент – инсоляция

Количество батарей

Рациональный расход

Математический пример

Ряд нюансов

Расчёт солнечных батарей и аккумуляторов для домашней СЭС

Расчёт мощности солнечных батарей

Расчёт ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей

Сколько солнечных панелей вам нужно: размер панели и коэффициент мощности

1. Сколько солнечной энергии вам понадобится?

2.Сколько ватт вы сейчас используете?

3. Сколько часов солнечного света вы можете ожидать в вашем районе?

4. Что влияет на выходную эффективность солнечных панелей?

5. Какое влияние оказывает размер солнечной панели?

Похожие сообщения

Сколько солнечных панелей мне нужно? Руководство по размеру системы

Сколько солнечных панелей питают дом? Основные выводы

Сколько солнечных панелей мне нужно для питания моего дома?

Как рассчитать, сколько солнечных панелей вам нужно

И, наконец, давайте подумаем.

Сколько кВтч могут производить ваши солнечные панели? Сложность производственных соотношений

Сколько солнечных панелей вам нужно для систем определенного размера?

Сколько солнечных панелей мне нужно для дома? Сравнение размеров системы

Сколько солнечных панелей я могу разместить на крыше? Размер системы по сравнению с квадратными метрами

Сколько солнечных панелей мне нужно для обычных бытовых приборов?

Сколько солнечных панелей мне нужно для индивидуальных электрических нагрузок?

Понимание расчетов солнечной системы и потребности в мощности

Хорошие данные на входе, хорошие данные на выходе

Что такое киловатт-час (кВтч)?

Размер солнечных панелей 101

Хорошо, но как мне рассчитать общий размер моей солнечной системы?

Вот как MOXIE поможет вам определить оптимальный размер солнечной системы, если вы ищете компенсацию общего энергопотребления:

Расчеты и окончательная стоимость солнечной системы

Свяжитесь с MOXIE сегодня, чтобы получить бесплатный и бесплатный расчет размеров солнечной системы и смету «под ключ».

Сколько солнечных панелей мне нужно?

Подсчитайте, сколько солнечных панелей вам понадобится для питания вашего конкретного дома

Ваши результаты

Средняя стоимость текущих местных предложений

Требуемое пространство на крыше (кв. Футов)

Увеличение стоимости недвижимости

$ 0 ежемесячный авансовый платеж по кредиту

Ключевые выносы

Факторы, определяющие, сколько солнечных панелей вам нужно

Как посчитать необходимое количество солнечных панелей

Узнайте, сколько солнечных панелей вам нужно, чтобы не платить за электричество

Шаг 1. Определите потребление энергии

Шаг 2. Узнайте, сколько энергии вырабатывают солнечные панели в вашем районе

Шаг 3: Рассчитайте размер солнечной системы, который вам нужен

Шаг 4. Определите, сколько солнечных панелей вам нужно.

Сколько места на крыше необходимо для солнечных панелей?