Расчет солнечной батареи и аккумуляторов, комплекта солнечной электростанции
Очень часто при обращении за подбором оборудования или при выборе солнечной электростанции клиенты задают вопрос: Как рассчитать мощность и количество солнечных батарей и аккумуляторов и какой мощности выбрать солнечную электростанцию. В этой статье мы попробуем разобраться с этим вопросом, и я постараюсь простым языком, без углубления в детали объяснить как это сделать.
В первую очередь нужно узнать сколько электроэнергии вы потребляете в сутки, это можно сделать взяв средние ежемесячные показания счетчика электроэнергии и разделить на 30 дней. Так мы получим среднее потребление в сутки. Например соц норма в РО на двух чел составляет 234кВт, что около 8кВт.ч электроэнергии в сутки. Соответственно нам необходимо чтобы солнечные батареи вырабатывали такое же количество энергии в день.
Расчет количества солнечных батарей и их мощности
Так как солнечные панели вырабатывают электрическую энергию только в светлое время суток, то это необходимо учесть в первую очередь, так же стоит понимать, что выработка в пасмурные дни и зимой очень сильно снижается, и может составлять 10-30 процентов от мощности панелей. Для простоты и удобства мы будем делать расчет с апреля по октябрь, по времени суток основная выработка идет с 9 до 17 часов, т.е. 7-8 часов в день. В летнее время интервалы конечно будут больше, с восхода до заката, но в эти часы выработка будет значительно меньше номинала, поэтому мы усредняем.
Итак 4 солнечные батареи мощностью 250Вт. (всего 1000Вт). За день выработают 8кВт.ч энергии, т.е. в месяц это 240кВт.ч. Но это идеальный расчет, как мы говорили выше, в пасмурные дни выработка будет меньше, поэтому можно лучше взять 70% от выработки, 240 * 0,7 = 168 кВт.ч. Это усредненный расчет без потерь в инверторе и аккумуляторных батареях. Так же это значение можно применить для рассчета сетевой солнечной электростанции где не используются аккумуляторные батареи.
Расчет аккумуляторов для солнечной электростанции
Далее перейдем к расчёту ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей. Их количестов и емкость должна быть такой, чтобы энергии которая в них запасается хватило на темное время суток, стоит учесть что ночью потребление электроэнергии минимально, по сравнению с дневной активностью.
Аккумулятор на 100А.ч. запасает примерно 100А * 12В = 1200Вт. (лампочка на 100Вт. проработает от такого акб 12 часов). Так если за ночь вы потребляете 2,4кВт.ч. электричества, то вам необходимо установить 2 АКБ по 100А.ч. (12В), но тут стоит учитывать что аккумуляторы нежелательно разряжать на 100%, а лучше не более 70%-50%. Исходя из этого получаем, что 2 АКБ по 100А.ч. будут запасать 2400 * 0,7 = 1700Вт.ч. Это верно при разряде не большими токами, при подключении мощных потребителей происходит просадка напряжения и емкость по факту уменьшается.
Если вы хотите рассчитать, какая емкость аккумулятора нужна к солнечной батари, ниже приводим таблицу соответствия (для системы 12В.):
Мощность инвертора и потери в нем
Теперь что касается инвертора, он тоже имеет свой КПД а это порядка 75-90%, т.е. все полученные величины выработки энергии и запаса можно относить к этим процентам. В итоге лучше брать двойной запас емкости для аккумуляторов, Так при потреблении 2400Вт.ч за ночь, устанавливать 4 АКБ емкостью 100А.ч. 100А*12В*4 = 4800Вт.ч. Мощность инвертора показывает номинальную нагрузку которую можно подключить к нему, т.е количество и тип бытовых приборов.
- Солнечные батареи 4шт. по 250Вт. Выработка в месяц 170 -240кВт.ч (36тыс.руб.)
- АКБ по 100А.ч. 4 шт. запас до 4800 Вт. (AGM аккумуляторы 50тыс.руб.)
- Инвертор 2,4кВт номинальная мощность подключаемого оборудования (27тыс.)
Итого 113 тыс. руб. за комплект оборудования.
Мощность бытовых приборов, потребление электроэнергии
Теперь что касается потребителей и их мощности, приведем основные из них:
- Телевизор Led – 50-150Вт.
