Сколько нужно солнечных панелей для частного дома – Сколько нужно солнечных батарей для дома: расчет солнечных панелей

On-Line калькулятор солнечных батарей, он-лайн расчет солнечных электростанций

 

Данный калькулятор предназначен для оценки выработки электрической энергии солнечными батареями.

Для каждой точки местности России, мы собрали данные по инсоляции с точностью 0,1 градуса по широте и долготе. Данные были любезно предоставлены сервисом NASA где история измерений ведется с 1984 года.

Для использования нашего калькулятора выберите местоположение вашей солнечной электростанции передвигая метку по карте или воспользуйтесь полем поиска на карте. Наш калькулятор работает только по территории России.

1. Если вы знаете какие солнечные батареи вы будете использовать, или они уже установлены в вашей солнечной станции — выберите солнечные батареи нужной мощности и их количество.

2. Укажите угол наклона вашей крыши, место установки. Также наш калькулятор автоматически показывает оптимальный угол наклона солнечной батареи для выбранной точки местности. Угол показывается для зимы, оптимальный — средний для всего года, для лета. Это особенно важно если вы только планируете установку солнечной станции и при ее строительстве сможете указать строителям необходимый угол для монтажа СБ.

Если например вы планируете установить солнечные батареи на крышу вашего дома и угол установки предопределен конструкцией, просто укажите его в поле ввода произвольного угла.
Наш калькулятор будет вести расчет учитывая угол вашей крыши.

3. Очень важно правильно оценивать мощность потребителей электроэнергии вашей солнечной станции при подборе необходимого количества солнечных батарей.

В калькуляторе нагрузок для солнечной электростанции выберите электроприборы которые вы будете использовать, задайте их количество и мощность в ваттах, а также примерно время использования в сутки.

Например для небольшого дома выбираем:

• Электролампа — 3шт мощностью 50Вт каждая, работают 6 часов в сутки — итого 0,9 кВт часов/сутки.
• Телевизор — 1шт мощностью 150Вт, работает 4 часа в сутки — итого 0,6 кВт часов/сутки.
• Холодильник — 1шт мощностью 200Вт, работает 6 часов в сутки — итого 1,2 кВт часов/сутки.
• Компьютер — 1шт мощностью 350Вт, работает 3 часа в сутки — итого 1,05 кВт часов/сутки.

Телевизор современный с плоским экраном, светодиодный потребляет от 100 до 200 Вт, холодильник, в нем работает компрессор и работает не постоянно, а тогда когда нужен холод, т.е. чем чаще вы открываете дверь холодильника, тем больше электричества он съест. Обычно холодильник работает 6 часов в сутках, остальное время отдыхает. Компьютер например вы используете в среднем 3 часа в сутки.

При заданных условиях потребления вы получите необходимую мощность для электропитания ваших электроприборов.
Для нашего примера это будет 3,75 кВт / час в сутки.

Давайте подберем необходимое количество солнечных панелей для нашего примера, в регионе Санкт-Петербург:

Возьмем солнечные модули 250Вт, установим оптимальный угол наклона предложенный программой равный 60 градусов.
Увеличивая количество солнечных батарей мы увидим, что при установке 3х солнечных модулей 250Вт потребление наших электроприборов 3,75 кВт час сутки начинает перекрываться на графике выработке уже с апреля по сентябрь, что достаточно для тех людей которые например пребывают на даче летом.

Если вы хотите эксплуатировать СБ круглогодично, то вам понадобится минимум 6 солнечных модулей по 250Вт, а лучше 9шт. Учтите также, что зимой с ноября по середину января в Питере солнца скорее нет, чем оно есть. И в данное время года вы будете использовать бензо-дизель генератор для подзарядки аккумуляторов.

Под графиком выработки находится сводная таблица с числовыми данными о выработке солнечной электростанции в удобном числовом виде.

Заполните форму ниже, отправьте нам данные своего расчета и получите коммерческое предложение для вашей солнечной электростанции.

Расчет солнечной электростанции с помощью калькулятора носит предварительный характер. Каждый объект является индивидуальным, для формирования окончательного предложения под «ключ» с учетом монтажа и технико-экономического обоснования мы рекомендуем провести консультацию с нашими специалистами по телефону или заказать выезд инженера к вам. По итогам общения наши специалисты подготовят и предоставят комплексное предложение по стоимости и монтажу вашей солнечной электростанции.

Для того, чтобы наши менеджеры смогли подготовить для Вас предварительные расчеты по стоимости оборудования и монтажу, отправьте нам данные своего расчета. Если информации будет недостаточно, наш специалист свяжется с Вами для уточнения.

realsolar.ru

Сколько нужно солнечных батарей для дома, Как расчитать солнечные батареи для частного дома

На данный вопрос нету однозначного ответа. Все зависит от количества энергии потребляемой в вашем доме: холодильник, чайник, микроволновка, телевизоры, стиральная машина, компьютеры, кондиционер, посудомоечная машина и прочее.

На основе полученных данных по потреблению энергии, наклона и площади крыши, выбора мощности солнечных панелей, рассчитывается необходимое кол-во солнечных батарей для СЭС. Сколько солнечных батарей нужно для дома или квартиры — точно сможет ответить специалист, только после выезда на объект.

Как рассчитать сколько нужно солнечных батарей

Чтобы рассчитать требуемое количество световых батарей для дома, нужно отталкиваться от нескольких факторов:

• Размера кровли;
• Количества потребляемой электроэнергии в месяц;
• Суммы которую готовы инвестировать в проект;
• Мощности которая прописана в договоре на пользование электрической энергии (мощность станции не должна быть больше чем в договоре на Зеленый тариф).

Если нужна станция исключительно для замещения собственного потребления, необходимо отталкиваться от среднемесячного потребления энергии домом. Перед покупкой обязательно должен быть проделан расчет мощности, особенно, если стоит задача максимально быстро окупить солнечную станцию, нужно устанавливать максимально возможную мощность станции.

Как самостоятельно рассчитать солнечные батареи и их выработку

Воспользуемся простой формулой, с помощью которой можно приблизительно рассчитать сколько надо солнечных панелей для дома. Для этого вам нужно:

1. Знать площадь крыши, для примера возьмем 50 м²;
2. Площадь одной солнечной батареи, берем 1,63 м²;
3. И мощность солнечной панели — возьмем среднюю по рынку на 275 Вт.

