Kaip apskaičiuoti saulės baterijų energiją jūsų namams

Sukurta: 2019 m. Gruodžio 19 d

Labai dažnai, kreipdamiesi dėl įrangos pasirinkimo ar rinkdamiesi saulės elektrinę, klientai užduoda klausimą: Kaip apskaičiuoti saulės baterijų ir baterijų galią bei skaičių ir kokią galią pasirinkti saulės elektrinę. Šiame straipsnyje mes pabandysime išspręsti šią problemą ir pabandysiu paaiškinti paprasta kalba, nesigilindama į tai, kaip tai padaryti.

Visų pirma, jūs turite sužinoti, kiek elektros energijos suvartojate per dieną., tai galima padaryti paėmus vidutinius mėnesio elektros skaitiklio rodmenis ir padalijus iš 30 dienų. Taigi gauname vidutinį suvartojimą per dieną. Pavyzdžiui, socialinė norma RO dviem žmonėms yra 234kW, tai yra apie 8kWh elektros energijos per dieną. Atitinkamai mums reikia saulės baterijų, kad per dieną gautume tą patį energijos kiekį.

Saulės baterijų skaičiaus ir jų talpos apskaičiavimas

Kadangi saulės baterijos generuoti elektros energiją tik dienos metu, tada pirmiausia reikia į tai atsižvelgti, taip pat verta suprasti, kad debesuotomis dienomis ir žiemą gamyba yra labai sumažinta ir gali būti 10–30 procentų plokščių galios. Siekdami paprastumo ir patogumo, skaičiuosime nuo balandžio iki spalio, dienos metu pagrindinė gamyba vyksta nuo 9 iki 17 val., t.y. 7-8 valandas per dieną... Vasarą intervalai, žinoma, bus ilgesni, nuo saulėtekio iki saulėlydžio, tačiau šiomis valandomis išėjimas bus daug mažesnis nei nominalus, todėl mes skaičiuojame vidurkį.

Taigi 4 saulės kolektoriai, kurių galia 250W. (Viso 1000W). Per dieną bus pagaminta 8 kWh energijos, t. per mėnesį tai yra 240 kWh. Bet tai yra idealus skaičiavimas, kaip minėjome aukščiau, debesuotomis dienomis produkcija bus mažesnė, todėl geriau paimti 70% produkcijos, 240 * 0,7 = 168 kWh. Tai yra vidutinis skaičiavimas be keitiklio ir akumuliatorių nuostolių. Be to, ši vertė gali būti naudojama apskaičiuojant tinklo saulės elektrinę, kurioje nenaudojamos baterijos.

Saulės baterijų skaičiavimas

Reikalinga saulės kolektorių galia apskaičiuojama pagal orus rajone ir radiacijos intensyvumą skirtingais metų laikais. Skaičiavimuose didelę reikšmę turi polinkio kampai horizontaliai ir vertikaliai. Šis rodiklis ypač svarbus, jei Saulės sistema veiks ištisus metus. Nuo to priklausys ir įrangos vieta. Jei nuolydžio kampo koreguoti nereikia, plokštes galima pastatyti tiesiai ant pastato stogo.

Svarbiausia priemonė yra saulės baterijų skaičiavimas, modulių skaičius ir jų efektyvumas. Duomenys imami už geriausią ir blogiausią mėnesį energijos vartojimo efektyvumo atžvilgiu. Skaičiuojant standartinę insoliaciją, parenkamas 1 m2 plotas, o vardinei galiai nustatyti reikalinga 25C temperatūra, standartinis 1 kW / m2 šviesos srautas.

Saulės baterijos veikimas per mėnesį nustatomas pagal šią formulę: Esb = Eins x Rsb x η / Rins. Jo kintamieji atitinka šiuos rodiklius:

• Esb - baterijos generuojamas energijos kiekis.
• Eins yra mėnesio 1 m2 insoliacijos rezultatas.
• η yra bendro srovės perdavimo per laidininkus efektyvumo vertė.
• Рсб yra vardinė saulės kolektoriaus galia.
• Rince'as yra didžiausia 1 m2 žemės paviršiaus izoliacinė jėga.

