Hvordan beregne solcellepaneleffekt for hjemmet ditt

Opprettet: 19. desember 2019

Svært ofte, når de søker om valg av utstyr eller når de velger et solkraftverk, stiller kundene spørsmålet: Hvordan beregne kraften og antall solcellepaneler og batterier og hvilken kraft de skal velge et solkraftverk. I denne artikkelen vil vi prøve å håndtere dette problemet, og jeg vil prøve å forklare på enkelt språk, uten å gå i detaljer, hvordan du gjør dette.

Først og fremst må du finne ut hvor mye strøm du bruker per dag., kan dette gjøres ved å ta den gjennomsnittlige månedlige strømmåleravlesningen og dele den med 30 dager. Så vi får gjennomsnittlig forbruk per dag. For eksempel er den sosiale normen i RO for to personer 234kW, som er omtrent 8kWh strøm per dag. Følgelig trenger vi solcellepaneler for å generere samme mengde energi per dag.

Beregning av antall solcellepaneler og kapasitet

Siden solcellepaneler genererer elektrisk energi bare i dagslys, så må dette tas i betraktning først og fremst, det er også verdt å forstå at produksjonen på overskyede dager og om vinteren er veldig redusert, og kan være 10-30 prosent av panelets kraft. For enkelhets skyld vil vi beregne fra april til oktober, på tidspunktet for dagen, går hovedproduksjonen fra 9 til 17, dvs. 7-8 timer om dagen... Om sommeren vil intervallene selvfølgelig være lengre, fra soloppgang til solnedgang, men i løpet av disse timene vil produksjonen være mye mindre enn den nominelle, så vi tar et gjennomsnitt.

Så 4 solcellepaneler med en kapasitet på 250W. (Totalt 1000W). Det genereres 8 kWh energi per dag, dvs. per måned er det 240 kWh. Men dette er en ideell beregning, som vi sa ovenfor, på overskyede dager vil produksjonen være mindre, så det er bedre å ta 70% av produksjonen, 240 * 0,7 = 168 kWh. Dette er en gjennomsnittsberegning uten tap i omformeren og batteriene. Denne verdien kan også brukes til å beregne et solcelleanlegg der det ikke brukes batterier.

Beregning av solcellepaneler

Den nødvendige kraften til solcellepaneler beregnes i samsvar med været i området og strålingsintensiteten til forskjellige tider av året. Helningsvinklene horisontalt og vertikalt er av stor betydning i beregningene. Denne indikatoren er spesielt viktig hvis solsystemet vil være i drift hele året. Plasseringen av utstyret vil også avhenge av dette. Hvis hellingsvinkelen ikke krever justeringer, kan panelene plasseres direkte på taket av bygningen.

Det viktigste tiltaket er beregningen av solcellepaneler, antall moduler og effektiviteten. Dataene er tatt for den beste og verste måneden når det gjelder energieffektivitet. For beregninger av standard isolasjon velges et område på 1 m2, og for å bestemme den nominelle effekten kreves en temperatur på 25C, med en standard lysstrøm på 1 kW / m2.

Bestemmelsen av solbatteriets ytelse i løpet av måneden utføres i henhold til følgende formel: Esb = Eins x Rsb x η / Rins. Variablene tilsvarer følgende indikatorer:

• Esb - mengden energi som genereres av batteriet.
• Eins er resultatet av en månedlig insolasjon på 1 m2.
• η er verdien av den totale effektiviteten i overføring av strøm gjennom ledere.
• Рсб er den nominelle effekten til solcellepanelet.
• Rince er den høyeste isolasjonskraften på 1 m2 av jordens overflate.

Ved beregning er det nødvendig å bruke enheter som er like for alle indikatorer. Vanligvis er dette joule eller kilowattimer. Ved å beregne den månedlige isolasjonen, kan du enkelt bestemme den nominelle effekten til solcellepanelet som kreves for å generere en månedlig mengde elektrisitet: Рсб = Рins х Есб / (Еins х η).

Det skal bemerkes at spenningen ved utgangen fra solcellepanelet vil være 15-40% høyere enn batterispenningen. Når du bruker billige kontrollere, går denne forskjellen alltid bortkastet. Dyrere moderne modeller kan redusere dette tallet til 2-5%.

