Sådan beregnes solpanelets strøm til dit hjem

Oprettet: 19. december 2019

Meget ofte, når de ansøger om valg af udstyr, eller når de vælger et solkraftværk, stiller kunderne spørgsmålet: Hvordan man beregner strømmen og antallet af solpaneler og batterier, og hvilken kraft man skal vælge et solkraftværk. I denne artikel vil vi forsøge at håndtere dette problem, og jeg vil forsøge at forklare på simpelt sprog uden at gå i detaljer, hvordan man gør dette.

Først og fremmest skal du finde ud af, hvor meget elektricitet du bruger per dag., dette kan gøres ved at tage de gennemsnitlige månedlige elmåleraflæsninger og dividere med 30 dage. Så vi får det gennemsnitlige forbrug pr. Dag. For eksempel er den sociale norm i RO for to personer 234kW, hvilket er omkring 8kWh elektricitet om dagen. Derfor har vi brug for solpaneler til at generere den samme mængde energi om dagen.

Beregning af antallet af solpaneler og deres kapacitet

Siden solpaneler genererer kun elektrisk energi i dagslys, så skal dette først tages i betragtning, det er også værd at forstå, at produktionen på overskyede dage og om vinteren er meget reduceret og kan være 10-30 procent af panelernes effekt. For enkelheds skyld og beregning beregner vi fra april til oktober, på tidspunktet på dagen løber hovedproduktionen fra 9 til 17, dvs. 7-8 timer om dagen... Om sommeren vil intervallerne selvfølgelig være længere fra solopgang til solnedgang, men i disse timer vil output være meget mindre end det nominelle, så vi tager et gennemsnit.

Så 4 solpaneler med en kapacitet på 250W. (I alt 1000W). Der genereres 8 kWh energi pr. Dag, dvs. pr. måned er det 240 kWh. Men dette er en ideel beregning, som vi sagde ovenfor, på overskyede dage vil output være mindre, så det er bedre at tage 70% af output, 240 * 0,7 = 168 kWh. Dette er en gennemsnitlig beregning uden tab i inverteren og batterierne. Denne værdi kan også bruges til at beregne et solcelleanlæg, hvor batterier ikke bruges.

Beregning af solpaneler

Den krævede effekt fra solpaneler beregnes i henhold til vejret i området og strålingsintensiteten på forskellige tidspunkter af året. Hældningsvinklerne vandret og lodret er af stor betydning i beregningerne. Denne indikator er især vigtig, hvis solsystemet vil være i drift hele året rundt. Placeringen af ​​udstyret afhænger også af dette. Hvis hældningsvinklen ikke kræver justeringer, kan panelerne placeres direkte på taget af bygningen.

Det vigtigste mål er beregningen af ​​solpaneler, antallet af moduler og deres effektivitet. Dataene tages for den bedste og værste måned med hensyn til energieffektivitet. Til beregninger af standardisolering vælges et areal på 1 m2, og for at bestemme den nominelle effekt kræves en temperatur på 25C med en standard lysstrøm på 1 kW / m2.

Bestemmelsen af ​​solbatteriets ydeevne i løbet af måneden udføres efter følgende formel: Esb = Eins x Rsb x η / Rins. Dens variabler svarer til følgende indikatorer:

• Esb - den mængde energi, der genereres af batteriet.
• Eins er resultatet af en månedlig insolation på 1 m2.
• η er værdien af ​​den samlede effektivitet i transmission af strøm gennem ledere.
• Рсб er solcellepanelets nominelle effekt.
• Rince er den højeste isoleringskraft på 1 m2 af jordens overflade.

Ved beregning er det nødvendigt at bruge enheder, der er de samme for alle indikatorer. Disse er typisk joule eller kilowattimer. Ved at beregne den månedlige isolering kan du let bestemme den nominelle effekt af solpanelet, der kræves for at generere en månedlig mængde elektricitet: Рсб = Рins х Есб / (Еins х η).

Det skal bemærkes, at spændingen ved udgangen af ​​solpanelet vil være 15-40% højere end batterispændingen. Når du bruger billige controllere, går denne forskel altid til spilde. Dyrere moderne modeller kan reducere dette tal til 2-5%.