Skaičiuojant būtina naudoti vienetus, kurie yra vienodi visiems rodikliams. Paprastai tai yra džauliai arba kilovatvalandės. Apskaičiavus mėnesio insoliaciją, galite lengvai nustatyti saulės baterijos vardinę galią, reikalingą mėnesio elektros energijos kiekiui generuoti: Рсб = Рins х Есб / (Еins х η).

Reikėtų pažymėti, kad saulės kolektoriaus išėjime įtampa bus 15–40% didesnė nei akumuliatoriaus įtampa. Naudojant pigius valdiklius, šis skirtumas visada eina veltui. Brangesni šiuolaikiniai modeliai gali sumažinti šį skaičių iki 2–5%.

Saulės spinduliuotės galia skiriasi, atsižvelgiant į sezoną ir konkretų mėnesį. Nominali paties skydo galia lieka nepakitusi, todėl teisingas jo montavimo vietos pasirinkimas yra labai svarbus. Naudojant aukščiau pateiktas formules, galima nustatyti tik apytikslį modulių skaičių. Norėdami gauti tikslią vertę su reikiama paraštėmis, imamas dvigubas plokščių skaičius, pakoreguotas atsižvelgiant į nakties laiką, debesuotas dienas, sniegą ir kitus veiksnius, kurie sumažina sistemos efektyvumą.

Saulės elektrinės baterijų skaičiavimas

Toliau pereikime prie saulės baterijų akumuliatoriaus talpos skaičiavimo. Jų kiekis ir talpa turėtų būti tokie, kad juose sukauptos energijos pakaktų tamsiuoju paros metu, verta manyti, kad elektros energijos suvartojimas naktį yra minimalus, palyginti su dienos aktyvumu.

100Ah baterija parduotuvėse apytiksliai 100A * 12V = 1200W. (100 W lemputė iš tokios baterijos veiks 12 valandų). Taigi, jei suvartojate 2,4 kWh per naktį. elektros energijos, tuomet reikia įdėti 2 baterijas po 100Ah. (12V), tačiau čia reikia nepamiršti, kad nepageidautina baterijas iškrauti 100 proc., O geriau ne daugiau kaip 70–50 proc. Remdamiesi tuo, mes gauname 2 baterijas po 100Ah. kaups 2400 * 0,7 = 1700Wh. Tai pasakytina, kai iškraunama mažomis srovėmis, prijungus galingus vartotojus, įvyksta įtampos kritimas ir galia iš tikrųjų sumažėja.

Jei norite apskaičiuoti, kiek baterijos reikia saulės baterijoms, žemiau pateikiama atitikmenų lentelė (12 V sistemai):

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

Skaičiavimų analizė

Atsižvelgdami į oro sąlygas ir vardinę baterijų galią, galime daryti išvadą, kad 400 W baterijos Maskvoje nepakaks net avariniam režimui palaikyti vasarą. Nors duoti, avarinio lygio viršijimas 80% gali būti laikomas priimtinu variantu, ypač esant pertraukiamam keitiklio veikimui, tačiau tik tada, kai reikia elektros energijos.

Mažos galios sistemos net ir vasarą nėra skirtos visą parą veikiančiam elektros energijos tiekimui. Kadangi tokiose sistemose esanti energija yra labai svarbi įkrovos valdiklio ir keitiklio savitarpio suvartojimui. Žiemą saulės kolektoriaus galios nepakaks visų elektros prietaisų darbui namuose, tačiau vasarą yra visiškai priimtina, kad maitinimas bus nenutrūkstamas.