Solstråling har forskjellige effektgrader, avhengig av årstid og spesifikk måned. Selve panelets nominelle kraft forblir uendret, derfor er det riktige valget av stedet for installasjonen av stor betydning. Ved å bruke formlene ovenfor kan bare et omtrentlig antall moduler bestemmes. For å oppnå en nøyaktig verdi med nødvendig margin, blir dobbelt antall paneler tatt, korrigert for nattetid, overskyede dager, snøfall og andre faktorer som reduserer systemets effektivitet.

Beregning av batterier for et solkraftverk

Deretter, la oss gå videre til å beregne batterikapasiteten for solcellepaneler. Antallet og kapasiteten deres skal være slik at energien som er lagret i dem er nok for den mørke tiden på dagen, det er verdt å vurdere at forbruket av strøm om natten er minimalt, sammenlignet med aktivitet på dagtid.

100Ah batteri lagrer omtrent 100A * 12V = 1200W. (en 100W lyspære vil fungere fra et slikt batteri i 12 timer). Så hvis du bruker 2,4 kWh per natt. strøm, så må du installere 2 batterier på 100 Ah hver. (12V), men her bør man huske på at det er uønsket å lade ut batteriene med 100%, og bedre ikke mer enn 70% -50%. Basert på dette får vi de to batteriene på 100 Ah hver. vil lagre 2400 * 0,7 = 1700Wh. Dette gjelder når du lader ut med lave strømmer, når du kobler til kraftige forbrukere, oppstår et spenningsfall og kapasiteten faktisk reduseres.

Hvis du vil beregne hvor mye batterikapasitet som trengs for et solbatteri, er det nedenfor en korrespondansetabell (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 av beregninger

Tatt i betraktning værforholdene og den nominelle effekten til batteriene, kan vi konkludere med at et 400 W batteri i Moskva ikke vil være nok engang for å støtte nødmodus om sommeren. Selv om det skal gis, kan et overskudd av nødnivået på 80% betraktes som et akseptabelt alternativ, spesielt med den periodiske driften av inverteren, men bare når det er nødvendig å levere strøm.

Laveffektsystemer er ikke designet for døgnåpen strømforsyning, selv om sommeren. Siden energien i slike systemer er avgjørende for selvforbruket av ladekontrolleren og inverteren. Om vinteren vil ikke solfangerkraften være tilstrekkelig for drift av alle elektriske apparater hjemme, men om sommeren er det ganske akseptabelt at strømforsyningen blir uavbrutt.

Batterifunksjoner fra strømberegninger for Moskva:

• 500 W - gir et nødsituasjon minimum 80% fra mai til slutten av august;
• 600 W - midten av mars - september;
• 800 W - når nødnivået overskrides (unntatt desember og januar), gir det spenning fra mars til september;
• 1 kW - gir grunnleggende strømforbruk nesten hele året, men om vinteren (desember og januar) er det kanskje ikke nok energi;
• 1,2 kW - gir en moderat modus i juli, i mars - september den grunnleggende strømforbruksmodusen. Krisesituasjonen faller i perioden november - januar;
• 2 kW - opprettholder en komfortabel modus, eller i nærheten av den i perioden mai - august og grunnleggende fra februar til august. Men i de lange, mørke månedene er det nok ikke nok med denne solfangerkapasiteten;
• 3,2 kW - gir en komfortabel modus for alle lange dager, og lar deg stole på et nødsituasjon hele året;
• 5,3 kW - batterier med nominell kapasitet, som tillater nesten ubegrenset bruk av strøm i perioden mai - august og hele året i grunnmodus;
• 8 kW - kraften til solbatteriet, som sørger for bruk av strøm hele året i moderat modus;
• 13,5 kW - komfortabelt strømforbruksmodus året rundt.

Omformerens kraft og tap

Nå, som for omformeren, har den også sin egen effektivitet, og dette er omtrent 75-90%, dvs. alle oppnådde verdier av energiproduksjon og reserve kan tilskrives disse prosentene. Som et resultat er det bedre å ta en dobbel reservekapasitet for batterier, så med et forbruk på 2400Wh per natt, installer 4 batterier med en kapasitet på 100Ah. 100A * 12V * 4 = 4800Wh. Inverterens effekt viser den nominelle belastningen som kan kobles til den., dvs. antall og type husholdningsapparater.