Теперь как рассчитать солнечные батареи для дома с помощью формулы:

1. Площадь крыши делим на площадь одной панели: 50/1,63 = 30,67, округляем в меньшую сторону, получаем 30 солнечных батарей.
2. Далее умножаем полученное кол-во панелей на мощность одной панели: 30*275 = 8250 Вт, сново округляем в меньшую сторону и выходит 8000 Вт или 8 кВт в час.

Получаем солнечную электростанцию мощностью на 8 кВт с максимальным количеством солнечных батарей в 30 штук, которые покроют крышу площадью 50 м².

Еще раз напоминаем, что вышеприведенные цифры, всего лишь пример расчета приблизительного количества солнечных батарей для частного дома. В формуле не были учтены: тип и угол наклона крыши, потеря КПД в инверторе и аккумуляторе, сезонность и т.п.

Какие электроприборы учитываются при расчете показателей СЭС для частного дома

Детальное внимание к мощности потребителей, стоит уделять в случае проектирования автономных систем и систем резервного питания. В таких системах генерирующее оборудование должно справляться с нагрузкой от потребителей, даже иметь некий запас мощности на время пусковых процессов. Недостаточная мощность оборудования в таких системах может привести к аварийному отключению питания во время перегрузки, и, даже, к выходу его из строя. Стоит учитывать все мощное оборудование в доме: электрические котлы, электрические теплые полы, глубинные и циркуляционные насосы, компрессоры холодильников и др.

В случае сетевой солнечной электростанции важнее учитывать потребление электроприборов, поскольку вся потребленная мощность отнимаеться от объема электроэнергии произведенной солнечной электростанции, а недостаток от мощности сетевых инверторов покрывается потреблением из сети.

Как улучшить показатели выработки электроэнергии

Согласно калифорнийскому исследованию регулярная очистка батарей для солнечных электростанций позволяет вырабатывать больше на 12 % электроэнергии. Для выработки максимального количества солнечных элементов СЭС устанавливаются под определенным углом с учетом строения вашей крыши. Оптимальный угол наклона — 45°.

Будем рады, если данный материал дал возможность узнать, как рассчитать солнечные батареи самостоятельно. Но мы бы рекомендовали обращаться к специалистами для проведения подобных расчетов.

joule.net.ua

Солнечные батареи для частного дома: расчет, стоимость, реальные отзывы

Альтернативные источники получения электрической энергии становятся все более востребованными, ведь они дают возможность сделать свое жилье энергонезависимым, при этом позволяют дополнительно экономить на оплате счетов. Естественно, многие предварительно хотят узнать, сколько стоят солнечные батареи для частного дома, дабы точно понимать, на какие расходы нужно быть готовыми изначально.

Чтобы определиться с окончательной ценой, необходимо провести определенные расчеты, позволяющие определить мощность оборудования и условия функционирования. Исходя из этого, и определяется расчетная стоимость.

Проводим расчет мощности

Расчет солнечных батарей для частного дома проводится с учетом общей энергетической нагрузки, возлагаемой на будущую конструкцию. То есть, от того, сколько именно электричества нужно для полного обеспечения вашего жилья:

• если вы хотите создать полноценную станцию, нужно ориентироваться на панели в 150-250 ватт;
• если вам нужно сделать освещение для дачного домика, достаточно панелей в 50 ватт.

Рассчитываем потребление энергии

Прежде, чем покупать солнечные батареи для частного дом, отзывы о которых в подавляющем большинстве положительные, нужно определиться с общей мощностью всех питаемых приборов:

• учтите все приборы, потребляющие «свет»;
• запишите их мощность;
• умножьте на количество времени работы в сутки.

Потребление электричества бытовой техники и различных приборов указывается в инструкции или на задней крышке.

Получив данные по каждому отдельному прибору, лампочке, сложите их – конечная цифра покажет, сколько киловатт в час необходимо вашему домовладению. Естественно, лучше немного округлить данные в большую сторону, чтобы перестраховаться. Поскольку все расчеты, как показывает практика, проводимые на данном этапе зачастую показывают минимальную потребность.

Полученные цифры станут основой для последующих подсчетов, позволяющих понять, какое именно количество панелей понадобится, какова будет их окончательная цена, сколько вспомогательного оборудования понадобится.

К слову, к вспомогательным приборам, обеспечивающим накопление и подачу собранной фотопанелями энергии, относятся:

• специальные контролеры;
• аккумуляторы;
• инверторы.

Помните и о том, что в аккумуляторах «теряется» в среднем около пятой части собранного электричества. Так что это также обязательно принимайте при проведении подсчетов. То есть, полученное значение базового потребления необходимо увеличивать на 20%.

Как добиться рационального расхода света?

Конечно, стоимость солнечной батареи для частного дома может показаться кому-то слишком большой, но чтобы таких фотопанелей пришлось покупать меньше, позаботьтесь о рациональности расхода «света».  Для этого:

• замените лампочки на энергосберегающие;
• используйте бытовую технику класса А и подклассов А+, А++, А+++.

Тем самым вы сможете существенно сократить расходы на закупку, установку панелей и прочих нужных приборов для их функционирования.

Не забывайте об инсоляции!

Пытаясь понять, сколько стоят солнечные батареи для частного дома, нужно помнить и о таком значении, как инсоляции. Она означает то, сколько именно энергии солнца попадает на каждую отдельную единицу площади фотопанелей.

При проведении всех подсчетов инсоляция учитывается в обязательно порядке. Ведь в некоторых регионах солнечного света бывает недостаточно, а потому даже наиболее мощные, производительные гелиосистемы так и не смогут «показать» заданную производителем конечную мощность. То есть, вы не будете получать необходимые объемы «света».

Естественно, инсоляция индивидуальна для каждого региона страны – получить подробные данные о ней можно двумя способами:

• воспользовавшись специализированными справочниками;
• покопавшись на сайтах метеорологической направленности.

Понятно, что наибольшая инсоляций приходит в летний период времени, а наименьшая – в холодные месяцы.

Конечные результаты

Когда у вас будут подсчитаны данные по потреблению энергии в вашем доме, а также подготовлены показатели активности Солнца в вашем городе, можно легко определить количество панелей.

В первую очередь энергетическую норму необходимо разделить на показатель инсоляции выбранного месяца.

Совет. Принципиально просчитывать все именно помесячно. Ведь инсоляция постоянно меняется, что сказывается на итоговых подсчетах.

