Kako izračunati snagu solarne ploče za vaš dom

Stvoreno: 19. prosinca 2019

Vrlo često, kada se prijavljuju za odabir opreme ili prilikom odabira solarne elektrane, kupci postavljaju pitanje: Kako izračunati snagu i broj solarnih panela i baterija i koju snagu odabrati solarnu elektranu. U ovom ćemo članku pokušati riješiti ovaj problem, a ja ću pokušati jednostavnim jezikom, ne ulazeći u detalje, objasniti kako to učiniti.

Prije svega morate saznati koliko električne energije dnevno trošite., to se može učiniti uzimajući prosječna mjesečna očitanja brojila električne energije i dijeleći se s 30 dana. Tako dobivamo prosječnu potrošnju po danu. Primjerice, socijalna norma u RO za dvije osobe iznosi 234kW, što je oko 8kWh električne energije dnevno. Sukladno tome, solarni paneli trebaju nam da bi generirali istu količinu energije dnevno.

Proračun broja solarnih panela i njihovog kapaciteta

Od solarnih panela stvaraju električnu energiju samo tijekom dnevnog svjetla, to se prije svega mora uzeti u obzir, također vrijedi razumjeti da je izlaz u oblačnim danima i zimi jako smanjen i može biti 10-30 posto snage panela. Radi jednostavnosti i praktičnosti izračunavat ćemo od travnja do listopada, po dobu dana glavna proizvodnja traje od 9 do 17 sati, tj. 7-8 sati dnevno... Ljeti će intervali naravno biti duži, od izlaska do zalaska sunca, ali tijekom tih sati izlaz će biti puno manji od nominalnog, tako da prosječimo.

Dakle 4 solarna panela snage 250W. (Ukupno 1000 W). Dnevno će se generirati 8 kWh energije, tj. mjesečno je 240 kWh. Ali ovo je idealan izračun, kao što smo gore rekli, u oblačnim danima izlaz će biti manji, pa je bolje uzeti 70% rezultata, 240 * 0,7 = 168 kWh. Ovo je prosječni izračun bez gubitaka u pretvaraču i baterijama. Ta se vrijednost također može koristiti za izračun mrežne solarne elektrane u kojoj se baterije ne koriste.

Proračun solarnih panela

Potrebna snaga solarnih panela izračunava se u skladu s vremenom na tom području i intenzitetom zračenja u različito doba godine. Kutovi nagiba vodoravno i okomito su od velike važnosti u proračunima. Ovaj je pokazatelj posebno važan ako će Sunčev sustav raditi tijekom cijele godine. O tome će ovisiti i mjesto opreme. Ako kut nagiba ne zahtijeva prilagodbe, tada se ploče mogu postaviti izravno na krov zgrade.

Najvažnija mjera je proračun solarnih panela, broj modula i njihova učinkovitost. Podaci su uzeti za najbolji i najgori mjesec u pogledu energetske učinkovitosti. Za proračune standardne insolacije odabire se površina od 1 m2, a za određivanje nazivne snage potrebna je temperatura od 25 ° C uz standardni svjetlosni tok od 1 kW / m2.

Određivanje performansi solarne baterije tijekom mjeseca provodi se prema sljedećoj formuli: Esb = Eins x Rsb x η / Rins. Njegove varijable odgovaraju sljedećim pokazateljima:

• Esb - količina energije koju stvara baterija.
• Eins je rezultat mjesečne insolacije od 1 m2.
• η je vrijednost ukupne učinkovitosti u prijenosu struje kroz vodiče.
• RSb je nazivna snaga solarne ploče.
• Rince je najveća snaga osunčavanja od 1 m2 Zemljine površine.

Prilikom izračunavanja potrebno je koristiti jedinice koje su jednake za sve pokazatelje. Tipično su to džul ili kilovat sati. Izračunavanjem mjesečne insolacije možete lako odrediti nominalnu snagu solarnog panela potrebnu za stvaranje mjesečne količine električne energije: Rsb = Rins h Esb / (Eins h η).

Treba imati na umu da će napon na izlazu solarne ploče biti 15-40% veći od napona baterije. Kada se koriste jeftini kontroleri, ta razlika uvijek propada. Skuplji moderni modeli mogu smanjiti ovu brojku na 2-5%.

Solarno zračenje ima različite ocjene snage, ovisno o sezoni i određenom mjesecu. Nominalna snaga same ploče ostaje nepromijenjena, stoga je točan odabir mjesta njegove ugradnje od velike važnosti. Pomoću gornjih formula može se odrediti samo približni broj modula. Da bi se dobila točna vrijednost s potrebnom marginom, uzima se dvostruki broj ploča, korigiranih za noćno vrijeme, oblačne dane, snježne padavine i druge čimbenike koji smanjuju učinkovitost sustava.

Proračun baterija za solarnu elektranu

Dalje, prijeđimo na izračunavanje kapaciteta baterije za solarne panele. Njihova količina i kapacitet trebali bi biti takvi da je energije koja je u njima pohranjena dovoljna za tamno doba dana, vrijedi uzeti u obzir da je potrošnja električne energije noću minimalna u usporedbi s dnevnim aktivnostima.

Baterija od 100Ah pohranjuje približno 100A * 12V = 1200W. (žarulja od 100 W će raditi od takve baterije 12 sati). Dakle, ako trošite 2,4 kWh po noći. struje, tada morate instalirati 2 baterije od po 100Ah. (12V), ali ovdje treba imati na umu da je nepoželjno isprazniti baterije za 100%, a bolje ne više od 70% -50%. Na temelju toga dobivamo dvije baterije od po 100Ah. pohranit će 2400 * 0,7 = 1700Wh. To vrijedi kada se kod pražnjenja malim strujama, kod spajanja snažnih potrošača, dogodi pad napona i kapacitet se zapravo smanji.

Ako želite izračunati koliki je kapacitet baterije potreban za solarnu bateriju, dolje je dopisna tablica (za 12V sustav.):

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

Analiza proračuna

Uzimajući u obzir vremenske prilike i nominalnu snagu baterija, možemo zaključiti da baterija od 400 W u Moskvi neće biti dovoljna ni za podršku u nuždi tijekom ljeta. Iako se za davanje, višak razine nužde od 80% može smatrati prihvatljivom opcijom, posebno s prekidnim radom pretvarača, ali samo kada je potrebno opskrbiti električnom energijom.

Sustavi male snage nisu dizajnirani za danonoćno kućno napajanje, čak ni ljeti. Budući da je energija u takvim sustavima presudna za vlastitu potrošnju regulatora punjenja i pretvarača. Zimi snaga solarnog kolektora neće biti dovoljna za rad svih električnih uređaja kod kuće, ali ljeti je sasvim prihvatljivo da opskrba električnom energijom bude neprekinuta.

Mogućnosti baterije iz proračuna snage za Moskvu:

• 500 W - daje nužni minimum od 80% od svibnja do kraja kolovoza;
• 600 W - sredina ožujka - rujna;
• 800 W - kada se prekorači razina nužde (osim za prosinac i siječanj), on daje napon od ožujka do rujna;
• 1 kW - osigurava osnovnu potrošnju električne energije za gotovo cijelu godinu, ali zimi (prosinac i siječanj) energija možda neće biti dovoljna;
• 1,2 kW - pruža umjereni način rada u srpnju, a u ožujku - rujnu osnovni način potrošnje energije. Minimalni hitni slučaj pada na razdoblje studeni - siječanj;
• 2 kW - održava ugodan način rada ili mu je blizu u razdoblju svibanj - kolovoz i osnovni od veljače do kolovoza. Ali u dugim, mračnim mjesecima, ovaj kapacitet solarnog kolektora možda neće biti dovoljan;
• 3,2 kW - pruža ugodan način rada tijekom svih dugih dana, a tijekom cijele godine omogućuje vam računanje na minimum u nuždi;
• 5,3 kW - baterije nazivne snage, omogućujući gotovo neograničenu upotrebu električne energije u razdoblju svibanj - kolovoz i tijekom cijele godine u osnovnom načinu rada;
• 8 kW - snaga solarne baterije, koja osigurava korištenje električne energije tijekom cijele godine u umjerenom načinu rada;
• 13,5 kW - cjelogodišnji ugodan način potrošnje energije.

Snaga pretvarača i gubici

Sada, što se tiče pretvarača, on također ima vlastitu učinkovitost i to je oko 75-90%, tj. sve dobivene vrijednosti proizvodnje i rezerve energije mogu se pripisati tim postocima. Kao rezultat toga, bolje je uzeti dvostruku rezervu kapaciteta za baterije, pa s potrošnjom od 2400Wh po noći, instalirajte 4 baterije s kapacitetom od 100Ah. 100A * 12V * 4 = 4800Wh. Snaga pretvarača pokazuje nominalno opterećenje koje se na njega može spojiti., tj. broj i vrsta kućanskih aparata.

Kao rezultat, dobili smo solarnu elektranu snage 2,5 kW:

1. Solarne ploče 4kom. Po 250W. Mjesečna proizvodnja 170-240 kWh (36 tisuća rubalja)
2. Baterija po 100Ah. 4 stvari. zaliha do 4800 vata. (AGM baterije 50 tisuća rubalja)
3. Pretvarač 2,4 kW nazivne snage priključene opreme (27 tisuća)

Ukupno 113 tisuća rubalja. za komplet opreme.

Maksimalno opterećenje i prosječna potrošnja energije

Trenutno si ne mogu svi priuštiti instaliranje trafostanice na solarni pogon u svojoj seoskoj kući. Ipak, prilikom planiranja njihove instalacije prvo morate saznati koje vršno opterećenje treba očekivati ​​kad su kućanski uređaji uključeni, kao i prosječnu količinu električne energije koju dnevno troše.

Maksimalna razina opterećenja određuje se na temelju maksimalne snage svih električnih uređaja u kući, tako da kada se istovremeno uključi nekoliko njih, sustav u kući može se nositi s opterećenjem.

Da bi se utvrdila prosječna dnevna potrošnja svakog od uređaja, njegovu snagu treba pomnožiti s radnim vremenom iz mreže po danu. A ukupna potrošnja energije nalazi se zbrajanjem energije svih uređaja u kući.

Utvrđivanje ukupnih podataka o potrošnji energije omogućit će vam planiranje učinkovite upotrebe solarne energije koju generiraju solarni paneli. Uz to, dobivene brojke omogućuju izračunavanje snage solarnih panela za dom kako biste znali koju ćete bateriju trebati kupiti. Kapacitet baterije izravno utječe na njezin trošak.

Snaga kućanskih aparata, potrošnja električne energije

E sad, s obzirom na potrošače i njihov kapacitet, evo glavnih:

• Led TV - 50-150W.
• Hladnjak klase A - 100-300W. (samo kad kompresor radi)
• Bilježnica - 20-50W
• Štedljiva lampa - 30W, LED 3-9W
• Zidni kotao (elektronika + ugrađena pumpa) - 70-130W.
• Usmjerivač - 10-20W.
• Klima uređaj 9 - 700-900W.
• E-mail Kuhalo za vodu - 1500W.
• Mikrovalna pećnica - 500-700W.
• Perilica - 600 - 900 W.
• DVR + 4 kamere - 30-50W.

Sve su snage prikazane po satu rada uređaja, treba imati na umu da većina uređaja radi kratko vrijeme, čajnik se zagrijava 5 minuta, hladnjak se uključuje svaka 2-3 sata na sat kako bi održao tempo. Pumpa kotla također radi kako se održava temperatura rashladne tekućine. Prema ovom principu možete izračunati i druge uređaje.

Što je uključeno u komplet za solarni sustav

Za dobivanje struje nije dovoljno kupiti solarne panele i povezati ih. Sunčev sustav sastoji se od mnogih jednako važnih tehničkih uređaja zahvaljujući kojima se stvara željeni učinak. Dakle, da bi vaš dom imao električnu energiju ekološki prihvatljivog porijekla, uz solarne panele, morat ćete kupiti još 6 osnovnih elemenata sustava, i to:

• generator;
• pretvarač;
• baterija;
• regulator solarnog punjenja;
• potrošač 230V;
• priključna kutija.

Stoga, prije nego što započnete s dizajniranjem instalacije i postavljanja fotonaponskog sustava, morate shvatiti da je to mnogo skuplje od same kupnje solarnih panela.Životni vijek i učinkovitost odabranih elemenata ovisit će o broju modula, klasi i tvrtki proizvođača. Ispravno odabrane tehničke karakteristike, pouzdanost uređaja i mjesto solarnih panela bit će ključ visokokvalitetnih performansi i trajnosti.

Izračunavanje broja baterija za dom

Da biste izračunali koliko baterija trebate za svoj dom, trebate procijeniti vrijednosti nekoliko ključnih parametara. Pogledajmo sve po redu.

Izračun potrošnje energije

Da biste izračunali potreban broj ploča, najprije morate napraviti popis svih električnih uređaja i njihovo vrijeme rada, uzimajući u obzir snagu. Tek nakon što izradite tehnički opis sustava, možete izračunati ukupnu potražnju kuće, što je obvezni korak za izračunavanje broja solarnih panela. Tablica u nastavku prikazuje vrijednosti pojedinih električnih uređaja koji će vam pomoći u izračunavanju.

Kako biste pravilno izračunali troškove električne energije u svom domu, ovisno o broju uređaja, snagu svakog pojedinog uređaja možete vidjeti u njegovoj tehničkoj dokumentaciji ili na Internetu na web mjestu proizvođača.

Nakon što ste izračunali, morate ispraviti vrijednosti, budući da solarna baterija poprima istosmjernu struju od 100%, koja se uz pomoć pretvarača pretvara u izmjeničnu, uslijed čega se gubi i do 20% napona . Također biste trebali uzeti u obzir činjenicu da je početna snaga bilo kojeg električnog uređaja nekoliko puta veća od one koja je navedena u putovnici, stoga, prilikom izračuna ukupne potrošene električne energije, morate ostaviti pogrešku koju će pretvarač koristiti za prvih nekoliko sekundi kada se uređaj pokrene. Ako u kući ima puno takvih moćnih uređaja i oni se mogu istovremeno uključiti, onda je bolje osigurati zasebno uključivanje za pokretanje.

Određivanje količine energije sunca u određenom području

Količina energije koju generiraju solarni paneli ovisi o regiji i sunčevom zračenju. Takvi se pokazatelji ne mogu izračunati ili izmjeriti neovisno, za to trebate kontaktirati hidrometeorološku stanicu ili referentnu knjigu radi podataka. Može se naći na Internetu, dovoljno je u pretrazi naznačiti svoj grad i definiciju sunčevog zračenja. Nakon što prikupite potrebne podatke, trebate pomoću sljedeće formule odrediti količinu energije:

Prosječno godišnje sunčevo zračenje: kW * h / m2 / dan

Budući da sunce sja u različito doba godine s različitim razinama zračenja, preporučljivo je izračunati njegovu vrijednost na temelju pokazatelja za cijelu godinu, odnosno upotrijebiti prosječnu vrijednost, naravno, ako želite koristiti solarne panele tijekom cijele godine. Na temelju izračunatih podataka možete odrediti broj i snagu solarnog modula. Na primjer, uzmite u obzir vrijednosti Moskve, nasipa Kotelnicheskaya, zemljopisne širine 55,7.

Ovi približni pokazatelji i gornja formula omogućuju vam da izvršite najtočnije izračune za odabir snage i broja solarnih panela, osim u onim slučajevima kada postoji izuzetno dugo razdoblje kišnog ili oblačnog vremena.

Izračunavanje broja baterija

Na temelju prethodno danih vrijednosti za potrošnju energije električnih uređaja, kao i razine sunčevog zračenja, možete odrediti pravu količinu solarnih panela za opskrbu vašeg doma električnom energijom.Dakle, iz tablice uzimamo vrijednost zračenja za mjesec ili razdoblje koje vas zanima, a nakon toga dijelimo s 1000. Dobivena vrijednost naziva se piko-sati, u 1000 W / m2. A solarni modul zauzvrat generira takvu količinu energije, gdje je Pw snaga, E vrijednost izolacije za odabrano razdoblje, k je koeficijent jednak 0,5 ljeti i 0,7 zimi:

W = k Pw E / 1000

W faktor ispravlja gubitak snage koji ne troši samo pretvarač ili početni razmak pri isključivanju električnih uređaja, već i kosi pad zraka koji varira tijekom dana. Gornja formula i potrebna količina energije koja se troši u kući (prethodno izračunata) omogućuju vam da odredite ukupnu snagu modula i time shvatite koliko solarnih panela trebate u potpunosti osigurati. Danas se baterije imaju kapacitet od 50 W i više. Generator se može koristiti za podešavanje potrebne vrijednosti.

Vrlo je važno ne odabrati solarne panele od kraja do kraja prema izračunatoj snazi, na primjer, ako je prosječna potrošnja energije kuće 68W, ne biste trebali kupiti jedan modul snage 70W, bolje je kupite dva panela od 50 W ili sunčevu električnu energiju koristite djelomično, a ne za trajnu upotrebu. Ali stručnjaci savjetuju da je, ako ste već pokrenuli takvo pitanje kao što je osiguravanje kuće ekološkom strujom, tada bolje izračunati pokazatelj u višku.