Hur man beräknar solpanelens effekt för ditt hem

Skapad: 19 december 2019

Mycket ofta, när man ansöker om val av utrustning eller när man väljer ett solkraftverk, ställer kunderna frågan: Hur man beräknar kraften och antalet solpaneler och batterier och vilken kraft man ska välja ett solkraftverk. I den här artikeln kommer vi att försöka hantera denna fråga, och jag kommer att försöka förklara på ett enkelt språk, utan att gå in på detaljer, hur man gör det.

Först och främst måste du ta reda på hur mycket el du förbrukar per dag., detta kan göras genom att ta den genomsnittliga avläsningen av elmätaren varje månad och dela med 30 dagar. Så vi får den genomsnittliga konsumtionen per dag. Till exempel är den sociala normen i RO för två personer 234kW, vilket är ungefär 8kWh el per dag. Följaktligen behöver vi solpaneler för att generera samma mängd energi per dag.

Beräkning av antalet solpaneler och deras kapacitet

Sedan solpaneler generera elektrisk energi endast under dagsljus, då måste detta beaktas först och främst, det är också värt att förstå att produktionen på molniga dagar och på vintern är mycket reducerad och kan vara 10-30 procent av panelernas kraft. För enkelhet och bekvämlighet beräknar vi från april till oktober, vid tiden på dagen går huvudproduktionen från 9 till 17, dvs. 7-8 timmar om dagen... På sommaren kommer intervallen naturligtvis att vara längre, från soluppgång till solnedgång, men under dessa timmar kommer produktionen att vara mycket mindre än den nominella, så vi är i genomsnitt.

Så fyra solpaneler med en kapacitet på 250W. (Totalt 1000W). 8 kWh energi genereras per dag, dvs. per månad är det 240 kWh. Men det här är en idealisk beräkning, som vi sa ovan, på molniga dagar kommer produktionen att vara mindre, så det är bättre att ta 70% av produktionen, 240 * 0,7 = 168 kWh. Detta är en genomsnittlig beräkning utan förluster i växelriktaren och batterierna. Detta värde kan också användas för att beräkna ett nätverk solkraftverk där batterier inte används.

Beräkning av solpaneler

Den erforderliga effekten av solpaneler beräknas utifrån vädret i området och strålningsintensiteten vid olika tider på året. Lutningsvinklarna horisontellt och vertikalt är av stor betydelse i beräkningarna. Denna indikator är särskilt viktig om solsystemet kommer att vara i drift året runt. Utrustningens placering beror också på detta. Om lutningsvinkeln inte kräver justeringar kan panelerna placeras direkt på taket på byggnaden.

Det viktigaste måttet är beräkningen av solpaneler, antalet moduler och deras effektivitet. Uppgifterna tas för den bästa och sämsta månaden när det gäller energieffektivitet. För beräkningar av standardisolering väljs en yta på 1 m2 och för att bestämma den nominella effekten krävs en temperatur på 25C med ett standardljusflöde på 1 kW / m2.

Bestämningen av solbatteriets prestanda under månaden utförs enligt följande formel: Esb = Eins x Rsb x η / Rins. Dess variabler motsvarar följande indikatorer:

• Esb - mängden energi som genereras av batteriet.
• Eins är resultatet av en månads insolation på 1 m2.
• η är värdet av den totala effektiviteten vid överföring av ström genom ledare.
• Рсб är solpanelens märkeffekt.
• Rince är den högsta isoleringskraften på 1 m2 av jordens yta.

Vid beräkning är det nödvändigt att använda enheter som är desamma för alla indikatorer. Dessa är vanligtvis joule eller kilowattimmar. Genom att beräkna den månatliga isoleringen kan du enkelt bestämma den nominella effekten för solpanelen som krävs för att generera en månads mängd el: Рсб = Рins х Есб / (Еins х η).

Det bör noteras att spänningen vid solpanelens utgång kommer att vara 15-40% högre än batterispänningen. När du använder billiga styrenheter går denna skillnad alltid till spillo. Dyrare moderna modeller kan minska denna siffra till 2-5%.