- Холодильник класса А – 100-300Вт. (только во время работы компрессора)
- Ноутбук – 20-50Вт
- Лампа энергосберегающая – 30Вт, Светодиодная 3-9Вт
- Котел настенный (электроника + встроенный насос) – 70-130Вт.
- Роутер – 10-20Вт.
- Кондиционер 9 – 700-900Вт.
- Эл. Чайник – 1500Вт.
- Микроволновка – 500-700Вт.
- Стиральная машина – 600 – 900Вт.
- Видеорегистратор + 4 камеры – 30-50Вт.
Все мощности указаны в час работы прибора, стоит учитывать, что большинство приборов работают непродолжительное время, чайник подогрев – 5мин, холодильник включается раз в 2-3 часа на час для поддержания темп. Насос котла тоже работает по мере поддержания температуры теплоносителя. Так же можно рассчитать и другие приборы по этому принципу.
Сколько нужно батарей для моей солнечной системы
Большую роль при создании солнечной электростанции играет процесс расчета количества батарей. Выработка электроэнергии при помощи солнечных панелей осуществляется только в дневное время. Ее необходимо хранить в аккумуляторах, чтобы впоследствии использовать во время пасмурной погоды или ночью. Такая схема позволяет обеспечить рентабельность, устойчивость и эффективность системы. Пользователь сможет удовлетворить свою потребность в электроэнергии.
При этом отсутствует однозначный ответ на вопрос, сколько необходимо иметь аккумуляторов для солнечной системы. В этой статье мы рассмотрим разные факторы, которые влияют на количество используемых батарей.
Содержание:
- Сколько батарей нужно для вашей солнечной системы – 4 фактора
- Типы аккумуляторов и емкость
- Размер ваших массивов солнечных панелей
Сколько батарей нужно для вашей солнечной системы – 4 фактора
При ответе на данный вопрос можно выделить 4 основных фактора. Пользователь должен определить тип и емкость аккумуляторов, длительность автономной работы, ежедневное потребление энергии, мощность солнечных панелей. Далее мы подробно остановимся на этих факторах.
Типы аккумуляторов и емкость
Выбор емкости и типа аккумулятора оказывает существенное влияние на количество используемых устройств. Батареи могут отличаться по химическому составу:
- проточные;
- литий-ионные;
- свинцово-кислотные.
Они отличаются разными параметрами, которые напрямую влияют на долговечность и производительность. Для измерения емкости аккумулятора используются киловатт-часы (кВтч) и ампер-часы (Ач). Эти сведения дают понять, сколько энергии может содержать аккумулятор.
Они отличаются разными параметрами, которые напрямую влияют на долговечность и производительность. Для измерения емкости аккумулятора используются киловатт-часы (кВтч) и ампер-часы (Ач). Эти сведения дают понять, сколько энергии может содержать аккумулятор.
В качестве примера мы будем рассматривать батарею с емкостью 200 Ач 48 В, для расчета нужного числа аккумуляторов мы возьмем значение глубины разряда в 50%. Отсюда следует, что количество хранящейся энергии в батарее с параметрами 200 Ач 48 В (при 50% DoD) равна 9.6 кВтч, а для работы под нагрузкой доступно 4.8 кВтч. Расчеты проводились по следующей формуле:
- Энергия одного аккумулятора = Напряжение * Емкость = 48 В * 200 Ач = 9.6 кВтч.
Для проектирования оптимальной солнечной электростанции пользователь должен детально разбираться в емкостях и типах таких аккумуляторов. Система должна полностью соответствовать требованиям пользователя.
Размер ваших массивов солнечных панелей
От этого фактора напрямую зависит количество сгенерированной электроэнергии. Соответственно, это оказывает влияние на нужное количество батарей, чтобы эту энергию хранить.
Большой массив солнечных панелей способен произвести много электроэнергии. Поэтому для него потребуется больше аккумуляторов, чтобы хранить получаемый избыток энергии.
Сколько нужно аккумуляторов для солнечной системы 2кВт
Давайте рассмотрим пример, сколько нужно аккумуляторов, чтобы хранить электроэнергию, выработанную солнечной панелью мощностью 2кВт. Здесь можно предположить, что эта панель будет вырабатывать электричество 8 часов в день, поэтому общая энергия составит: 2 кВт * 8 часов = 16 кВтч.