Полученная цифра должна быть разделена на мощность установки, приглянувшейся вам (она указывается в документации к гелиопанелям) и число округляется в большую сторону, до целого – это и будет количество требуемых панелей.

Помните, что крайне важно точно знать, в какое время года вся система будет работать полностью – это связано все с той же инсоляцией. Ведь в разные месяцы для получения требуемого количества «света» понадобится разное количество фотобатарей.

Чтобы было понятнее, приведем конкретный пример:

• допустим, суточная норма потребления энергии в доме составляет 15 киловатт/час;
• инсоляция – 3 кВтч на каждый квадратный метр площади;
• мощность одной фотобатареи достигает 300 ватт, то есть – 0,3 кВт;
• для получения числа требуемых панелей расчет ведется следующим образом – 15/3/0,3 = 16,6;
• округляем результат в большую сторону и получает 17 фотопаналей;
• зимой показатель инсоляции может падать и составлять, например, 1 кВтч – в таком случае вам потребуется 50 фотопанелей.

В денежном выражении

Итак, вы решили приобрести солнечные батареи для частного дома и провели все расчеты, чтобы узнать стоимость комплекта. Как видите, все будет зависеть во многом от той мощности, которая потребуется вам.

Конечно, не стоит забывать, что есть и прочие составляющие, оказывающие непосредственное влияние на цену:

• производитель;
• тип используемых в выбранных гелиосистемах ячеек;
• размеры.

Например, монокристаллические модели обойдутся несколько дороже, но и их эффективность будет повыше, а габариты – меньше. А вот поликристаллическое оборудование – несколько дешевле, но более габаритно.

Кстати, размеры также могут иметь определяющее значение – не всегда есть возможность поставить более крупные изделия.

Если говорить о фирме, производителе, то тут все довольно просто. Оборудование из Германии и США относительно дорогое, но высокого качества. Российские и китайские разработки будут дешевле, и по качеству если и уступают, то не сильно, поскольку они собираются из европейских комплектующих – по сути, в России и Китае налажена сборка уже готовых элементов, а не их производство.

Итог

Пользуясь нашими рекомендациями по проведению расчетов, вы сможете точно определить, сколько именно и каких панелей понадобиться для того, дабы обеспечить свое домовладение электричество – как в качестве постоянного, независимого источника освещения, так и в качестве дополнительного, резервного.

На видео можете посмотреть жесткий тест солнечных батарей

www.portaltepla.ru

Солнечные батареи для дома — схема оборудования, расчет стоимости комплекта

Глядя на океан энергии, льющейся с небес на землю, мы остаемся зависимыми от электросетей.

Если в городе поставка тока более-менее стабильна, то за его пределами жители регулярно становятся участниками «конца света».

Как обеспечить свой дом надежным источником электроэнергии и не лишить себя комфорта, невозможного без «направленного движения электронов»? Ответ достаточно прост в теории, но почти незнаком многим на практике.

Это солнечные батареи для частного дома они являются главным условием автономного существования.

Что представляют собой эти устройства, их виды, характеристики и эффективность применения мы рассмотрим в данной статье.

Виды солнечных батарей

Из школьного курса физики нам знаком фотоэлектрический эффект. Он возникает в полупроводниках под действием света. На этом принципе работают все солнечные батареи.

Не будем углубляться в теорию процесса, а отметим лишь самые важные практические моменты:

• Существует три вида солнечных батарей: монокристаллические и поликристаллические и панели из аморфного кремния (гибкие).
• Все они вырабатывают постоянный ток (напряжением 12 или 24 В).
• Срок службы данных устройств превышает 20 лет.
• Мощная батарея не может эффективно работать без дополнительного оборудования (контроллера, аккумулятора, инвертора).

Теперь пройдем подробно по каждому пункту. Монокристаллическая панель по сравнению с поликристаллической выдает более высокую мощность с единицы поверхности. При этом цена у нее существенно выше.

Производительность поликристаллической ячейки на 15-20% меньше, но зато при облачной погоде она снижается незначительно. У монокристалла, напротив, при рассеянном освещении резко уменьшается выработка электричества. Солнечная батарея из аморфного кремния дешевле поликристаллической, но срок ее службы в 2-3 раза меньше. Исходя из перечисленных фактов, выгоднее покупать поликристаллические панели.

Набор оборудования для солнечной станции

Мощная солнечная батарея для дачи – устройство не самодостаточное. Полученную энергию нужно где-то запасти, чтобы вечером и в пасмурную погоду полноценно пользоваться бытовыми электроприборами.

Поэтому емкий и живучий аккумулятор нам в любом случае потребуется. В его выборе есть один важный нюанс: не пытайтесь сэкономить, покупая стартовый автомобильный аккумулятор. Он плохо подходит для цикличного запасания энергии и не переносит глубокого разряда. Его главное предназначение – дать мощный, но кратковременный ток для пуска двигателя.

Для запасания и медленного расходования энергии нужны аккумуляторы другого типа: AGM или гелевые. Первые дешевле, но имеют небольшой срок службы (до 5 лет). Гелевые аккумуляторы дороже, но зато работают значительно дольше (8-10 лет).

Контроллер – еще один важный элемент автономной гелиостанции. Он выполняет несколько задач:

• Отключает батарею от аккумулятора в момент полного заряда и включает ее для новой закачки электричества.
• Выбирает оптимальный режим зарядки, повышая количество запасаемой энергии.
• Обеспечивает максимальный срок службы аккумулятора.

Существует несколько типов контроллеров, используемых в солнечных станциях:

• ON/OFF «включил-выключил»;
• PWM;
• MPPT.

Самый дешевый прибор просто отключает солнечную панель от аккумулятора при возрастании напряжения на его клеммах до максимального уровня. Это не лучший вариант, поскольку в этот момент аккумулятор еще не полностью заряжен.

Более дорогой PWM-контроллер действует «умнее». После набора максимального напряжения, он понижает его до заданного уровня и держит еще пару часов. Так достигается более полный уровень накопления энергии.

И наконец, самый интеллектуальный контроллер MPPT- типа максимально эффективно использует мощность солнечной панели на всех режимах ее работы. Это позволяет запасти в аккумуляторе дополнительно от 10 до 30 % электричества.

