Содержание

Расчет мощности домашней СЭС

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

Маломощные фотомодули делаются из производственного брака, поэтому их труднее приобрести. Если Вы встретите номиналы 50Вт, 100Вт либо 150Вт, помните, что их качество вероятнее всего ниже эталона, даже у лучших производителей.

Средний пример станции на 8кВт

Для расчетов возьмем эталон класса Tier1. Для 8кВт станции, Для вас пригодятся панели в количестве:

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

Беря во внимание, что даже летом она будет работать на 50-60% от номинала, разница. не критическая.

Рассчитаем площадь кровли под электрическую станцию:

Такая относительно маленькая конструкция просто разместится на хоть какой крыше. А сейчас рассчитаем очень допустимый вариант.

Максимальный пример на 30кВт

По условиям зеленоватого тарифа, мощность домашней СЭС не должна превосходить 30кВт. Чтоб сконструировать такую станцию пригодится тех же панелей, что и в прошлом примере:

Принципиально осознавать, что в расчетах отображена нужная площадь крыши. Даже если у Вас она намного больше, не факт, что ее хватит для размещения всех модулей.

Тут принципиально не только лишь количество квадратных метров, а и технические характеристики: высота, форма, наклон. Не запамятовывайте и о том, что это практически 2 тонны веса. Не любая кровля выдержит такую огромную и увесистую конструкцию.

Что входит в комплект систем солнечных батарей

Для получения тока недостаточно приобрести солнечные панели и подключить их. Галлактика состоит из огромного количества более принципиальных технических устройств, благодаря которым создается подходящий эффект. Итак, чтоб у вас на дому появилось электричество экологичного происхождения, кроме солнечных батарей необходимо будет приобрести еще 6 базисных частей системы, а конкретно:

  • генератор;
  • инвертор;
  • аккумулятор;
  • контроллер солнечного заряда;
  • потребитель 230В;
  • соединительная коробка.

Потому, перед тем как начать проектировать установка и размещение фотоэлектрической системы, вы должны осознавать, что это куда больше издержек, чем покупка одних только солнечных панелей. Срок службы и эффективность избранных частей будет зависеть от количества модулей, класса и компании производителя. Верно избранные технические свойства, надежность устройства и место размещения солнечных батарей станет залогом высококачественной работы и долговечности.

Как рассчитать окупаемость солнечных батарей

мощность, батарея, квадратный, метр

Установка домашней солнечной электростанции — это всегда осязаемые вложения. Не считая самих солнечных панелей, необходимо оборудование для хранения и преобразования энергии. Даже с учётом того, что вы будете сберегать на оплате счетов за электроэнергию, окупаемость солнечных батарей может растянуться на 10-ки лет, а время от времени и совсем так и не наступить.

Определите уровень потребления

Важнейший вопрос — сколько электроэнергии потребляет ваше домохозяйство. Здесь два варианта:

Для детализированного расчёта составьте перечень всех электроприборов в доме, включая лампочки. Выпишите мощность (Вт) и время работы каждого устройства на протяжение суток. Перемножьте два показателя и вы получите расход электроэнергии на каждый электроприбор (Вт/час). Сложив результаты, вы поймёте, сколько потребляет ваше домохозяйство в день, а перемножив на 30 (дней), можете найти месячный показатель.

Мощность устройства можно поглядеть в документах на него. Часто там сходу указана потребляемость электроэнергии.

Возьмём обычной пример с несколькими потребителями.

ПотребительМощность (Ватт)Время работы (часы)Расход (Ватт/ч)
Телек 150 4 600
Компьютер 100 3 300
Холодильник 250 13 3 250
Стиральная машина 500 1 500
Электрочайник 1000 0,3 300
Люстра 20 6 120
Лампа на кухне 15 4 60
Лампа в прихожей 10 2 20
Итого в день 5 150 (5.15 кВт/ч)
Итого за месяц 154 500 (154.5 кВт/ч)

Приобретенное значение неокончательно: необходимо заложить расходы электроэнергии на инвертор и контроллер, также неминуемые утраты разряда-заряда АКБ и преобразования неизменного тока в переменный, плюс — необходимо учитывать пусковую мощность электроприборов. В среднем к показателю потребляемости необходимо прибавить ещё 40-50% — это в главном находится в зависимости от типа оборудования, которое вы будете использовать в системе солнечной электростанции. Таким макаром, в нашем примере окончательное потребление будет около 225 000 Ватт/ч (225 кВт/ч) в течение 1-го месяца.