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

1. Solcellepaneler 4stk. 250W hver. Generasjon per måned 170-240 kWh (36 tusen rubler)
2. Batteri 100 Ah hver. 4 ting. lager opp til 4800 watt. (AGM-batterier 50 tusen rubler)
3. Inverter 2,4 kW nominell effekt for det tilkoblede utstyret (27 tusen)

Totalt 113 tusen rubler. for et sett med utstyr.

Maksimal belastning og gjennomsnittlig energiforbruk

For øyeblikket har ikke alle råd til å installere en solcelledrevet transformatorstasjon i sitt landsted. Likevel, når du planlegger installasjonen, må du først finne ut hvilken toppbelastning du kan forvente når husholdningsapparater slås på, samt hvilken gjennomsnittlig mengde strøm de bruker per dag.

Maksimal belastningsnivå bestemmes ut fra maksimal effekt av alle elektriske apparater i huset, slik at når flere av dem slås på samtidig, kan systemet i huset takle belastningen.

For å bestemme det gjennomsnittlige daglige forbruket til hver av enhetene, bør dens effekt multipliseres med driftstiden fra nettverket per dag. Og det totale energiforbruket blir funnet ved å oppsummere energien fra alle apparater i huset.

Å bestemme de totale energiforbrukstallene vil tillate deg å planlegge effektiv bruk av solenergi generert av solcellepaneler. I tillegg gjør tallene det er mulig å beregne kraften til solcellepaneler for hjemmet, for å vite hvilket batteri du trenger å kjøpe. Batteriets kapasitet påvirker direkte kostnadene.

Husholdningsapparater strøm, strømforbruk

Nå, med hensyn til forbrukere og deres kapasitet, er det de viktigste:

• Led TV - 50-150W.
• Kjøleskap klasse A - 100-300W. (bare når kompressoren er i gang)
• Laptop - 20-50W
• Energisparelampe - 30W, LED 3-9W
• Veggmontert kjele (elektronikk + innebygd pumpe) - 70-130W.
• Ruter - 10-20W.
• Klimaanlegg 9 - 700-900W.
• E-post Tekanne - 1500W.
• Mikrobølgeovn - 500-700W.
• Vaskemaskin - 600 - 900W.
• DVR + 4 kameraer - 30-50W.

All strøm er angitt per times drift av enheten, bør man huske på at de fleste enheter fungerer i kort tid, kjelen varmes opp i 5 minutter, kjøleskapet slås på hver 2-3 time i en time for å opprettholde tempoet. Kjelepumpen fungerer også når temperaturen på kjølevæsken opprettholdes. Du kan også beregne andre enheter i henhold til dette prinsippet.

Hva er inkludert i solenergisettet

For å få strøm er det ikke nok å kjøpe solcellepaneler og koble dem til. Solsystemet består av mange like viktige tekniske enheter, takket være hvilken ønsket effekt blir skapt. Så for at hjemmet ditt skal ha strøm av miljøvennlig opprinnelse, i tillegg til solcellepaneler, må du kjøpe 6 grunnleggende elementer i systemet, nemlig:

• generator;
• inverter;
• batteri;
• solenergi ladekontroller;
• forbruker 230V;
• koblingsboks.

Derfor, før du begynner å designe installasjon og plassering av et solcelleanlegg, må du forstå at dette er mye dyrere enn å kjøpe solcellepaneler alene.Levetiden og effektiviteten til de valgte elementene vil avhenge av antall moduler, klasse og produsentens firma. Riktig valgte tekniske egenskaper, påliteligheten til enheten og plasseringen av solcellepaneler vil være nøkkelen til ytelse og holdbarhet av høy kvalitet.

Beregning av antall batterier til hjemmet

For å beregne hvor mange batterier du trenger til hjemmet ditt, må du estimere verdiene til flere viktige parametere. La oss se på alt i orden.