Solstrålning har olika effektvärden, beroende på säsong och månad. Panelens nominella effekt förblir oförändrad, därför är det korrekta valet av plats för dess installation av stor betydelse. Med hjälp av formlerna ovan kan endast ett ungefärligt antal moduler bestämmas. För att få ett exakt värde med nödvändig marginal tas dubbelt så många paneler, korrigerade för nattetid, molniga dagar, snöfall och andra faktorer som minskar systemets effektivitet.

Beräkning av batterier för ett solkraftverk

Låt oss sedan gå vidare till att beräkna batterikapaciteten för solpaneler. Deras kvantitet och kapacitet bör vara sådan att energin som lagras i dem räcker för den mörka tiden på dagen, det är värt att överväga att förbrukningen av elektricitet på natten är minimal jämfört med dagaktivitet.

100 Ah batteri lagrar ungefär 100A * 12V = 1200W. (en 100W glödlampa fungerar från ett sådant batteri i 12 timmar). Så om du förbrukar 2,4 kWh per natt. el, då måste du installera 2 batterier på 100 Ah vardera. (12V), men här bör man komma ihåg att det är oönskat att ladda ur batterierna med 100% och bättre inte mer än 70% -50%. Baserat på detta får vi två batterier på 100 Ah vardera. kommer att lagra 2400 * 0,7 = 1700Wh. Detta är sant vid urladdning med små strömmar, vid anslutning av kraftfulla konsumenter uppstår ett spänningsfall och kapaciteten minskar faktiskt.

Om du vill beräkna hur mycket batterikapacitet som behövs för ett solbatteri, nedan är en korrespondensstabell (för ett 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.

Analys av beräkningar

Med hänsyn till väderförhållandena och batteriernas nominella effekt kan vi dra slutsatsen att ett 400 W batteri i Moskva inte räcker till och med för att stödja nödläget på sommaren. Även för att ge, kan ett överskott av nödnivån på 80% betraktas som ett acceptabelt alternativ, särskilt med växelriktarens intermittenta drift, men bara när el behövs.

Lågeffektsystem är inte konstruerade för dygnet runt strömförsörjning inte ens på sommaren. Eftersom energin i sådana system är kritisk för självförbrukningen av laddningsregulatorn och inverteraren. På vintern räcker inte solfångarens kraft för att driva alla elektriska apparater hemma, men på sommaren är det helt acceptabelt att strömförsörjningen kommer att vara avbruten.

Batterifunktioner från kraftberäkningar för Moskva:

• 500 W - ger ett nödläge på 80% från maj till slutet av augusti;
• 600 W - mitten av mars - september;
• 800 W - när nödnivån överskrids (utom december och januari), ger den spänning från mars till september;
• 1 kW - ger grundläggande elförbrukning nästan hela året, men på vintern (december och januari) kanske energi inte räcker;
• 1,2 kW - ger ett måttligt läge i juli, i mars - september det grundläggande energiförbrukningsläget. Krisminimet faller under perioden november - januari;
• 2 kW - upprätthåller ett bekvämt läge eller nära det under perioden maj - augusti och grundläggande från februari till augusti. Men under de långa, mörka månaderna kanske inte denna solfångarkapacitet räcker;
• 3,2 kW - ger ett bekvämt läge för alla långa dagar och under hela året kan du räkna med ett nödläge;
• 5,3 kW - batterier med nominell effekt, vilket möjliggör nästan obegränsad användning av el under perioden maj - augusti och året runt i grundläge;
• 8 kW - kraften från solbatteriet, vilket säkerställer användning av el året runt i måttligt läge;
• 13,5 kW - bekvämt energiförbrukningsläge året runt.

Omformarens effekt och förluster

Nu, som för omformaren, har den också sin egen effektivitet och det är cirka 75-90%, d.v.s. alla erhållna värden för energiproduktion och reserv kan tillskrivas dessa procentsatser. Som ett resultat är det bättre att ta en dubbel reservkapacitet för batterier, så med en förbrukning på 2400Wh per natt, installera 4 batterier med en kapacitet på 100Ah. 100A * 12V * 4 = 4800Wh. Omformarens effekt visar den nominella belastningen som kan anslutas till den., dvs antal och typ av hushållsapparater.