Независимо от вида используемых полупроводниковых материалов (поликристаллы, монокристалл, аморфный кремний) устройство солнечной батареи представляет собой цепочку последовательно соединенных ячеек-модулей. Каждый из них генерирует небольшое напряжение (в пределах 0,5 вольт) и слабый ток (десятые доли ампера). Работая вместе, они «сливают» накопленную энергию в общий канал и на выходе из батареи мы получаем ток большой силы и постоянного напряжения (12 или 24 Вольт).

Структурная схема оборудования солнечной станции

Стандартные бытовые электроприборы рассчитаны на 220 Вольт, поэтому работать от «постоянки» не будут. Преобразование постоянного тока в переменный выполняет отдельное устройство-инвертор. Им завершается цепочка оборудования, необходимого для солнечной батареи.

Несмотря на относительно высокую стартовую стоимость компонентов солнечной станции, ее эксплуатация получается выгодной благодаря большому ресурсу «жизни» главных элементов: фотокристаллической панели и аккумулятора.

Сколько нужно солнечных батарей для дома и дачи?

Здесь все просто. Покупателю не нужно заниматься сложным расчетом мощности солнечной станции и подбирать для нее батареи. Эту работу уже проделали специалисты компаний, выпускающих и продающих данное оборудование.

Потребителю остается лишь выбрать из предложенного ряда готовый комплект, исходя из своих потребностей. В качестве примера рассмотрим несколько стандартных вариантов, которые представлены на сайтах продавцов (актуально на 2016 год).

Гелиостанция, построенная на одной панели мощностью 250 Ватт, рассчитана на энергоснабжение потребителей, перечисленных в таблице №1.

Таблица №1 Набор потребителей для солнечной станции мощностью 250 Ватт

Ее ориентировочная цена складывается из стоимости устройств, указанных в таблице №2.

Таблица №2 Стоимость оборудования для 250-ти ваттной станции

Солнечная станция мощностью 500 Ватт способна обеспечить электричеством набор бытовых приборов, указанный в таблице №3.

Таблица №3 Энергетический потенциал гелиостанции мощностью 500 Ватт

Ее ориентировочную стоимость (с разбивкой по видам и моделям оборудования) вы найдете в таблице №4.

Таблица №4

Гелиостанция на 1000 Ватт способна питать током не только экономные светодиодные лампочки, телевизор, ноутбук и спутниковую антенну. Одновременно с ними она «потянет» микроволновку, водяной насос или мощную электроплиту (таблица №5).

Таблица №5

Основа данной гелиостанции — 4 солнечные панели мощностью по 250 Ватт каждая. За весь комплект оборудования (без стоимости монтажа, соединительных муфт и кабеля) нужно заплатить сумму, указанную в таблице №6

Таблица №6 Ориентировочная стоимость оборудования гелиостанции мощностью в 1 КВт

Изучая представленные комплекты оборудования, нетрудно заметить, что стоимость инвертора сравнима с ценой солнечной батареи. Поэтому некоторые владельцы солнечных станций предпочитают обходиться без инверторного преобразователя. Они покупают для своего дома бытовые приборы, работающие от постоянного тока напряжением 12 Вольт. Помимо высокой цены инвертор при работе потребляет около 10% энергии, получаемой от солнечной батареи. Поэтому его исключение из цепочки оборудования дает неплохую экономию.

Особенности монтажа

Установка солнечных батарей – процесс технически несложный, но весьма ответственный. Площадь и вес мощных панелей достаточно большие, поэтому им требуется надежное крепление с помощью направляющих и специальных крепежных элементов. Кроме этого на крыше необходимо предусмотреть возможность легкого доступа к батареям для очистки от пыли и снега.

От величины угла, под которым солнечные лучи падают на фотоэлементы, напрямую зависит выработка энергии. Поэтому солнечные батареи не фиксируют в одном положении, а монтируют на поворотных устройствах.

Рекомендуемые углы наклона солнечных батарей

Существует два основных позиции гелиопанелей: летняя и зимняя. Меняя угол наклона, от солнечной станции получают максимальный КПД.

Характерные отзывы

Их можно разделить на две группы: отзывы тех, кто уже пользуется данными устройствами и мнения всех, кто только изучает вопрос автономного энергоснабжения.

Большинство владельцев солнечных станций довольны своим выбором. Оснастив ими свой загородный дом, они отмечают надежность, всесезонность и эффективность гелиопанелей. Размышляющие о покупке, высказывают сомнения в экономической целесообразности, опасаясь долгого срока окупаемости оборудования.

Мы выскажем свои соображения по данной теме. Принимая в расчет стабильный рост стоимости электроэнергии, получаемой из внешних сетей, использование гелиостанции нельзя назвать убыточным. Если же речь идет о районах, где энергоснабжение полностью отсутствует или характеризуется частыми отключениями, то гелиостанция — безальтернативный вариант.

Самостоятельная сборка

Попробовать свои силы в сфере солнечной энергетики домашних умельцев побуждают два фактора: стремление снизить стоимость гелиопенелей и новизна данной работы.

Экономия, получаемая при самостоятельной сборке, впечатляет. Комплект «сделай сам», состоящий из фотоячеек и монтажной токопроводящей ленты почти на 50% дешевле батареи, собранной на заводе. Купить его можно на российских торговых интернет-площадках или заказать прямую доставку из страны-производителя.

Ответов на вопрос как сделать солнечную батарею для дома своими руками во всемирной сети можно найти очень много. Кроме устного описания процесса, здесь можно найти толковые видеоролики, наглядно демонстрирующие основные его этапы.

Практические советы, которые содержатся в подобных руководствах, основаны на бесценном опыте проб и ошибок. Они помогают новичкам без серьезных финансовых потерь успешно выполнить данную работу.

Сборка солнечной батареи включает следующие этапы:

• последовательную пайку фотоячеек в единую энергоцепочку с помощью токопроводящей ленты;
• изготовление рамки корпуса со стеклом.

Самый ответственный момент – заливка фотоячеек прозрачным герметиком и их объединение с остекленной рамкой. Здесь существует отработанная технология, основой которой служит толстый лист поролона, предохраняющий хрупкие фотоэлементы от разрушения.

Знатоки ручной сборки рекомендуют не экономить на герметике. Если он положен слишком тонким слоем, то в батарею может проникнуть влага. Она разрушает гелиоячейки и токопроводящие дорожки.

greensector.ru

Сколько нужно солнечных батарей для дома?