Аккумулятор с емкостью 200 Ач 48 В способен хранить 9.6 кВтч электроэнергии. Для хранения всей вырабатываемой электроэнергии потребуется такое число батарей: 16 кВтч / 9.6 кВтч = 1.67 батарей.
Отсюда следует, что для эффективной работы такой системы потребуется использовать два аккумулятора. Далее в таблице мы предлагаем расчеты для разных размеров солнечных панелей.
Не нужно забывать, что для большинства бытовых систем вырабатываемая таким способом солнечная энергия не накапливается в аккумуляторах. Она используется для питания бытовых приборов, а излишек хранится в батареях.
Такой подход позволит уменьшить число используемых аккумуляторов и сможет повысить их долговечность. На срок службы батареи напрямую влияет уровень саморазряда, так как она потребляет энергию сама по себе. Поэтому можно выделить еще 2 фактора, которые необходимо учитывать при выборе нужного количества аккумуляторов.
Суточная потребляемая мощность подключенных нагрузок
Размер солнечных панелей определяется потребляемой мощностью нагрузок, чтобы удовлетворить потребности в энергии пользователя. Еще этот параметр влияние на размер и количество аккумуляторов, которые нужны для хранения энергии в период, когда панели не производят энергию.
Для определения нужного числа аккумуляторов следует провести расчеты суммарного потребления энергии системы в день следующим образом:
- Вычисление номинальной мощности нагрузки. Эти сведения доступны в документации или на этикетке устройства. Оно указывается в Вт или кВт.
- Расчет потребления энергии в день. Для этого необходимо номинальную мощность нагрузки умножить на ожидаемое число рабочих часов в день. К примеру, если нормальная мощность нагрузки составляет 1 кВт, а система функционирует 8 часов в день, то она потребляет 8 кВтч в день.
Для определения нужного количества батарей следует провести расчет путем сложения потребляемой мощности для всех нагрузок. Затем полученную разницу нужно разделить между суммарной суточной выработкой электроэнергии. Еще здесь потребуется вычесть потребляемую мощность нагрузок на емкость аккумулятора.
Предположим, что мы используем солнечную панель мощностью 10 кВт. Она функционирует 8 часов в день. Получается, что выработка электроэнергии составляет 80 кВтч. Если в день потребляется 20 кВтч, то нужное количество батарей емкостью 200 Ач 48 В можно вычислить по следующей формуле:
- 80 кВтч (производство электроэнергии) – 20 кВтч (потребление нагрузки) = 60 кВтч (сколько электроэнергии должно храниться в батарее).
Аккумулятор из нашего примера может хранить только 9.6 кВтч электроэнергии, поэтому нам понадобится следующее количество аккумуляторов: 60 кВтч / 9.6 кВтч = 6.25 аккумуляторов. Округляем это число до ближайшего целого значения и получаем 7 батарей.
Время работы от батареи
Если вам необходимо использовать батарею в течение нескольких дней подряд, например, во время отключения электричества, то необходимо выбирать достаточно мощные аккумуляторы. Их должно хватить для питания всего дома в течение длительного периода времени. В этой ситуации потребуется оценить потребляемую нагрузку, количество энергии. Для этого можно использовать следующую формулу:
- Ежедневное энергопотребление * Дни автономной работы / (Емкость аккумулятора * DoD) = Количество аккумуляторов.
Если ежедневно вы потребляете 5 кВтч, а вам требуется система, способная без подзарядки выдержать 4 дня, то потребуется такое количество батарей на 200 Ач 48 В и DoD 50%:
- (5 кВтч * 3) / 4.8 кВтч = 3.125.
В результате расчетов мы увидели, что по заданным критериям потребуется 4 батареи.
Вывод
Определение нужного количества аккумуляторов для солнечных батарей является сложным занятием. Это значение может отличаться в зависимости от целей пользователя. Если вам необходимо использовать полученную энергию для подготовки к возможным перебоям в подаче электроэнергии, то стоит обращать внимание на потребляемую мощность нагрузки и емкость аккумулятора. Если в вашем районе недостаточно солнечного света, а погода бывает дождливой, что сопровождается частыми отключением света, то следует учитывать нужное число дней автономной работы.