Som ett resultat får vi ett solkraftverk för 2,5 kW:

1. Solpaneler 4st. 250W vardera. Generation per månad 170-240 kWh (36 tusen rubel)
2. Batteri 100 Ah vardera. 4 saker. lagra upp till 4800 watt. (AGM-batterier 50 tusen rubel)
3. Omformare 2,4 kW märkeffekt för den anslutna utrustningen (27 tusen)

Totalt 113 tusen rubel. för en uppsättning utrustning.

Maximal belastning och genomsnittlig energiförbrukning

För närvarande har inte alla råd att installera en soldriven transformatorstation i sitt hus på landet. När du planerar installationen måste du dock ta reda på vilken toppbelastning som kan förväntas när hushållsapparater slås på, samt vilken genomsnittlig mängd el de förbrukar per dag.

Den maximala belastningsnivån bestäms utifrån den maximala effekten för alla elektriska apparater i huset, så att när flera av dem slås på samtidigt kan systemet i huset klara lasten.

För att bestämma den genomsnittliga dagliga förbrukningen av var och en av enheterna, bör dess effekt multipliceras med driftstiden från nätverket per dag. Och den totala energiförbrukningen hittas genom att summera energin från alla apparater i huset.

Genom att bestämma de totala energiförbrukningssiffrorna kan du planera en effektiv användning av solenergi som genereras av solpaneler. Dessutom gör siffrorna det möjligt att beräkna solpanelernas effekt för hemmet så att du vet vilket batteri du behöver köpa. Batteriets kapacitet påverkar direkt dess kostnad.

Hushållsapparater makt, elförbrukning

Nu, när det gäller konsumenter och deras kapacitet, är här de viktigaste:

• Led TV - 50-150W.
• Kylskåp klass A - 100-300W. (endast när kompressorn är igång)
• Bärbar dator - 20-50W
• Energisparlampa - 30W, LED 3-9W
• Väggmonterad panna (elektronik + inbyggd pump) - 70-130W.
• Router - 10-20W.
• Luftkonditionering 9 - 700-900W.
• E-post Tekanna - 1500W.
• Mikrovågsugn - 500-700W.
• Bricka - 600 - 900W.
• DVR + 4-kameror - 30-50W.

Alla befogenheter anges under enhetens driftstimme, bör man komma ihåg att de flesta enheter fungerar under en kort tid, vattenkokaren värms upp i 5 minuter, kylen slås på var 2-3: e timme i en timme för att upprätthålla takten. Pannpumpen fungerar också när kylvätskans temperatur bibehålls. Du kan också beräkna andra enheter enligt denna princip.

Vad ingår i solsystemssatsen

För att få ström är det inte tillräckligt att köpa solpaneler och ansluta dem. Solsystemet består av många lika viktiga tekniska enheter, tack vare vilka den önskade effekten skapas. Så för att ditt hem ska ha elektricitet av miljövänligt ursprung, förutom solpaneler, måste du köpa ytterligare 6 grundläggande element i systemet, nämligen:

• generator;
• växelriktare;
• batteri;
• sol laddningsregulator;
• konsument 230V;
• anslutningslåda.

Innan du börjar utforma installation och placering av ett solcellssystem måste du därför förstå att detta är mycket dyrare än att köpa solpaneler ensam.De valda elementens livslängd och effektivitet beror på antalet moduler, klass och tillverkarens företag. Korrekt valda tekniska egenskaper, enhetens tillförlitlighet och placering av solpaneler kommer att vara nyckeln till högkvalitativ prestanda och hållbarhet.

Beräknar antalet batterier för hemmet

För att beräkna hur många batterier du behöver för ditt hem måste du uppskatta värdena för flera viktiga parametrar. Låt oss titta på allt i ordning.