Solstråling har forskellige effektangivelser afhængigt af årstid og den specifikke måned. Selve panelets nominelle styrke forbliver uændret, derfor er det korrekte valg af installationsstedet meget vigtigt. Ved hjælp af formlerne ovenfor kan kun et omtrentligt antal moduler bestemmes. For at opnå en nøjagtig værdi med den nødvendige margen tages dobbelt antallet af paneler, korrigeret for natten, overskyede dage, snefald og andre faktorer, der reducerer systemets effektivitet.

Beregning af batterier til et solkraftværk

Lad os derefter gå videre til beregning af batterikapaciteten til solpaneler. Deres mængde og kapacitet skal være sådan, at den energi, der er lagret i dem, er nok til den mørke tid på dagen, det er værd at overveje, at forbruget af elektricitet om natten er minimalt sammenlignet med dagtimeaktivitet.

100 Ah batteri gemmer cirka 100A * 12V = 1200W. (en 100W pære fungerer fra et sådant batteri i 12 timer). Så hvis du bruger 2,4 kWh pr. Nat. elektricitet, så skal du installere 2 batterier på 100 Ah hver. (12V), men her skal man huske på, at det er uønsket at aflade batterierne med 100% og bedre ikke mere end 70% -50%. Baseret på dette får vi de 2 batterier på 100 Ah hver. gemmer 2400 * 0,7 = 1700Wh. Dette gælder, når der aflades med små strømme, når der tilsluttes kraftige forbrugere, opstår der et spændingsfald, og kapaciteten falder faktisk.

Hvis du vil beregne, hvor meget batterikapacitet der er brug for til et solbatteri, er nedenstående korrespondancetabel (for et 12V-system.):

• Solbatteri 50W. - batteri 20-40 A.h.
• 100W. - 50-70 A.h.
• 150W. - 70-100 A.h.
• 200W. - 100-130 A.h.
• 300W. - 150-250 A.h.

Analyse af beregninger

Under hensyntagen til vejrforholdene og batteriernes nominelle effekt kan vi konkludere, at et 400 W batteri i Moskva ikke engang vil være nok til at understøtte nødtilstand om sommeren. Skønt til at give, kan et overskud af nødniveauet på 80% betragtes som en acceptabel mulighed, især med intermitterende drift af inverteren, men kun når der er brug for elektricitet.

Laveffektsystemer er ikke designet til døgnet rundt indenlandske strømforsyninger, selv ikke om sommeren. Da energien i sådanne systemer er kritisk for selvforbruget af ladestyringen og inverteren. Om vinteren vil solfangeren ikke være tilstrækkelig til driften af ​​alle elektriske apparater derhjemme, men om sommeren er det helt acceptabelt, at strømforsyningen bliver uafbrudt.

Batterifunktioner fra strømberegninger til Moskva:

• 500 W - giver et nødminimum på 80% fra maj til slutningen af ​​august;
• 600 W - midten af ​​marts - september;
• 800 W - når nødniveauet overskrides (undtagen i december og januar), giver det spænding fra marts til september;
• 1 kW - giver grundlæggende elforbrug næsten hele året, men om vinteren (december og januar) er energi muligvis ikke nok;
• 1,2 kW - giver en moderat tilstand i juli, i marts - september den grundlæggende strømforbrugstilstand. Nødminimumet falder i perioden november - januar;
• 2 kW - opretholder en behagelig tilstand eller tæt på den i perioden maj - august og grundlæggende fra februar til august. Men i de lange, mørke måneder er denne solfangerkapacitet muligvis ikke nok;
• 3,2 kW - giver en behagelig tilstand til alle lange dage og giver dig mulighed for at regne med et nødsituation gennem hele året;
• 5,3 kW - batterier med nominel effekt, hvilket giver næsten ubegrænset brug af elektricitet i perioden maj - august og hele året rundt i grundlæggende tilstand;
• 8 kW - kraften fra solbatteriet, som sikrer brugen af ​​elektricitet året rundt i moderat tilstand;
• 13,5 kW - behagelig strømforbrugstilstand året rundt.

Inverterens effekt og tab

Nu, hvad angår inverteren, har den også sin egen effektivitet, og dette er ca. 75-90%, dvs. alle opnåede værdier for energiproduktion og reserve kan tilskrives disse procenter. Som et resultat er det bedre at tage en dobbelt reservekapacitet til batterier, så med et forbrug på 2400Wh pr. Nat skal du installere 4 batterier med en kapacitet på 100Ah. 100A * 12V * 4 = 4800Wh. Omformerens effekt viser den nominelle belastning, der kan tilsluttes den., dvs. antallet og typen af ​​husholdningsapparater.