При желании уменьшить зависимость от поставщика электроэнергии и сэкономить на расходах, стоит учитывать нагрузку энергопотребления, размер солнечных панелей и емкость батареи. Количество аккумуляторов может зависеть и от ряда иных факторов, например, ожидаемые погодные условия, эффективность и расположение солнечных панелей.
Где можно купить аккумуляторы для солнечной системы электрогенерации
Покупать такие батареи следует только в надежном месте, чтобы обеспечить эффективную солнечную систему электрогенерации. В интернет-магазине Solarverse пользователи могут выбрать надежные аккумуляторы от лучших в мире производителей. Клиентам предлагаются батареи разной емкости в зависимости от их потребностей.
г. Киев, ул. Кирилловская, 104
- (080) 033-40-74
- (067) 175-24-98
- (044) 334-74-14
Вопросы
+ Какой тип аккумуляторов самый надежный?
Сейчас свинцово-кислотные батареи являются отличным выбором для всех пользователей. Это устройства глубокого разряда, которые отличаются повышенной долговечностью.
+ Аккумуляторы с какими параметрами являются самыми популярными для солнечных систем генерации электроэнергии?
В статье мы рассматривали батареи с характеристиками 200 Ач 48 В (при 50% DoD). Сейчас это очень распространенный вид аккумуляторов.
+ Сколько нужно аккумуляторов для солнечной системы 4 кВт?
Для эффективной работы системы вам потребуется 4 аккумулятора с параметрами 200 Ач 48 В (при 50% DoD).
Расчет емкости аккумулятора для солнечной батареи
Важность правильно подобранного аккумулятора для вашей солнечной энергетической системы не стоит недооценивать. Тем не менее, многие владельцы частных домов или автофургонов, когда начинают думать об установке системы солнечных батарей, ошибочно думают, что именно эти батареи будут питать их устройства.
Однако на самом деле выбранные вами солнечные батареи только обеспечат мощность, необходимую для зарядки электроники и поддержания работы ваших устройств. Солнечные панели — это просто система, которую вы используете для зарядки аккумуляторов.
Таким образом, даже если выбор правильных солнечных панелей имеет решающее значение, инвестиции в высококачественные батареи достаточной емкости еще важнее. Действительно, чем выше эффективность батарей, тем более автономной может быть система солнечных батарей.
Доступные типы аккумуляторов для вашей солнечной системы
Хотя высокопроизводительные литиевые батареи — мечта всех владельцев солнечных систем фотовольтаики, они часто не соответствуют требованиям бюджета и места использования и установки. К счастью, есть несколько вариантов для рассмотрения, а именно:
- Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы (FLA).
Аккумуляторы FLA являются одними из самых дешевых вариантов для кемпинга и автофургонов (домов на колесах). При этом они используют для накопления заряда одну из старейших и надежных технологий с точки зрения химии. Свинцово-кислотные аккумуляторы требуют высокого уровня обслуживания, включая вентиляцию, удаление загрязнений и долив электролитической жидкости.
- Аккумуляторы гелиевые (AGM).
Эти аккумуляторы являются одним из самых популярных вариантов для фургонов. Они относительно недороги и эффективны и могут работать годами без потери емкости, если за ними правильно ухаживать и своевременно обслуживать.
- Литиево-железо-фосфатные аккумуляторы.
Аккумуляторы LiFePO4 — лучший выбор премиум-класса для людей, живущих в автофургонах и в удаленной местности. Они, несомненно, дороги и вряд ли вписываются в чей-либо бюджет из-за высокой начальной стоимости. Тем не менее, они чрезвычайно просты в обслуживании и очень эффективны, поэтому вы, вероятно, увидите быстрый возврат своих инвестиций, если будете жить в своем фургоне или доме все время.
Определение полезной емкости в ампер-часах вашего аккумулятора
Итак, мы узнали, что солнечные панели заряжают аккумуляторы вашей солнечной системы, а аккумуляторы, которые накапливают заряд, обеспечивают энергией подключенные приборы и устройства. В свою очередь, емкость и количество аккумуляторов должны соответствовать количеству устройств, которые необходимо зарядить, и часам, в течение которых они обычно используются.
Но как понять, какой должна быть мощность аккумулятора в ваттах или емкость в ампер-часах, чтобы вырабатываемая солнечными панелями энергия зря не «пропадала» и использовалась в полном объеме? Начать следует с номинального значения емкости в ампер-часах вашей батареи, а следующим шагом будет понять, сколько «полезных» ампер-часов вы действительно можете использовать.