Baterijos galimybės iš Maskvos galios skaičiavimų:

• 500 W - nuo gegužės iki rugpjūčio pabaigos suteikiama 80% avarinė padėtis;
• 600 W - kovo vidurys - rugsėjis;
• 800 W - viršijus avarinį lygį (išskyrus gruodį ir sausį), jis teikia įtampą nuo kovo iki rugsėjo;
• 1 kW - užtikrina pagrindines elektros energijos sąnaudas beveik ištisus metus, tačiau žiemą (gruodį ir sausį) energijos gali nepakakti;
• 1,2 kW - vidutinį energijos suvartojimo režimą suteikia vidutinį režimą liepą, kovo - rugsėjo mėnesiais. Avarinis minimumas patenka į laikotarpį nuo lapkričio iki sausio;
• 2 kW - palaiko patogų režimą arba yra netoli jo nuo gegužės iki rugpjūčio ir nuo vasario iki rugpjūčio. Tačiau ilgais, tamsiais mėnesiais šio saulės kolektoriaus pajėgumo gali nepakakti;
• 3,2 kW - suteikia patogų režimą visoms ilgoms dienoms ir ištisus metus leidžia tikėtis avarinio minimumo;
• 5,3 kW - vardinės galios baterijos, leidžiančios beveik neribotai naudoti elektros energiją gegužės - rugpjūčio mėnesiais ir visus metus pagrindiniu režimu;
• 8 kW - saulės baterijos galia, užtikrinanti elektros energijos naudojimą visus metus vidutiniu režimu;
• 13,5 kW - patogus energijos vartojimo režimas ištisus metus.

Inverterio galia ir nuostoliai

Kalbant apie keitiklį, jis taip pat turi savo efektyvumą ir tai yra apie 75-90%, t.y. visos gautos energijos gamybos ir rezervo vertės gali būti priskirtos šiems procentams. Dėl to geriau pasiimti dvigubą akumuliatorių talpos rezervą. Taigi, sunaudojant 2400Wh per naktį, įdėkite 4 100Ah talpos baterijas. 100A * 12V * 4 = 4800Wh. Inverterio galia rodo vardinę apkrovą, kurią galima sujungti., t. y. buitinių prietaisų skaičius ir tipas.

Todėl gauname saulės elektrinę, kurios galia 2,5 kW:

1. Saulės baterijos 4vnt. Po 250W. Karta per mėnesį 170–240 kWh (36 tūkst. Rublių)
2. Baterija po 100Ah. 4 dalykai. atsargos iki 4800 vatų. (AGM baterijos 50 tūkst. Rublių)
3. Inverterio prijungtos įrangos 2,4 kW vardinė galia (27 tūkst.)

Iš viso 113 tūkstančių rublių. įrangos rinkiniui.

Didžiausia apkrova ir vidutinės energijos sąnaudos

Šiuo metu ne visi gali sau leisti įsirengti saulės energiją naudojančią pastotę savo kaimo namuose. Nepaisant to, planuodami jų montavimą pirmiausia turite sužinoti, kokios didžiausios apkrovos reikėtų tikėtis įjungus buitinius prietaisus, taip pat kokį vidutinį suvartojamos elektros kiekį per dieną.

Didžiausias apkrovos lygis nustatomas pagal didžiausią visų elektros prietaisų galingumą namuose, kad įjungus kelis iš jų vienu metu, namuose esanti sistema galėtų susidoroti su apkrova.

Norint nustatyti vidutinį kasdienį kiekvieno įrenginio suvartojimą, jo galia turėtų būti padauginta iš tinklo veikimo laiko per dieną. Bendras energijos suvartojimas nustatomas susumavus visų namo prietaisų energiją.

Nustatę bendrus energijos suvartojimo rodiklius, galėsite planuoti efektyvų saulės energijos, gaunamos saulės baterijų, naudojimą. Be to, gauti skaičiai leidžia apskaičiuoti saulės baterijų galią namams, kad žinotumėte, kurią bateriją reikia įsigyti. Akumuliatoriaus talpa tiesiogiai veikia jo kainą.