Som et resultat får vi et solkraftværk på 2,5 kW:

1. Solpaneler 4stk. 250W hver. Generation pr. Måned 170-240 kWh (36 tusind rubler)
2. Batteri 100 Ah hver. 4 ting. har op til 4800 watt. (AGM-batterier 50 tusind rubler)
3. Inverter 2,4 kW nominel effekt af det tilsluttede udstyr (27 tusind)

I alt 113 tusind rubler. til et sæt udstyr.

Maksimal belastning og gennemsnitligt energiforbrug

I øjeblikket har ikke alle råd til at installere en soldrevet understation i deres landsted. Ikke desto mindre skal du først planlægge, hvilken maksimal belastning der skal forventes, når husholdningsapparater tændes, samt hvilken gennemsnitlig mængde elektricitet de bruger per dag, når du planlægger installationen.

Det maksimale belastningsniveau bestemmes ud fra den maksimale effekt af alle elektriske apparater i huset, så når flere af dem tændes på samme tid, kan systemet i huset klare belastningen.

For at bestemme det gennemsnitlige daglige forbrug af hver af enhederne skal dens effekt ganges med driftstiden fra netværket pr. Dag. Og det samlede energiforbrug findes ved at opsummere energien fra alle apparater i huset.

Bestemmelse af det samlede tal for energiforbrug giver dig mulighed for at planlægge den effektive brug af solenergi genereret af solpaneler. Derudover gør de opnåede tal det muligt at beregne solpanelernes effekt til hjemmet, så du ved, hvilket batteri du skal købe. Batteriets kapacitet påvirker direkte dets omkostninger.

Husholdningsapparater strøm, elforbrug

Nu med hensyn til forbrugere og deres kapacitet er her de vigtigste:

• Led tv - 50-150W.
• Køleskab klasse A - 100-300W. (kun når kompressoren kører)
• Bærbar - 20-50W
• Energibesparende lampe - 30W, LED 3-9W
• Vægmonteret kedel (elektronik + indbygget pumpe) - 70-130W.
• Router - 10-20W.
• Klimaanlæg 9 - 700-900W.
• E-mail Tekande - 1500W.
• Mikrobølgeovn - 500-700W.
• Vaskemaskine - 600 - 900W.
• DVR + 4 kameraer - 30-50W.

Alle kræfter er angivet i enhedens driftstime, skal man huske på, at de fleste enheder fungerer i kort tid, kedlen opvarmes i 5 minutter, køleskabet tændes hver 2-3 timer i en time for at opretholde tempoet. Kedelpumpen fungerer også, når kølevæskens temperatur opretholdes. Du kan også beregne andre enheder efter dette princip.

Hvad er inkluderet i solsystemsættet

For at få strøm er det ikke nok at købe solpaneler og tilslutte dem. Solsystemet består af mange lige så vigtige tekniske enheder, takket være hvilke den ønskede effekt skabes. Så for at dit hjem skal have elektricitet af miljøvenlig oprindelse, skal du ud over solpaneler købe 6 mere grundlæggende elementer i systemet, nemlig:

• generator;
• inverter;
• batteri;
• solopladningsregulator;
• forbruger 230V;
• forbindelsesboks.

Før du begynder at designe installation og placering af et solcelleanlæg, skal du forstå, at dette er meget dyrere end at købe solpaneler alene.Levetiden og effektiviteten af ​​de valgte elementer afhænger af antallet af moduler, klasse og producentens firma. Korrekt valgte tekniske egenskaber, enhedens pålidelighed og placeringen af ​​solpaneler vil være nøglen til ydeevne og holdbarhed i høj kvalitet.

Beregning af antallet af batterier til hjemmet

For at beregne, hvor mange batterier du har brug for til dit hjem, skal du estimere værdierne for flere nøgleparametre. Lad os se på alt i orden.