Домашняя солнечна электростанция, что это такое и из чего она состоит?

В этом блоге мы постараемся раскрыть основные принципы внедрения домашней солнечной электростанции, рассмотрим все плюсы и минусы.

Технология утилизации солнечной энергии и преобразование её в электричество берёт своё начало в середине 20-го века. Первый прототип солнечной панели был создан итальянским фотохимиком  Джакомо Луиджи Чамичаном.

Спустя некоторое время, ещё первые космические спутники, были оборудованы солнечными панелями. Простота и надёжность, а так же относительная эффективность получения такого рода электроэнергии, позволила солнечным панелям быстро распространиться и образовать один из наиболее экологичных и эффективных рынков производства электроэнергии в мире.

На сегодняшний день, суммарный объём, производимой от солнечных панелей электроэнергии, составляет порядка полутора процентов всех мировых потребностей в электричестве. На первый взгляд это доля мала, но в последние пять лет, скорость внедрения солнечных электростанция возросла и даёт ежегодный прирост выработки электроэнергии порядка 50%.

Так из чего же состоит солнечная панель?

Наибольшее распространение, а именно, за простоту и относительную дешевизну, получили солнечные панели на основе кремниевых элементов. Кремний — это второй по массе элемент на нашей планете (первый Кислород). Это дало промышленности возможность массового производства кремниевых элементов и дальнейшую компоновку их в солнечные панели. Как правило, солнечная панель состоит из 60 и 72 кремниевых пластин, которые соединяют токосъемными дорожками и клеят к стеклу. Такой набор последовательно соединённых кремниевых пластин позволяет производить солнечные панели мощностью от 250 до 370 Ватт.

Основным показателям солнечной панели является коэффициент полезного действия (КПД).

Производители современных солнечных панелей, которые производятся и используются массово, смогли добиться показателя КПД в 16-20%. Это означает, что 16-20% полученной солнечной энергии, на поверхности панели, будет трансформировано в постоянный электрический ток. Передовые теоретические исследования дали возможность увеличения КПД фотоэлементов солнечных панелей вплоть до 66%.

И так, с помощью солнечных панелей мы трансформируем солнечную энергию в постоянный электрический ток. Как известно, большая часть бытовых и промышленных электроприборов работают на переменном токе. И для того, чтобы преобразовать, полученный от солнечных панелей, постоянный электрический ток, в состав солнечной электростанции входит так называемый инвертор. Это устройство для преобразования постоянного тока в переменный ^{с изменением величины напряжения. Обычно представляет собой генератор периодического напряжения, по форме приближённого к синусоиде, или дискретного сигнала.}

Каким образом формируется мощность солнечной электростанции?

Рассмотри пример солнечной электростанции в частном домохозяйстве.

Первое, с чего необходимо начать, определить место размещения солнечных панелей. Так как солнце движется и постоянно меняет угол по отношению к земной поверхности, необходимо выбрать оптимальный азимут и угол наклона панелей. Лучший азимут поворота солнечных панелей по отношению к солнцу 180°. При размещении солнечных панелей на кровле дома, необходимо выбрать именно южную сторону. При этом, угол по отношению к горизонту, получится именно такой, кокой имеет сама кровля. Но, на сегодняшний день, производители креплений для солнечных панелей, предлагаю широкий ассортимент креплений, которые позволят улучшить значение углового отражения и повысить эффективность солнечных панелей.

После того, как мы определились с местом размещения солнечных панелей, необходимо провести замеры размеров и просчитать, какое количество солнечных панелей возможно будет разместить. Большинство солнечных панелей имеет стандартные размеры: 60 кремниевых ячеек — 1650х992 мм, 72 кремниевых ячейки — 1950х992 мм. Проще говоря, мы имеем два размера: 1 м на 1,7 м и 1 м на 2 м.

Предположим, что размеры, подходящего для размещения солнечных панелей ската кровли, 10 метров ширины и 7 метров длинны. При выборе размеров размещаемых панелей, лучше остановиться на панелях 72 ячейками, это позволит сэкономить на крепеже. Выходит, на данной кровле, максимальное количество устанавливаемых солнечных панелей, выбранного размера, составляет 35 штук. При выборе солнечных панелей мощностью 330 ватт, суммарное значение мощности солнечных панелей составит 11 550 ватт. Данная мощность панелей позволит обеспечить работоспособность инвертора с номиналом мощности 10 кВт. Все современные инверторы имеют возможность перегруза на стороне постоянного тока. Обычно это значение находится в рамках 20-50%. То есть, инвертор 10 кВт может быть перегружен панелями вплоть до 15 кВт. Это позволит увеличить время работы инвертора в номинальном режиме в условиях отсутствия солнца, а так же утром и вечером. Проще говоря — чем больше солнечных панелей, тем больше электроэнергии на выходе инвертора.

В случае, если ваш дом расположен таким образом, что скаты кровли направлены на восток и запад, можно рассмотреть в качестве места установки панелей, участок земли, в рамках территории вашего хозяйства. Главным условием размещения солнечных панелей на земле является отсутствие затенения. Основным же достоинством такого размещения есть возможность установки солнечных панелей в наиболее лучшем положении по отношению к солнцу. Мощность солнечной электростанции, при размещении на земле, ограничивается лишь размерами земельного участка. Правильно подобранные крепления для солнечных панелей могут частично компенсировать малую площаль земельного участка.

Солнечная электростанция, с устанавливаемой суммарной мощностью панелей в 11 550 ватт, в зависимости от широты размещения на территории Украины, в год будет вырабатывать от 12 000 кВт*часов на севере до 16 000 кВт*часов на юге страны. Такой объём вырабатываемой электроэнергии полностью перекроет потребности в электричестве среднестатистического домашнего хозяйства.

На сегодняшний день, проект по внедрению сетевой солнечной электростанции, в Украине, в среднем обходится до 1000$ за 1 кВт устанавливаемой мощности. То есть цена солнечной электростанции, мощностью 10 кВт, обойдётся примерно в 10 000$. Пример объектов и цен доступны в каталоге.

Срок службы оборудования составляет порядка 25-30 лет, что позволит вам обрести энергонезависимость на долгие годы.