Если вы инвестировали в литиевые батареи, общая емкость в ампер-часах будет соответствовать номинальному значению. Например, литиевая батарея емкостью 1 х 100 А/ч обеспечит 100 А/, а 2 литиевых аккумулятора по 100 Ач обеспечивают, соответственно, 200 А/ч.
Если у вас есть AGM или свинцово-кислотные батареи, полезный ампер-час будет вдвое меньше номинального ампер-часа. Например, батарея AGM емкостью 1×100 А/ч обеспечивает 50 А/ч, а два аккумулятора AGM по 100 А/ч обеспечивают только 100 «полезных» А/ч.
Определяем мощность солнечной системы
Полезные ампер-часы ваших батарей на автофургоне, например, определяют мощность вашей солнечной системы. Вот как вы ее вычисляете:
- Полезная емкость 100 Ач дает 1280 Вт мощности для ваших устройств (стандартная батарея 100 Ач x 12,8 В = 1280 Вт).
- Учитывайте часы солнечного света — ваши солнечные панели должны будут выдавать 1280 Вт за 6 часов, чтобы полностью зарядиться за один день;
- 1280 Вт ÷ 6 часов = 213 Вт. 213 Вт — это мощность ваших солнечных батарей.
Любители автофургонов также должны помнить, что чем больше система солнечных батарей, тем быстрее она будет заряжать имеющиеся аккумуляторы. Таким образом, вы можете добавить дополнительные панели, чтобы компенсировать пасмурные дни, тень или просто меньше часов солнечного света.
Если у вас ограниченное пространство на крыше и вы можете легко получить необходимый уровень мощности, помните, что вы всегда можете использовать генератор переменного тока или стандартную сеть для зарядки аккумуляторов.
Расчёт солнечных батарей
Приветствую вас на сайте е-ветерок.ру, сегодня я хочу вам рассказывать о том сколько нужно солнечных батарей для дома или дачи, частного дома и пр. В этой статье не будет формул и сложных вычислений, я попробую донести всё простыми словами, понятными для любого человека. Статья обещает быть не маленькой, но я думаю вы не зря потратите своё время, оставляйте комментарии под статьёй.
Самое главное чтобы определится с количеством солнечных батарей надо понимать на что они способны, сколько энергии может дать одна солнечная панель, чтобы определить нужное количество. А также нужно понимать что кроме самих панелей понадобятся аккумуляторы, контроллер заряда, и преобразователь напряжения (инвертор).
Расчёт мощности солнечных батарей
Чтобы рассчитать необходимую мощность солнечных батарей нужно знать сколько энергии вы потребляете. Например если ваше потребление энергии составляет 100кВт*ч в месяц (показания можно посмотреть по счётчику электроэнергии), то соответственно вам нужно чтобы солнечные панели вырабатывали такое количество энергии.
Сами солнечные батареи вырабатывают солнечную энергию только в светлое время суток. И выдают свою паспортную мощность только при наличие чистого неба и падении солнечных лучей под прямым углом. При падении солнца под углами мощность и выработка электроэнергии заметно падает, и чем острее угол падения солнечных лучей тем падение мощности больше. В пасмурную погоду мощность солнечных батарей падает в 15-20 раз, даже при лёгких облачках и дымке мощность солнечных батарей падает в 2-3 раза, и это всё надо учитывать.
При расчёте лучше брать рабочее время, при котором солнечные батареи работают почти на всю мощность, равным 7 часов, это с 9 утра до 4 часов вечера. Панели конечно летом будут работать от рассвета до заката, но утром и вечером выработка будет совсем небольшая, по объёму всего 20-30% от общей дневной выработки, а 70% энергии будет вырабатываться в интервале с 9 до 16 часов.
Таким образом массив панелей мощностью 1кВт (1000ватт) за летний солнечный день выдаст за период с 9-ти до 16-ти часов 7 кВт*ч электроэнергии, и 210кВт*ч в месяц. Плюс ещё 3кВт (30%) за утро и вечер, но пускай это будет запасом так-как возможна переменная облачность. И панели у нас установлены стационарно, и угол падения солнечных лучей изменяется, от этого естественно панели не будут выдавать свою мощность на 100%. Я думаю понятно что если массив панелей будет на 2кВт, то выработка энергии будет 420кВт*ч в месяц. А если будет одна панелька на 100 ватт, то в день она будет давать всего 700 ватт*ч энергии, а в месяц 21кВт.
Неплохо иметь 210кВт*ч в месяц с массива мощностью всего 1кВт, но здесь не всё так просто
Во-первых не бывает такого что все 30 дней в месяце солнечные, поэтому надо посмотреть архив погоды по региону и узнать сколько примерно пасмурных дней по месяцам. В итоге наверно 5-6 дней точно будут пасмурные, когда солнечные панели и половины электроэнергии не будут вырабатывать. Значит можно смело вычеркнуть 4 дня, и получится уже не 210кВт*ч, а 186кВт*ч
Так-же нужно понимать что весной и осенью световой день короче и облачных дней значительно больше, поэтому если вы хотите пользоваться солнечной энергией с марта по октябрь, то нужно увеличить массив солнечных батарей на 30-50% в зависимости от конкретного региона.
Но это ещё не всё, также есть серьёзные потери в аккумуляторах, и в преобразователей (инверторе), которые тоже надо учитывать, об этом далее.
Про зиму я пока говорить не буду так-как это время совсем плачевное по выработке электроэнергии, и тут когда неделями нет солнца, уже никакой массив солнечных батарей не поможет, и нужно будет или питаться от сети в такие периоды, или ставить бензогенератор. Хорошо помогает также установка ветрогенератора, зимой он становится основным источником выработки электроэнергии, но если конечно в вашем регионе ветренные зимы, и ветрогенератор достаточной мощности.
Расчёт ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей
Примерно так выглядит солнечная электростанция внутри дома
Ещё один пример установленных аккумуляторов и универсального контроллера для солнечных батарей
Самый минимальный запас ёмкости аккумуляторов, который просто необходим должен быть такой чтобы пережить тёмное время суток. Например если у вас с вечера и до утра потребляется 3кВт*ч энергии, то в аккумуляторах должен быть такой запас энергии.
Если аккумулятор 12 вольт 200 Ач, то энергии в нём поместиться 12*200=2400 ватт (2,4кВт). Но аккумуляторы нельзя разряжать на 100%. Специализированные АКБ можно разряжать максимум до 70%, если больше то они быстро деградируют. Если вы устанавливаете обычные автомобильные АКБ, то их можно разряжать максимум на 50%. По-этому, нужно ставить аккумуляторов в два раза больше чем требуется, иначе их придётся менять каждый год или даже раньше.
Оптимальный запас еъёмкости АКБ это суточный запас энергии в аккумуляторах. Например если у вас суточное потребление 10кВт*ч, то рабочая ёмкость АКБ должна быть именно такой. Тогда вы без проблем сможете переживать 1-2 пасмурных дня, без перебоев. При этом в обычные дни в течение суток аккумуляторы будут разряжаться всего на 20-30%, и это продлит их недолгую жизнь.
Ещё одна немаловажная делать это КПД свинцово-кислотных аккумуляторов, который равен примерно 80%. То-есть аккумулятор при полном заряде берёт на 20% больше энергии чем потом сможет отдать. КПД зависит от тока заряда и разряда, и чем больше токи заряда и разряда тем ниже КПД. Например если у вас аккумулятор на 200Ач, и вы через инвертор подключаете электрический чайник на 2кВт, то напряжение на АКБ резко упадёт, так-как ток разряда АКБ будет около 250Ампер, и КПД отдачи энергии упадёт до 40-50%. Также если заряжать АКБ большим током, то КПД будет резко снижаться.
Также инвертор (преобразователь энергии 12/24/48 в 220в) имеет КПД 70-80%.
Учитывая потери полученной от солнечных батарей энергии в аккумуляторах, и на преобразовании постоянного напряжения в переменное 220в, общие потери составят порядка 40%. Это значит что запас ёмкости аккумуляторов нужно увеличивать на 40%, и так-же увеличивать массив солнечных батарей на 40%, чтобы компенсировать эти потери.
Но и это ещё не все потери. Существует два типа контроллеров заряда аккумуляторов от солнечных батарей, и без них не обойтись. PWM(ШИМ) контроллеры более простые и дешёвые, они не могут трансформировать энергию, и потому солнечные панели не могут отдать а АКБ всю свою мощность, максимум 80% от паспортной мощности. А вот MPPT контроллеры отслеживают точку максимальной мощности и преобразуют энергию снижая напряжение и увеличивая ток зарядки, в итоге увеличивают отдачу солнечных батарей до 99%. Поэтому если вы ставите более дешёвый PWM контроллер, то увеличивайте массив солнечных батарей ещё на 20%.
Расчёт солнечных батарей для частного дома или дачи
Если вы не знаете ваше потребление и только планируете скажем запитать дачу от солнечных батарей, то потребление считается достаточно просто. Например у вас на даче будет работать холодильник, который по паспорту потребляет 370кВт*ч в год, значит в месяц он будет потреблять всего 30.8кВт *ч энергии, а в день 1.02кВт*ч. Также свет, например лампочки у вас энергосберегающие скажем по 12 ватт каждая, их 5 штук и светят они в среднем по 5 часов в сутки. Это значит что в сутки ваш свет будет потреблять 12*5*5=300 ватт*ч энергии, а за месяц «нагорит» 9кВт*ч. Также можно почитать потребление насоса, телевизора и всего другого что у вас есть, сложить всё и получится ваше суточное потребление энергии, а там умножить на месяц и получится некая примерная цифра.
Например у вас получилось в месяц 70кВт*ч энергии, прибавляем 40% энергии, которая будет теряться в АКБ, инверторе и пр. Значит нам нужно чтобы солнечные панели вырабатывали примерно 100кВт*ч. Это значит 100:30:7=0,476кВт. Получается нужен массив батарей мощностью 0,5кВт. Но такого массива батарей будет хватать только летом, даже весной и осенью при пасмурных днях будут перебои с электричеством, поэтому надо увеличивать массив батарей в два раза.
В итоге вышеизложенного в вкратце расчёт количества солнечных батарей выглядит так:
- принять что солнечные батареи летом работают всего 7 часов с почти максимальной мощностью
- посчитать своё потребление электроэнергии в сутки
- Разделить на 7 и получится нужная мощность массива солнечных батарей
- прибавить 40% на потери в АКБ и инверторе
- прибавить ещё 20% если у вас будет PWM контроллер, если MPPT то не нужно
Пример: Потребление частного дом 300кВт*ч в месяц, разделим на 30 дней = 7кВт, разделим 10кВт на 7 часов, получится 1,42кВт. Прибавим к этой цифре 40% потерь на АКБ и в инверторе, 1,42+0,568=1988ватт. В итоге для питания частного дома в летнее время нужен массив в 2кВт. Но чтобы даже весной и осенью получать достаточно энергии лучше увеличить массив на 50%, то-есть ещё плюс 1кВт. А зимой в продолжительные пасмурные периоды использовать или бензогенератор, или установить ветрогенератор мощностью не менее 2кВт. Более конкретно можно рассчитать основываясь на данных архива погоды по региону.
Стоимость солнечных батарей и аккумуляторов
Цены на солнечные батареи и оборудование сейчас достаточно разнятся, одна и также продукция может по цене в разы отличаться у разных продавцов, поэтому ищите дешевле, и у проверенных временем продавцов. Цены на солнечные батареи сейчас в среднем 70 рублей за ватт, то-есть массив батарей в 1кВт обойдётся примерно в 70т.руб, но чем больше партия тем больше скидки и дешевле доставка.
Качественные специализированные аккумуляторы стоят дорого, аккумулятор 12в 200Ач обойдётся в среднем в 15-20т.рублей. Я использую вот такие акб, про них написано в этой статье Аккумуляторы для солнечных батарейАвтомобильные в два раза дешевле, но их надо ставить в два раза больше чтобы они прослужили хотябы лет пять. А так-же автомобильные АКБ нельзя ставить в жилых помещениях так-как они не герметичны. Специализированные при разряде не блолее 50% прослужат 6-10 лет, и они герметичные, ничего не выделяют. Можно купить и дешевле если брать крупную партию, обычно продавцы дают приличные скидки.
- Аккумуляторы MNB-battery (AGM, GEL)
- Инверторы CyberPower (ИБП)
- Солнечные батареи SOLMEA
- tdvolt.ru — источники бесперебойного питания
- ИБП CyberPower