Beregning af energiforbrug

For at beregne det nødvendige antal paneler skal du starte med at oprette en liste over alle elektriske apparater og deres driftstid under hensyntagen til strømmen. Først efter at du har udarbejdet en teknisk beskrivelse af systemet, kan du beregne husets samlede efterspørgsel, hvilket er et obligatorisk trin til beregning af antallet af solpaneler. Tabellen nedenfor viser værdierne for individuelle elektriske apparater, der hjælper dig med at beregne.

For korrekt at beregne el-omkostningerne i dit hjem afhængigt af antallet af enheder kan du se effekten af ​​hver enkelt enhed i den tekniske dokumentation eller på Internettet på producentens websted.

Når du har beregnet, skal du korrigere værdierne, da solbatteriet tager 100% jævnstrøm, der omdannes til vekselstrøm ved hjælp af inverteren, hvilket resulterer i, at op til 20% af spændingen går tabt . Du skal også tage højde for, at startkraften for en hvilken som helst elektrisk enhed er flere gange højere end den, der er angivet i passet, og derfor skal du, når du beregner den samlede forbrugte elektricitet, efterlade en fejl, der vil blive brugt af inverteren de første par sekunder, når enheden starter. Hvis der er mange sådanne stærke enheder i huset, og de kan tændes på samme tid, er det bedre at give en separat tænding til start.

Bestemmelse af mængden af ​​energi fra solen i et bestemt område

Mængden af ​​energi genereret af solpaneler afhænger af regionen og solstrålingen. Sådanne indikatorer kan ikke beregnes eller måles uafhængigt, for dette skal du kontakte den hydrometeorologiske station eller referencebogen for data. Det kan findes på Internettet, det er nok at angive i søgningen din by og definitionen af ​​solstråling. Når du har indsamlet de nødvendige oplysninger, skal du bruge følgende formel til at bestemme mængden af ​​energi:

Gennemsnitlig årlig solstråling: kW * h / m2 / dag

Da solen skinner på forskellige tidspunkter af året med forskellige niveauer af stråling, tilrådes det at beregne dens værdi ud fra indikatorerne for hele året, dvs. bruge gennemsnitsværdien selvfølgelig, hvis du vil bruge solpaneler hele året rundt. Baseret på de beregnede data kan du bestemme antallet og effekten af ​​solmodulet. Overvej for eksempel værdierne i Moskva, Kotelnicheskaya-dæmningen, bredde 55,7.

Disse omtrentlige indikatorer og ovenstående formel giver dig mulighed for at foretage de mest nøjagtige beregninger for valg af effekt og antal solpaneler, dog undtagen i de tilfælde, hvor der er en ekstrem lang periode med regn eller overskyet vejr.

Beregning af antallet af batterier

Baseret på de tidligere angivne værdier for energiforbrug for elektriske apparater samt niveauet af solstråling kan du bestemme den rigtige mængde solpaneler til at levere elektricitet til dit hjem.Så vi tager værdien af ​​stråling fra tabellen for den måned eller periode, du er interesseret i, og derefter deler vi den med 1000. Den resulterende værdi kaldes pico-timer i 1000 W / m2. Og solmodulet genererer igen en sådan mængde energi, hvor Pw er kraften, E er isolationsværdien for den valgte periode, k er en koefficient svarende til 0,5 om sommeren og 0,7 om vinteren:

W = k Pw E / 1000

W-faktoren korrigerer for effekttabet, der ikke kun forbruges af inverteren eller startgabet, når elektriske apparater slukkes, men også den skrå forekomst af bjælkerne, der varierer hele dagen. Ovenstående formel og den krævede mængde energi, der forbruges i huset (tidligere beregnet) giver dig mulighed for at bestemme den samlede effekt af modulet og derved forstå, hvor mange solpaneler du har brug for at levere fuldt ud. I dag præsenteres batterier med en kapacitet på 50 W og derover. Generatoren kan bruges til at justere den krævede værdi.

Det er meget vigtigt ikke at vælge solpaneler end-til-end i henhold til den beregnede effekt, for eksempel hvis et huss gennemsnitlige energiforbrug er 68W, skal du ikke købe et modul med en effekt på 70W, det er bedre at købe to 50W-paneler eller brug solenergi delvist og ikke til permanent brug. Men eksperter anbefaler, at hvis du allerede har taget et sådant spørgsmål op som at give et hus en økologisk strøm, er det bedre at beregne indikatoren i overskud.