READ  Как выбрать экран для батареи

Узнайте уровень инсоляции в вашем регионе

Инсоляция — количество солнечного излучения, которое попадет на определенную область Земли. Для каждого региона этот показатель индивидуален. На нашем веб-сайте можно выяснить инсоляцию для вашего городка, также рекомендуемый угол наклона солнечных панелей в различные месяцы.

Сколько энергии вырабатывает солнечная панель

Расчёт солнечных батарей не обойдётся без значения мощности одной солнечной панели. Если вы ещё не обусловились с выбором панели, то возьмите значение, на которое ориентируетесь. Позже цифру можно корректировать.

Учитывайте, что производители указывают номинальную мощность панелей. Если заявлено 300 Вт, означает столько энергии вы будете получать в период наибольшей солнечной активности, когда погода светлая и лучи падают на панели под прямым углом. Наибольшая (пиковая) солнечная активность находится в зависимости от региона и времени года, другими словами она непостоянная. Из этого следует, что в различные времена года один и тот же набор солнечных панелей будет производить различное количество энергии. Здесь нам и пригодится значение солнечной инсоляции.

Чтоб найти, сколько энергии может дать 1 солнечная панель в вашем регионе, используем такую формулу:

Мощность панели = солнечная инсоляция x пиковая мощность солнечной панели x 30 дней.

Для примера посчитаем, сколько выработает солнечная панель на 300 Вт за месяц, если использовать её в июне.

Рассчитываем, сколько нужно солнечных панелей

Мы знаем, сколько энергии потребляет наш дом за месяц и знаем, сколько может выработать энергии одна панель за месяц. Формула будет обычный:

Количество солнечных панелей = количество потребляемой домохозяйством энергии за месяц / количество производимой энергии одной солнечной панелью за месяц.

На нашем примере это будет смотреться так: 225 000 / 49 500 = 4.54. Можно округлить либо перечесть с панелями другой мощности. Это итог без учёта облачных дней, потому в каждом личном случае необходимо добавить некое количество панелей для убежденности.

Но расчёт был для июня, когда инсоляция была наибольшей. Если мы пересчитаем по этим же формулам для, к примеру, января месяца, то в конечном итоге получим итог 15 панелей.

Немного простой математики в контексте альтернативной энергетики

Разглядим на примере солнечной энергии и солнечных батарей.

Ищем данные по затратам энергии на создание солнечных панелей — www.ce.cmu.edu/

Согласно этим данным они составляют 1,4 кВтч/см2. Эта величина является базовой и связана с термодинамикой, прорыва в этой области в ближнем будущем не предвидится. Усилия инженеров и ученых в области солнечных батарей ориентированы на понижение цены техпроцесса и увеличение КПД батареи. Цена нас вообщем не тревожит, а КПД повышаться нескончаемо тоже не может, максимум он может быть равен 100% ))

Сколько нужно солнечных панелей и аккумуляторов для дома. Расчет с примерами.

Берем какую-нибудь всераспространенную солнечную батарею — www.helios-house.ru/solnechnye-batarei/

1-ая попавшаяся солнечная батарея мощностью 200 Вт (об этом чуток позднее) имеет размер 168 х 80,8 см, что дает нам площадь 13574,4 см2.

Умножаем площадь на затраты энергии — получаем, что на издержки на создание данной панели составляют 19 МВтч

Разбираемся с мощностью. Производители здесь безбожно лгут, обратимся к достоверным научным данным )) Понятно, что средняя удельная мощность солнечного излучения на земной поверхности составляет 200 Вт/м2. Реальный КПД солнечных батарей — от 9 до 24%. Дадим нашей панели фору — наибольший КПД! В конечном итоге настоящая средняя мощность панели составит 65 Вт заместо заявленных производителем 200 Вт в безупречных лабораторных критериях (они считают, наверняка, что солнце светит круглые день и всюду как в Сахаре).