В следующей статье мы познакомим вас с «Зелёным тарифом».

www.termico-solar.com

Расчет мощности солнечных батарей для дома

Если вы решили сэкономить на расходах электроэнергии и установить собственную солнечную электростанцию в доме или на даче, тогда необходимо начать с расчетов показателей как потребления энергии, так и мощности солнечных панелей. Это самый важный и трудоемкий процесс, который станет залогом правильной работы солнечной системы и выработки нужного количества тока для обеспечения всех потребностей. Кроме того, рассчитанные показатели смогут послужить основой для увеличения эффективности или экономии энергии.

Содержание статьи

Показатель мощности солнечной батареи

Если посмотреть описание разных моделей солнечных батарей, то можно обратить внимание, что показателем измерения выступает номинальная мощность (Вт). Этот показатель и будет служить главным критерием для оценки мощности солнечной батареи. Номинальная мощность указывается из расчета, что на 1 кв. метр панели будет поступать 1 кВт солнечной энергии. То есть вы сможете рассчитывать на такой показатель мощности батареи, если в месте, где расположена солнечная система, температура не менее 25 градусов, ориентация модулей на юг с учетом угла наклона и отсутствует затемнение.

Зачем нужен расчет мощности солнечных батарей

Сегодня на рынке представлено огромное количество солнечных батарей, они отличаются не только производителем и ценой, но и своими техническими характеристиками. Мощность – это главный показатель, от которого необходимо отталкиваться, если вы хотите получить выгоду от установки солнечной системы. Важно понимать, что неправильно произведенный расчет или и вовсе отсутствие каких-либо анализов по планируемой мощности могут привести к неудовлетворению ваших электрических потребностей в доме, тогда придется использовать дополнительное питание от сети либо ограничивать себя в электроприборах. В итоге сложная задумка с солнечными батареями теряет весь смысл.

Порядок расчета

Чтобы рассчитать необходимую мощность батареи, которая покроет ваши затраты электроэнергии, нужно провести ряд действий, основанных на точных расчетах.

Определение потребляемой энергии

Начинать надо в первую очередь с расчета необходимой энергии для обеспечения вашего дома. Сделать это можно двумя способами: первый – посмотреть на счетчике, сколько электроэнергии вы расходуете за месяц или в сутки, а второй – сделать более детальный расчет. Чтобы произвести второй вариант расчета, нужно взять бумагу с ручкой и составить список всех электроприборов, которые имеются у вас в доме. Количество потребляемой энергии каждым устройством нужно умножить на количество часов работы, а после все полученные показатели сложить и получить общий расход, который должны покрывать солнечные батареи.

Ниже приведены приблизительные значения самых часто используемых электроприборов в любом доме.

Электроприбор	Ватт	Сколько часов работы в сутки	Вт/час
Холодильник	250	24	6000
Компьютер	100	4	400
Стиральная машина	500	1	500
Электрочайник	1000	0.3	300
Телевизор	150	6	900
Радиоприемник	4	2	8
Экономлампа 1	20	6	120
Экономлампа 2	15	4	60
Экономлампа 3	10	2	20

Если вы не знаете потребление электроэнергии того или иного прибора, то для точности расчетов лучше посмотреть это значение в технической документации или на сайте производителя.

Просуммировав последнюю колонку в таблице, вы сможете посчитать суточный расход электроэнергии. Однако здесь не все так просто. Это не будет конечная цифра для выбора мощности солнечной батареи и их количества. Дополнительно нужно будет прибавить около 30% потребляемой энергии на обслуживание обязательных устройств для работы солнечной системы – аккумулятора и инвертора. Кроме того, солнечными батареями генерируется постоянный ток, который впоследствии при помощи инвертора перерабатывается на переменный с повышением напряжения для обслуживания дома (220В), где еще теряется около 20%. И еще нужно прибавить около 10%, которые пойдут на пусковую мощность электроприборов. Так как при запуске техника первые несколько минут потребляет в 3, а то и в 5 раз больше заявленной энергии.

Уровень инсоляции

Суть солнечных батарей заключается в выработке энергии за счет воздействия лучей солнца на фотоэлементы со специальным составом. Чем больше солнечная радиация, тем выше производительность панелей. Максимальная эффективность зафиксирована при попадании лучей на поверхность пластин под углом 90 градусов, то есть перпендикулярно. Соответственно ночью энергия не вырабатывается, а используется та, которая накопилась в аккумуляторе за дневное время. Поэтому очень важно правильно установить солнечную панель и рассчитать ее работоспособность в зависимости от климата того или иного региона.

Во время пасмурной погоды, а также захода солнца, уровень выработки энергии солнечной системы падает на 20-30%.

Уровень солнечной инсоляции – это еще один немаловажный показатель, который необходимо учитывать при определении мощности солнечной батареи. В каждом регионе он разный и дает четкое понятие, сколько количества солнечного тепла приходится на единицу площади панели. Если вы проживаете в регионе с небольшим уровнем инсоляции, тогда вам нужно будет приобретать либо более мощное устройство, либо в большем количестве для полного обеспечения дома электроэнергией. Рассчитывать самостоятельно показатель инсоляции не нужно. Его значение представлено в специальных справочниках, которые можно найти без проблем в интернете. Подобная информация также представлена на метеорологических сайтах. Указанная информация может быть представлена как за год, так и отдельно по месяцам (для крупных городов).

Выбор мощности панелей

В зависимости от рассчитанного количества потребляемой энергии количество солнечных батарей может быть разным. Также следует учитывать, какие задачи возложены на батарею – полная продуктивность или использование ее в качестве дополнительного источника питания, если в вашем доме часто бывают перебои. Если вы хотите покрыть все электрорасходы в доме, тогда придется хорошо потратиться и приобретать устройства с высокой мощностью и продуктивностью.

Мощность панели напрямую будет зависеть от количества потребляемой энергии как электроприборами в доме, так и техническими устройствами, которые являются обязательными для работы солнечной станции. Здесь нельзя не учесть и количество солнечных дней в месяце, уровень инсоляции, частоту смены угла наклона. Максимальная производительность панели наблюдается не более 7 часов в сутки и то при условии, что небо чистое, а ночью и вовсе не будет никакой выработки, соответственно, при соотнесении расходуемой энергии с мощностью батареи нельзя приравнивать эти два показателя. Мощность должна быть на 30-40% больше.