Beräkning av energiförbrukning

För att beräkna det nödvändiga antalet paneler måste du börja med att göra en lista över alla elektriska apparater och deras driftstid, med hänsyn till strömmen. Först efter att du tagit fram en teknisk beskrivning av systemet kan du beräkna husets totala efterfrågan, vilket är ett obligatoriskt steg för att beräkna antalet solpaneler. Tabellen nedan visar värdena för enskilda elektriska apparater som hjälper dig att beräkna.

För att korrekt beräkna elkostnaden i ditt hem, beroende på antalet enheter, kan du se kraften hos varje enskild enhet i dess tekniska dokumentation eller på Internet på tillverkarens webbplats.

När du har beräknat måste du korrigera värdena, eftersom solbatteriet tar på sig 100% likström, som omvandlas till växelström med hjälp av växelriktaren, varigenom upp till 20% av spänningen går förlorad . Du bör också ta hänsyn till att startkraften för alla elektriska apparater är flera gånger högre än vad som anges i passet. Därför måste du lämna ett fel som ska användas av växelriktaren när du beräknar den totala förbrukade elen. de första sekunderna när enheten startar. Om det finns många sådana kraftfulla enheter i huset och de kan slås på samtidigt, är det bättre att ge en separat start för start.

Bestämma mängden energi från solen i ett specifikt område

Mängden kraft som genereras av solpaneler beror på regionen och solstrålningen. Sådana indikatorer kan inte beräknas eller mätas oberoende, för detta måste du kontakta den hydrometeorologiska stationen eller referensboken för data. Det finns på Internet, det räcker att ange din stad och definitionen av solstrålning i sökningen. När du har samlat in nödvändig information måste du använda följande formel för att bestämma mängden energi:

Genomsnittlig årlig solstrålning: kW * h / m2 / dag

Eftersom solen skiner vid olika tider på året med olika strålningsnivåer, är det tillrådligt att beräkna dess värde baserat på indikatorerna för hela året, det vill säga använda genomsnittsvärdet, naturligtvis, om du vill använda solpaneler året runt. Baserat på beräknade data kan du bestämma antalet och effekten på solmodulen. Tänk till exempel på värdena i Moskva, Kotelnicheskaya-vallen, latitud 55,7.

Dessa ungefärliga indikatorer och ovanstående formel gör det möjligt för dig att göra de mest exakta beräkningarna för valet av effekt och antalet solpaneler, förutom i de fall då det är en extremt lång period av regn eller molnigt väder.

Beräknar antalet batterier

Baserat på de tidigare angivna värdena för energianvändning av elektriska apparater, liksom nivån på solstrålning, kan du bestämma rätt mängd solpaneler för att ge el till ditt hem.Så vi tar strålningsvärdet från tabellen för den månad eller period du är intresserad av och därefter delar vi det med 1000. Det resulterande värdet kallas pico-timmar, i 1000 W / m2. Och solmodulen genererar i sin tur en sådan mängd energi, där Pw är kraften, E är isoleringsvärdet för den valda perioden, k är en koefficient som är lika med 0,5 på sommaren och 0,7 på vintern:

W = k Pw E / 1000

W-faktorn korrigerar för effektförlusten inte bara förbrukas av växelriktaren eller startgapet när elektriska apparater stängs av, utan också den sneda förekomsten av strålarna som varierar hela dagen. Ovanstående formel och den erforderliga mängden energi som förbrukas i huset (tidigare beräknat) gör att du kan bestämma den totala effekten av modulen och därigenom förstå hur många solpaneler du behöver för att ge helt. Idag presenteras batterier med en kapacitet på 50 W och högre. Generatorn kan användas för att justera önskat värde.

Det är mycket viktigt att inte välja solpaneler från slut till slut enligt beräknad effekt, till exempel, om den genomsnittliga energiförbrukningen i ett hus är 68W, ska du inte köpa en modul med en effekt på 70W, det är bättre att köp två 50W-paneler eller använd solenergi delvis, och inte för permanent användning. Men experter rekommenderar att om du redan har tagit upp en sådan fråga som att förse ett hus med en ekologisk ström, är det bättre att beräkna indikatorn i överskott.