Дальше считаем создание энергии за год — 65 24 365 = 0,57 МВтч

Старение солнечных батарей составляет 1,5% в год

Обычный расчет указывает, что данная панель выработает 19 МВтч, затраченные на свое создание, за 46 лет.

Срок службы солнечной батареи составляет порядка 10-20 лет. Оптимистичные статьи говорят про 30 лет.

Сейчас вспоминаем, что самой панели недостаточно — к ней нужен как минимум контроллер заряда, инвертер и аккумулятор. Все это имеет наименьший срок службы и на их создание тоже была затрачена энергия.

Т.е. выходит, что за весь собственный срок службы солнечная батарея не выработает и половины энергии, затраченной на ее создание. А ведь не считая производства новых батарей нужна к тому же «нужная» энергия — батарея ведь должна давать электричество, которое можно издержать еще на чего-нибудть не считая производства самой батареи.

Такая же картина и с модными ветряками, и с приливными электрическими станциями, и с другой другой мурой, которой зеленоватые ездят всем нам по ушам просто для того, чтоб рубить бабосики ))

Вот и остается нам древняя хорошая обычная атомная энергетика, гидроэнергетика и ТЭЦ на угле, мазуте либо газу.

Расчет мощности солнечных батарей

Мощность солнечных панелей для автономных систем выбирается исходя из нужной вырабатываемой мощности, времени года и географического положения.

READ  Сделать экран для батареи отопления своими руками

Нужная вырабатываемая мощность определяется мощностью, требуемой потребителям электроэнергии, которые планируется использовать. При расчете стоит учесть утраты на преобразование неизменного напряжения в переменное, заряд-разряд аккумуляторов и утраты в проводниках.

Солнечное излучение величина не неизменная и находится в зависимости от многих причин – от времени года, времени суток, погодных критерий и географического положения. Эти причины также должны учитываться при расчете количества нужной мощности солнечных панелей. Если планируется внедрение системы ежегодно, то расчет должен выполняться с учетом самых неблагоприятных месяцев исходя из убеждений солнечного излучения.

При расчете для каждого определенного региона нужно проанализировать статистические данные о солнечной активности за пару лет. На основании этих данных, найти усредненную действительную мощность солнечного потока на квадратный метр земной поверхности. Эти данные можно получить у местных либо интернациональных метеослужб. Статистические данные позволят с малой погрешностью спрогнозировать количество солнечной энергии для вашей системы, которая будет преобразована солнечными панелями в электроэнергию.

Для примера разглядим усредненную дневную инсоляцию по месяцам с 1-го из серверов метеослужб для г. Москвы. Данные указаны с учетом атмосферных явлений и являются усредненными за пару лет.

Единица измерения инсоляции в таблице кВтч/м2/день.

Угол наклона плоскости, градусы по отношению к земле (0°- инсоляция на горизонтальную плоскость, 90 – инсоляция на вертикальную плоскость и т. п.), при всем этом плоскость нацелена на Юг.

Янв. Февр. Март Апр. Май Июнь Июль Авг. Сент. Окт. Нояб. Дек. Среднегодовая инсоляция кВтч/м2/день 0°

0.75 1.56 2.81 3.87 5.13 5.27 5.14 4.30 2.63 1.49 0.81 0.50 2.86
40° 1.51 2.55 3.78 4.34 5.12 4.97 5.00 4.57 3.22 2.20 1.46 1.08 3.32
55° 1.66 2.70 3.82 4.16 4.70 4.51 4.53 4.31 3.17 2.27 1.58 1.20 3.22
70° 1.72 2.71 3.67 3.79 4.18 3.95 4.00 3.85 2.97 2.24 1.62 1.26 3.00
90° 1.65 2.50 3.19 3.07 3.21 2.99 3.05 3.08 2.51 2.02 1.53 1.22 2.50
Лучший угол 72.0 63.0 50.0 34.0 20.0 11.0 16.0 27.0 43.0 58.0 69.0 74.0 44.6