Для примера можно взять батарею с указанной мощностью в 1кВт. Это значение нужно умножить на количество часов работы панели с максимальной производительностью, приплюсовать дополнительные расходы на снабжение инвертора и аккумулятора, а также то время в сутках, когда солнечный свет отсутствует. В результате вы сможете получить выработку одной батареи. Если показатель слишком маленький, тогда нужно присмотреться к батареям с более высокой мощностью, однако и цена их будет выше.

Расчет мощности солнечных батарей

Расчет количества панелей

Итак, мы определились, что мощность панелей измеряется в Вт. Чтобы произвести расчет, нам понадобятся все ранее полученные значения, а именно:

• Количество потребляемой электроэнергии.
• Уровень инсоляции в вашем регионе.
• Мощность одной батареи.

Формула для расчета выглядит следующим образом:

W = k*Pw*E/1000, где

к – фиксированное значение/коэффициент 0,5 в летний период и 0,7 в зимний.

Рw – мощность.

Е – значение инсоляции за выбранный период.

Итак, представим, что вы просчитали суточное потребление энергии, которое равно 5600 Вт. Скорректируем это значение на 30% с учетом потребностей инвертора, аккумулятора и преобразования энергии. В результате получается 5600*1,3=7280Вт, можно округлить до 7300 Вт. Теперь посмотрим показатель солнечной радиации для конкретного города, например, он равняется 0,79 для зимы и 4,5 для лета. Стандартная мощность составляет 260Вт.

W зимой = 0,7*260*0,79=143Втч.

W летом = 0,5*260*4,5=585Втч.

Теперь делим общую потребность в электроэнергии на выработку солнечной батареи. Зимой, чтобы обеспечить весь дом электричеством, понадобится примерно 51 панель, а летом 13 штук мощностью в 260Вт и напряжением 24В. Так как полученное значение достаточно велико и для размещения 50 панелей понадобится большая площадь, целесообразнее купить панели с более высоким напряжением и мощностью.

Как увеличить эффективность работы солнечных батарей

Первый шаг, который пытается сделать любой владелец солнечных батарей с целью увеличить эффективность выработки электроэнергии – это заменить обычные электроприборы на экономные. Но, перед тем как это сделать, ознакомьтесь с основными рекомендациями специалистов, которые помогут повысить КПД батареи.

• Следите, чтобы не происходило затемнения солнечного оборудования.
• Придерживайтесь правил монтажа, от которых зависит производительность солнечных батарей.
• Очищайте панели от грязи, пыли и наледи.
• Старайтесь регулярно менять угол наклона панелей, чтобы солнечные лучи попадали перпендикулярно, в зависимости от месяца и времени года.
• Используйте электроприборы классов А, А++, А+++.
• Выбирайте правильные крепления для солнечных батарей.

Выполнять все предложенные рекомендации необходимо в комплексе. Если, к примеру, вы будете регулярно менять угол наклона панелей, но при этом забываете их очищать от грязи, то результат от ваших действий не появится. Солнечные батареи прослужат вам долго и бесперебойно при соблюдении правил эксплуатации, которые рекомендованы производителем. Если у вас возникли сложности при расчете, то вы всегда можете обратиться за помощью к специалисту по данным вопросам.

www.termico-solar.com

Калькулятор расчета солнечных батарей

Зачем платить за электроэнергию, если можно ее получать путем преобразования солнечного света. С этой целью вам нужно будет обзавестись комплектом солнечных батарей, дополнительными техническими средствами, а также правильно их подключить. Однако, чтобы система работала правильно и смогла обеспечить электричеством ваш дом, сначала нужно правильно произвести предварительные расчеты. Итак, как рассчитать необходимое количество солнечных батарей и как выбрать сопутствующие элементы системы, без которых вы не сможете обеспечить током частный дом.

Содержание статьи

Что входит в комплект систем солнечных батарей

Для получения тока недостаточно приобрести солнечные панели и подключить их. Солнечная система состоит из множества не менее важных технических устройств, благодаря которым создается нужный эффект. Итак, чтобы в вашем доме появилось электричество экологичного происхождения, помимо солнечных батарей нужно будет приобрести еще 6 базовых элементов системы, а именно:

• генератор;
• инвертор;
• аккумулятор;
• контроллер солнечного заряда;
• потребитель 230В;
• соединительная коробка.

Поэтому, перед тем как начать проектировать монтаж и размещение фотоэлектрической системы, вы должны понимать, что это куда больше затрат, чем покупка одних только солнечных панелей. Срок службы и эффективность выбранных элементов будет зависеть от количества модулей, класса и фирмы производителя. Правильно выбранные технические характеристики, надежность устройства и место размещения солнечных батарей станет залогом качественной работы и долговечности.

Расчет количества батарей для дома

Чтобы рассчитать, сколько вам понадобится батарей для дома, необходимо оценить значения нескольких главных параметров. Разберем все по порядку.

Расчет энергопотребления

Чтобы рассчитать необходимое количество панелей, нужно начать с составления списка всех электроприборов и времени их эксплуатации с учетом мощности. Только после того, как вы составите техническое описание системы, можно вычислить общую потребность дома, что является обязательным этапом для подсчета количества солнечных батарей. Ниже в таблице приведены значения отдельных электроприборов, что поможет вам в расчетах.

Электроприбор	Мощность, Вт	Часов работы в сутки	Вт/час
Холодильник	250	24	6000
Электрочайник	1000	0.3	300
Телевизор	150	6	900
Радиоприемник	4	2	8
Экономлампа 1	20	6	120
Экономлампа 2	15	4	60
Экономлампа 3	10	2	20

Чтобы правильно рассчитать затраты электроэнергии в своем доме в зависимости от количества приборов, посмотреть мощность каждого отдельного устройства можно в его технической документации или в интернете на сайте производителя.

После того как вы посчитали, нужно скорректировать значения, так как солнечная батарея принимает на себе 100% постоянный ток, который при помощи инвертора перерабатывается в переменный, в результате чего теряется до 20% напряжения. Также следует принять во внимание тот факт, что пусковая мощность любого электрического прибора в несколько раз выше заявленной в паспорте, поэтому при расчете общей потребляемой электроэнергии нужно оставлять погрешность, которая будет использоваться инвертором первые несколько секунд при запуске устройства. Если таких мощных приборов много в доме и они могут одновременно включаться, тогда лучше предусмотреть отдельное включение для запуска.