Beregning av energiforbruk

For å beregne det nødvendige antallet paneler, må du starte med å lage en liste over alle elektriske apparater og deres driftstid, med tanke på strømmen. Først etter at du har utarbeidet en teknisk beskrivelse av systemet, kan du beregne den totale etterspørselen til huset, som er et obligatorisk trinn for å beregne antall solcellepaneler. Tabellen nedenfor viser verdiene til individuelle elektriske apparater som hjelper deg med å beregne.

For å beregne riktig kostnad for strøm i hjemmet ditt, avhengig av antall enheter, kan du se kraften til hver enkelt enhet i den tekniske dokumentasjonen eller på Internett på produsentens nettsted.

Etter at du har beregnet, må du korrigere verdiene, siden solbatteriet tar 100% likestrøm, som konverteres til vekselstrøm ved hjelp av inverteren, som et resultat av at opptil 20% av spenningen går tapt . Du bør også ta i betraktning det faktum at startkraften til en hvilken som helst elektrisk enhet er flere ganger høyere enn den som er oppgitt i passet. Derfor må du legge igjen en feil som skal brukes av omformeren når du beregner den totale forbrukte strømmen de første sekundene når enheten starter. Hvis det er mange slike kraftige enheter i huset, og de kan slås på samtidig, er det bedre å gi en egen start for start.

Bestemme mengden energi fra solen i et bestemt område

Mengden kraft som genereres av solcellepaneler, avhenger av regionen og solstrålingen. Slike indikatorer kan ikke beregnes eller måles uavhengig, for dette må du kontakte den hydrometeorologiske stasjonen eller referanseboken for data. Det finnes på Internett, det er nok å angi byen din og definisjonen av solstråling i søket. Når du har samlet inn nødvendig informasjon, må du bruke følgende formel for å bestemme mengden energi:

Gjennomsnittlig årlig solstråling: kW * t / m2 / dag

Siden solen skinner til forskjellige tider av året med forskjellige nivåer av stråling, anbefales det å beregne verdien basert på indikatorene for hele året, det vil si bruke gjennomsnittsverdien, selvfølgelig, hvis du vil bruke solcellepaneler hele året. Basert på de beregnede dataene kan du bestemme antall og kraft til solmodulen. Tenk for eksempel på verdiene til Moskva, Kotelnicheskaya-voll, bredde 55,7.

Disse omtrentlige indikatorene og formelen ovenfor lar deg gjøre de mest nøyaktige beregningene for valg av kraft og antall solcellepaneler, bortsett fra i tilfeller der det er en ekstremt lang periode med regn eller overskyet vær.

Beregning av antall batterier

Basert på de tidligere oppgitte verdiene for energibruk av elektriske apparater, samt nivået av solstråling, kan du bestemme riktig mengde solcellepaneler for å gi strøm til hjemmet ditt.Så vi tar verdien av stråling fra tabellen for den måneden eller perioden du er interessert i, og etter det deler vi den med 1000. Den resulterende verdien kalles pico-timer, i 1000 W / m2. Og solmodulen genererer i sin tur en slik mengde energi, der Pw er kraften, E er isolasjonsverdien for den valgte perioden, k er en koeffisient lik 0,5 om sommeren og 0,7 om vinteren:

W = k Pw E / 1000

W-faktoren korrigerer for effekttapet ikke bare forbrukes av omformeren eller startgapet når elektriske apparater slås av, men også den skrå forekomsten av bjelkene som varierer gjennom dagen. Ovennevnte formel og den nødvendige mengden energiforbruk i huset (tidligere beregnet) lar deg bestemme den totale kraften til modulen og derigjennom forstå hvor mange solcellepaneler du trenger å levere. Batterier med en kapasitet på 50 W og mer presenteres i dag. Generatoren kan brukes til å justere ønsket verdi.

Det er veldig viktig å ikke velge solcellepaneler fra ende til ende i henhold til beregnet effekt, for eksempel hvis et gjennomsnittlig energiforbruk i et hus er 68W, bør du ikke kjøpe en modul med en effekt på 70W, det er bedre kjøp to 50W paneler eller bruk solenergi delvis, og ikke til permanent bruk. Men eksperter anbefaler at hvis du allerede har tatt opp et slikt spørsmål som å gi et hus en økologisk strøm, er det bedre å beregne indikatoren i overkant.