Как видно, самым неблагоприятным месяцем для данного региона является декабрь, дневная усредненная инсоляция на горизонтальную поверхность земли составляет 0,5 кВтч/м2/день, на вертикальную – 1,22 кВтч/м2/день. При угле наклона плоскости относительно земли 70 градусов инсоляция будет составлять 1,26 кВтч/м2/денек, хорошим углом для декабря является 74 градуса. Самым подходящим месяцем является июнь и инсоляция на горизонтальную поверхность составит 5,27 кВтч/м2/день, лучший угол наклона для июня 11 градусов.

Угол наклона солнечной панели, при круглогодичном использовании в системе, которая потребляет в среднем одну и ту же мощность независимо от времени года, должен совпадать с хорошим углом наклона самого неблагоприятного месяца по количеству солнечной радиации. Хорошим углом наклона для декабря в г. Москва является 74 градус, таким макаром и стоит устанавливать солнечную панель, потому что в другие месяцы инсоляция приметно больше, и как следствие выработки электроэнергии будет более чем довольно. Более того, в зимнее время при углах наклона 70-90 градусов, на солнечной панели не будут накапливаться осадки в виде снега. Если задачей является получение максимальной мощности от солнечных панелей, в течение всего года, то требуется повсевременно ориентировать солнечную панель очень перпендикулярно солнцу.

Формула расчета мощности солнечных панелей

Eинс. среднемесячная инсоляция (из таблицы) кВтч/м2/денек;

Pинс – мощность инсоляции на земной поверхности на одном квадратном метре (1000Вт/м2);

k – коэффициент утрат на заряд – разряд аккумуляторов, преобразование неизменного напряжения в переменное, обычно принимают равным 1,2-1,4.

Формула расчета вырабатываемой энергии солнечными батареями

Ев. вырабатываемая энергия солнечными панелями, Втч в день;

Eинс. среднемесячная инсоляция (из таблицы) кВтч/м2/денек;

Pинс – мощность инсоляции на земной поверхности на одном квадратном метре (1000Вт/м2);

k – коэффициент утрат на заряд – разряд аккумуляторов, преобразование неизменного напряжения в переменное, обычно принимают равным 1,2.

Расчет аккумуляторов для солнечной электростанции

Дальше перейдем к расчёту ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей. Их количестов и емкость должна быть такой, чтоб энергии которая в их запасается хватило на черное время суток, стоит учитывать что ночкой потребление электроэнергии мало, по сопоставлению с дневной активностью.

Аккумулятор на 100А.ч. припасает приблизительно 100А 12В = 1200Вт. (лампочка на 100Вт. проработает от такового акб 12 часов). Так если за ночь вы потребляете 2,4кВт.ч. электричества, то для вас нужно установить 2 АКБ по 100А.ч. (12В), но здесь стоит учесть что батареи не нужно разряжать на 100%, а лучше менее 70%-50%. Исходя из этого получаем, что 2 АКБ по 100А.ч. будут припасать 2400 0,7 = 1700Вт.ч. Это правильно при разряде не большенными токами, при подключении массивных потребителей происходит просадка напряжения и емкость по факту миниатюризируется.

READ  Сколько весит 8 секций чугунной батареи

Если вы желаете высчитать, какая емкость АКБ нужна к солнечной батари, ниже приводим таблицу соответствия (для системы 12В.):

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

Что влияет на производительность гелио панели?

Перечислим главные причины, от которых зависит величина генерации.

Технические характеристики

Относятся к «внутренним» характеристикам. Более существенны:

  • Мощность – важнейший аспект. Разумеется, что модель на 500 ватт обеспечит более высшую выработку, чем 250-ваттная. Даже если 2-ая панель относится к более совершенному классу.
  • Тип ячеек – оказывает влияние на выработку в разных критериях освещения. Без учета данного фактора ответить, сколько энергии дают солнечные батареи зависимо от времени денька либо угла наклона относительно солнца нереально. Монокристаллические варианты владеют самым высочайшим КПД, но только при безупречных критериях. Поликристаллы демонстрируют наилучшие результаты при пасмурной погоде и меньше теряют при отклонении от серьезной вертикали направления падения лучей.