Определение количества энергии от солнца в конкретной местности

Количество вырабатываемой мощности солнечными батареями зависит от региона и солнечной радиации. Подобные показатели просчитать или измерить самостоятельно нельзя, для этого нужно обратиться за данными в гидрометеостанцию или к справочнику. Его можно найти в интернете, достаточно указать в поиске ваш город и определение солнечной радиации. После того как вы соберете необходимую информацию, надо воспользоваться следующей формулой для определения количества энергии:

Среднегодовая солнечная радиация: кВт * ч / м.кв / день

Так как солнце светит в разное время года с разным уровнем излучения, то целесообразно рассчитывать ее значение исходя из показателей за весь год, то есть использовать среднее значение, конечно же, если вы хотите использовать солнечные батареи круглый год. Исходя из рассчитанных данных, можно определиться с количеством и мощностью солнечного модуля. Для примера рассмотрим значения Москвы, Котельническая набережная, широта 55,7.

	Янв	Февр	Март	Апр	Май	Июнь	Июль	Авг	Сент	Окт	Нояб	Дек	Среднее значение (год)
Горизонтальная панель	0.53	1.24	2.56	3.71	5.21	5.56	5.36	4.2	2.76	1.34	0.62	0.38	2.79
Вертикальная панель	0.69	2.07	3.38	3.12	3.49	3.36	3.51	3.34	2.88	1.87	1.29	0.83	2.49
Наклон панели, 40 градусов	0.66	1.89	3.5	4.25	5.36	5.43	5.41	4.68	3.49	1.96	1.16	0.71	3.21
Вращение вокруг полярной оси	0.7	2.23	4.29	5.38	7.35	7.59	7.25	6.1	4.22	2.31	1.41	0.84	4.14

Данные примерные показатели и приведенная формула позволяют произвести максимально точные расчеты для подбора мощности и количества солнечных батарей, однако кроме тех случаев, когда наблюдается чрезвычайно длительный период дождливой или пасмурной погоды.

Вычисление количества батарей

На основе ранее приведенных значений по расходованию энергии электроприборами, а также уровню солнечной радиации можно определить нужное количество солнечных батарей для обеспечения электричеством вашего дома. Итак, берем значение радиации из таблицы за интересующий вас месяц или период, а после делим его на 1000. Полученное значение называется пикочасы, в 1000 Вт/м2. А солнечный модуль в свою очередь вырабатывает такое количество энергии, где Рw – это мощность, Е — значение инсоляции за выбранный период, k – коэффициент, равный 0,5 в летний период и 0,7 – в зимний:

W = k Pw E / 1000

Показатель W делает поправку с учетом потери мощности, не только потребляемое инвертором или зазор пуска при выключении электроприборов, но и наклонное падение лучей, которое изменяется в течение дня. Приведенная формула и необходимое количество потребляемой энергии в доме (ранее рассчитанное) позволяют определить суммарную мощность модуля и тем самым понять, сколько солнечных батарей вам понадобится для полноценного обеспечения. Сегодня представлены батареи мощностью от 50 Вт и выше. С помощью генератора можно регулировать необходимое значение.

Очень важно не подбирать солнечные батареи впритык по рассчитанной мощности, например, если средний расход энергии дома составляет 68Вт, не стоит покупать один модуль с мощностью в 70Вт, лучше приобрести две панели по 50 Вт либо использовать солнечное электричество частично, а не для постоянного пользования. Но специалисты советуют, что если вы уже занялись таким вопросом, как обеспечение дома экологическим током, тогда лучше рассчитывать показатель с избытком.

Как выбрать остальные составляющие системы

Обязательными компонентами для работы солнечной батареи является инвертор и аккумулятор, а так же крепления для солнечных панелей. Для обеспечения дома энергией и правильной работы системы при их выборе также необходимо учитывать определенные технические характеристики.

Выбор емкости аккумуляторов

Зачем нужно выбирать емкость аккумулятора? В солнечной батарее вырабатывается энергия, которая накапливается в аккумуляторе, с целью выполнения трех важных функций:

• компенсировать периоды плохой погоды и продолжать электроснабжение дома;
• покрывать пиковую нагрузку;
• обеспечить электроэнергией частный дом в ночное время.

На сегодняшний день нет проблем с выбором аккумулятора, промышленность выпускает разнообразные модели для систем резервного питания, которые отлично подходят для солнечной батареи. Но проблема может возникнуть в том случае, если для большого количества модулей будет недостаточно емкости одного аккумулятора, поэтому очень важно правильно выбрать солнечный аккумулятор с учетом потребляемой энергии и технических характеристик устройства. Например, аккумулятор мощностью 12В и емкостью 100А/ч (ампер/час) может сохранять 1200 Вт*ч. Но постоянно аккумулятор не может сохранять столько энергии, так как его работа напрямую зависит от зарядки и интенсивности использования. Специалисты советуют производить расчеты так, чтобы размер батареи аккумулятора позволял сохранить энергии минимум на 4 дня. Если более понятным языком: представим потребность дома в 3600 Вт*ч в день, теперь делим эту цифру на напряжение 12Вт, после чего получаем дневную норму 300 А*ч. То есть на 4 дня бесперебойной работы нам нужен заряд 1200 А*ч.

Аккумуляторы для солнечных панелей

Перед покупкой и выбором типа аккумулятора учитывайте, что батарея из свинца требует на 20% больше от рассчитанного значения, так как ей нежелательно полностью разряжаться. А вот, например, для батареи кадмиево-никелевой дополнительно уже потребуется свыше 20%. То же самое правило применяется и к железо-никелевым. Насчет щелочных можете быть спокойны, так как полная разрядка аккумулятора не вредит их сроку службу и общей работе.

Для того чтобы аккумулятор прослужил заявленный срок и не подвергался перенапряжениям или, наоборот, глубокой разрядке, необходимо использовать качественный контроллер.

Выбор инвертора

С помощью инвертора постоянная энергия, получаемая панелями от солнца, превращается в переменную с повышением напряжения до 220В, необходимого для обеспечения бытовых потребностей. Мощность инвертора начинается от 250 Вт и может достигать 8000 Вт. Оптимальным вариантом является инвертор с мощностью 3000 Вт, который способен обслуживать сразу несколько модулей параллельного подключения. Специалисты советуют выбирать для дома трехфазные синусоидальные инверторы. Они отличаются надежностью, высоким качеством и долгим сроком службы. Кроме того, они также могут служить «буфером» для вывода излишней солнечной электроэнергии в общую сеть.

www.termico-solar.com