Buitinių prietaisų galia, elektros energijos suvartojimas

Kalbant apie vartotojus ir jų galimybes, čia yra pagrindiniai:

• LED televizorius - 50-150W.
• A šaldytuvo klasė - 100-300W. (tik kai veikia kompresorius)
• Nešiojamas kompiuteris - 20-50W
• Energiją taupanti lempa - 30W, LED 3-9W
• Sieninis katilas (elektronika + įmontuotas siurblys) - 70–130 W.
• Maršrutizatorius - 10-20W.
• Oro kondicionierius 9 - 700–900 W.
• El Arbatinukas - 1500W.
• Mikrobangų krosnelė - 500–700 W.
• Poveržlė - 600 - 900W.
• DVR + 4 kameros - 30-50W.

Visos galios nurodomos prietaiso veikimo valandą, reikia nepamiršti, kad dauguma prietaisų veikia trumpą laiką, virdulys kaitinamas 5 minutes, šaldytuvas valandą įsijungia kas 2-3 valandas, kad išlaikytų tempą. Katilo siurblys taip pat veikia palaikant aušinimo skysčio temperatūrą. Pagal šį principą taip pat galite apskaičiuoti kitus įrenginius.

Kas yra Saulės sistemos rinkinyje

Norint gauti srovę, nepakanka įsigyti saulės kolektorių ir juos prijungti. Saulės sistema susideda iš daugelio vienodai svarbių techninių prietaisų, kurių dėka sukuriamas norimas efektas. Taigi, norint, kad jūsų namuose būtų ekologiškos kilmės elektros energija, be saulės baterijų, turėsite įsigyti dar 6 pagrindinius sistemos elementus:

• generatorius;
• keitiklis;
• baterija;
• saulės įkrovos valdiklis;
• vartotojas 230V;
• jungiamoji dėžutė.

Todėl prieš pradėdami kurti fotovoltinės sistemos montavimą ir išdėstymą, turite suprasti, kad tai yra daug brangiau nei pirkti vien saulės baterijas.Pasirinktų elementų tarnavimo laikas ir efektyvumas priklausys nuo modulių skaičiaus, klasės ir gamintojo firmos. Teisingai parinktos techninės charakteristikos, prietaiso patikimumas ir saulės kolektorių vieta bus raktas į aukštos kokybės našumą ir ilgaamžiškumą.

Skaičiuojamas namų baterijų skaičius

Norėdami apskaičiuoti, kiek jūsų namuose reikia baterijų, turite įvertinti kelių pagrindinių parametrų vertes. Pažvelkime į viską tvarkingai.

Energijos suvartojimo skaičiavimas

Norėdami apskaičiuoti reikiamą plokščių skaičių, pirmiausia turite sudaryti visų elektros prietaisų ir jų veikimo laiko sąrašą, atsižvelgdami į galią. Tik parengę techninį sistemos aprašą, galite apskaičiuoti bendrą namo poreikį, kuris yra privalomas žingsnis apskaičiuojant saulės baterijų skaičių. Žemiau esančioje lentelėje pateikiamos atskirų elektros prietaisų vertės, kurios padės jums apskaičiuoti.

Norint teisingai apskaičiuoti elektros energijos kainą namuose, atsižvelgiant į įrenginių skaičių, kiekvieno įrenginio galią galite pamatyti jo techninėje dokumentacijoje arba internete gamintojo svetainėje.

Apskaičiavę, turite ištaisyti vertes, nes saulės baterija įgauna 100% nuolatinę srovę, kuri inverterio pagalba paverčiama kintama srove, dėl kurios prarandama iki 20% įtampos . Taip pat turėtumėte atsižvelgti į tai, kad bet kurio elektros prietaiso pradinė galia yra kelis kartus didesnė nei nurodyta pase, todėl, apskaičiuodami bendrą suvartotą elektros energiją, turite palikti klaidą, kurią naudos keitiklis pirmąsias sekundes, kai prietaisas paleidžiamas. Jei namuose yra daug tokių galingų įrenginių ir juos galima įjungti tuo pačiu metu, tada geriau numatyti atskirą įjungimą įjungimui.

Saulės energijos kiekio nustatymas konkrečioje srityje

Saulės baterijų generuojamos energijos kiekis priklauso nuo regiono ir saulės spinduliuotės. Tokių rodiklių negalima apskaičiuoti ar matuoti atskirai, tam reikia kreiptis į hidrometeorologijos stotį arba informacinę knygą. Jį galima rasti internete, pakanka paieškoje nurodyti savo miestą ir saulės spinduliuotės apibrėžimą. Surinkę reikiamą informaciją, energijos kiekiui nustatyti turite naudoti šią formulę:

Vidutinė metinė saulės spinduliuotė: kW * h / m2 / dieną

Kadangi saulė šviečia skirtingais metų laikais su skirtingu spinduliuotės lygiu, patartina jos vertę apskaičiuoti pagal visų metų rodiklius, tai yra, naudoti vidutinę vertę, žinoma, jei norite naudoti saulės baterijas ištisus metus. Remiantis apskaičiuotais duomenimis, galite nustatyti saulės modulio skaičių ir galią. Pvz., Atsižvelkite į Maskvos, Kotelnicheskaya krantinės, 55,7 platumos, vertes.

Šie apytiksliai rodikliai ir aukščiau pateikta formulė leidžia tiksliausiai apskaičiuoti saulės kolektorių galios ir skaičiaus pasirinkimą, išskyrus tuos atvejus, kai būna itin ilgas lietingo ar debesuoto oro periodas.

Skaičiuojamas baterijų skaičius

Remiantis anksčiau pateiktomis elektros prietaisų suvartojamos energijos vertėmis, taip pat saulės spinduliuotės lygiu, galite nustatyti tinkamą saulės baterijų kiekį, kad jūsų namuose būtų galima tiekti elektrą.Taigi, mes paimame radiacijos vertę iš jus dominančio mėnesio ar laikotarpio lentelės, o po to ją padalijame iš 1000. Gauta vertė vadinama piko valandomis, išreikšta 1000 W / m2. Saulės modulis savo ruožtu generuoja tokį energijos kiekį, kur Pw yra galia, E yra pasirinkto laikotarpio insoliacijos vertė, k yra koeficientas, lygus 0,5 vasarą ir 0,7 žiemą:

W = k Pw E / 1000

W koeficientas koreguoja energijos nuostolius, kuriuos sunaudoja ne tik keitiklis, ar pradinis tarpas, kai elektriniai prietaisai yra išjungti, bet ir įstrižas sijų dažnis, kuris kinta visą dieną. Aukščiau pateikta formulė ir reikalingas namuose suvartojamos energijos kiekis (anksčiau apskaičiuotas) leidžia nustatyti bendrą modulio galią ir taip suprasti, kiek saulės baterijų reikia pilnai aprūpinti. Šiandien pateikiamos 50 W ir didesnės talpos baterijos. Generatoriumi galima reguliuoti reikiamą vertę.

Labai svarbu nesirinkti saulės baterijų nuo galo iki galo pagal apskaičiuotą galią, pavyzdžiui, jei vidutinės namo energijos sąnaudos yra 68 W, neturėtumėte pirkti vieno modulio, kurio galia yra 70 W, geriau nusipirkite dvi 50 W plokštes arba iš dalies naudokite saulės energiją, o ne nuolatiniam naudojimui. Tačiau ekspertai pataria, kad jei jau iškėlėte tokį klausimą kaip aprūpinti namą ekologine srove, tuomet geriau apskaičiuoti rodiklį per daug.