Сторонние причины

  • Уровень инсоляции для данной местности. В большей степени находится в зависимости от географической широты. Если Вы живете в Краснодаре, одна и та же панель при иных равных критериях будет производить в 1,5 раза больше электроэнергии, чем в Ленинградской области.
  • Погода. Чтоб осознать, сколько энергии дает солнечная батарея при умеренной облачности, довольно замерить характеристики генерации и сопоставить их с данными при ярчайшем солнце. Итог окажется на 20 – 50% ниже, зависимо от плотности пасмурного слоя.
  • Время суток. Приблизительно такие же утраты из-за конфигурации угла падения и толщины атмосферы, которую приходится преодолеть солнечному лучу, появляются рано днем и поздно вечерком.
  • Температура. Низкие температуры на производительность фактически не оказывают влияние. Но при нагреве кремниевой панели выше 25% с каждым следующим градусом эффективность понижается приблизительно на 0,5%. При этом произнесенное относится к нагреву рабочей поверхности, а не среды. Из-за этого при 30-градусной жаре и нагреве модуля до 60-70°C Вы сможете утратить до 20% номинального КПД.

Основной неувязкой в схожих критериях является ограниченность подходящей для монтажа площади. Не считая того, следует учесть предпочтительность выхода окон на юг либо относительно маленькое отклонение от данного направления, которое можно восполнить не во всех случаях.

Вариантов у хозяев квартиры всего три.

Установка солнечных батарей для квартиры на балконе

Является не самым хорошим вариантом. Главные недочеты:

  • требование очень близкой к перпендикуляру ориентации рабочих плоскостей панелей относительно солнца;
  • возможность использовать наименьшую площадь, из-за чего совокупная мощность станции не превзойдет 1-2 кВт.

По этой причине мини СЭС такового типа используются для ограниченного количества целей:

  • обустройства на балконе «зимнего сада», для освещения и подогрева которого генерации будет довольно даже зимой. Использовать такие солнечные батареи для отопления всей квартиры не получится;
  • обеспечения питанием более принципиальных потребляющих ток устройств – осветительных устройств, ноутбуков, газовых котлов – в случае отключения электроэнергии.

На теоретическом уровне установка и пуско-наладку можно провести без помощи других, но во избежание заморочек лучше обратиться к спецам MyWatt.

Комплект солнечных батарей для квартиры на несущей стене здания

Более непростой на техническом уровне, но владеющий расширенным функционалом и увеличенной мощностью вариант. Недочеты «балконной» установки в нем фактически отсутствуют. Из плюсов модификации необходимо подчеркнуть:

  • за счет варьирования формы и конструкции крепежа панелям можно придавать лучший угол наклона в широком спектре;
  • единственным неодолимым обстоятельством является отсутствие места на стенке, освещаемого солнцем. Это может быть только при расположении дома в окружении деревьев с густой листвой либо неизменного отбрасывания тени окрестными высочайшими зданиями;
  • суммарная мощность станции и удельный КПД оказывается существенно выше, чем при размещении на балконе.

Солнечные панели для квартиры на кровле высотного здания

Вариант, более симпатичный исходя из убеждений способностей, но характеризующийся суровыми административными сложностями и техническими ограничениями.

Основная технологическая неувязка состоит в непрактичности использования таковой СЭС жильцами квартир, расположенных на нижних этажах больших построек. Связано это с прямой зависимостью величины энергетических утрат от длины кабелей. При расстоянии до крыши в 10-ки метров КПД системы может свалиться на 15-25%.

Все же, в южных регионах Рф подобные СЭС в высотных домах работают уже не один год. Правда, инсталлируются они сходу для всего дома за счет застройщика, и покрывают в главном потребность освещения подъездов и питания лифтов.

На теоретическом уровне такая станция ограничена по мощности только площадью кровли. Установка на плоских крышах тоже не составляет труда и позволяет: