Расчет солнечной электростанций для частного домовладения

Солнечные коллекторы, панели, батареи плотно вошли в жизнь тысяч украинских граждан. Многие уже оценили по достоинству выгодное преимущество использования природной энергии. Главным вопросом для сомневающихся людей является расчет выгоды, ведь загородные дома у всех разные по габаритам, архитектурным особенностям, поэтому стоит рассмотреть этот вопрос шире и доступно.

Знания сложных формул, применения математических знаний не требуется. Основной фактор выбора – количество панелей, зависящий от разных параметров. Производительность диктуется уровнем мощности агрегата. Что значит производительность? В это понятие входит объем энергии, необходимой для нужд человека. В состав фотопанелей входит контроллер, определяющий степень заряда, аккумулятор + инвертор. Рассматриваемое в статье оборудование можно приобрести в интернет-магазинах, например в

Первом Солнечном

.

Сколько нужно батарей и как определиться с мощностью?

Вначале стоит поразмыслить над тем, сколько человек живет в доме, какая бытовая техника устроена, сколько понадобится электричества на каждый день. При потребностях в 120 кВт этого же ждут люди от работы солнечных устройств.

Работа аппаратов полностью продиктована световым потоком, работает панель днем. В документации к аппарату указывается мощность, однако тот показатель всецело зависит от природных условий: она будет немного меньше, если на небе облака, вокруг дома стоят деревья, загораживающие свет, панель установлена не под углом в 35 градусов. Хорошей производительности мешает облачность, даже едва заметная, туман. Эффективность батарей уменьшается в два раза примерно. Свет не должен попадать под углом в 90 градусов. Пасмурная погода – препятствие для нормальной работы агрегата «во все силы», на 15 или 20% она будет снижена по сравнению с данными, указанными в паспорте.

В деле расчетов главным выступает временной период, когда солнечная станция вырабатывает максимальное количество энергии. Как правило, это время с 9 утра до 16.00. В этот момент система вырабатывает 70% энергии. Модели, вырабатывающие 7кВт, работают в течение 7 часов. Помимо этого станция выработает добавочных 2-3 киловата за остаток световых часов. Это будет запас и будет полезной при пасмурном дне. Какие тонкости в этом моменте присутствуют?

1. Каждый месяц погода разная. Важно помнить, что от погодных условий очень многое зависит. Стоит узнавать заранее о прогнозах метеостанций на ближайшее время, чтобы рационально воспользоваться батареей и подсчитать выгоду в конце месяца. Зачастую при частых плохих метеоусловиях батарея дает на половину меньше заявленной мощности.
2. Сезон имеет значение: он диктует количество потребляемой энергии. Осенью и весной световой день длится меньше. В связи с этим при намерении обратиться к «зеленой энергетике», начиная с весны до глубокой осени, стоит увеличить мощность, подкупив панели.
3. Процесс преобразования и хранения энергии не может исключать потери – к этому надо быть готовым.
4. На производительность с высокими показателями рассчитывать не стоит в зимний период ввиду редкого появления солнца. В такой ситуации оптимальным способом сэкономить и при этом жить в тепле и комфорте, является установка бензогенератора, ветряной станции, подключение к центральной сети.

Секреты правильного расчета мощности аккумулятора

Следует знать, что объема емкости аккумулятора должно хватить на использование энергетического запаса в темное время. При расходе 2,5 киловатта ночью, требуется купить установку с минимальным объемом.

Формула расчета нехитрая: нужно напряжение умножить на ампер-часы емкости. По инструкции полного заряда аккумулятора добиваться не стоит. Преждевременный износ «не за горами» при допушении разряда менее 70%. Касаемо традиционных автоаккумуляторов, для них вреден разряд до 50%. Из этого напрашивается вывод – батарей должно быть больше в 2 раза полученных в результате расчета по формуле данных.

Аккумуляторы обладают наименьшим сроком службы в гелиосистемах. Для продления их эксплуатации требуется соблюдение правил, аккуратности в использовании. Солнечный день благоприятно сказывается на работе: экономится заряд, и разрядка достигает только 20%. В пасмурные дни они обеспечат электропитанием домашнюю технику.

Батареи солнечного типа характеризуются КПД, не превышающим показатель в 80%. Получается, 20% уходит «на ветер». Для оптимальной работы агрегата стоит учитывать токи разряда и заряда. Низкие значения этих параметров приведут к неэффективной производительности.

При превышении тока разряда аккумуляторную емкость происходит спад напряжения, отдача энергии минимизируется. Ток высокой величины плохо сказывается на КПД батареи.

Велики ли потери из-за низкого КПД инвертора?

Эксперты выделяют несколько причин энергопотерь. В работе любого устройства «зеленой энергетики» возникают энергопотери, поэтому покупая модели, стоит учитывать необходимость повышения запаса емкости на 40% по сравнению с показателями, полученными в расчетах. Площадь фотоэлементов, выбранная с высокими параметрами, лучше отражается на работе агрегатов. Лучше, если она увеличена на 40%.

• Дешевые контроллеры могут стать причиной энергопотерь. К дешевым, неэффективным контроллерам можно отнести следующие варианты.
• С задачами трансформации энергии контроллеры PWM не справляются. Солнечные панели генерируют мощность, от которой остается только 4/5, передаваемой аккумулятору.
• Контроллеры MPPT снижают напряжение, увеличивая силу тока. При этом аккумуляторам достается 99% энергии от фотоэлементов.

Вновь приходится задумываться о затратах на покупку дополнительных панелей.

Особенности расчета солнечных устройств для частного домовладения

Для правильного расчета мощностных характеристик и выгоды для обычного хозяина частного дома знать сложные схемы, углубляться в математические формулы не придется. Для подсчетов достаточно воспользоваться инструкцией к приборам устройств, подключенных к электросети. Рассмотрим работу телевизора. О его мощностных «способностях» указано в его инструкции – 40 Вт. В сутки энергорасход составит 960 Вт/час. Человек не смотрит его постоянно, круглосуточно, поэтому цифра эта примерно будет равна 280 Вт/ч. в месяц просмотр ТВ обойдется в 8 400 Вт/ч. аналогичные расчеты можно произвести для всех приборов в доме, выводя в итоге общую сумму расходов.

Примерная схема расчетов будет выглядеть следующим образом:

• При 7-часовом рабочем для батарей дне КПД его составит 100%.
• Выясняется суммарное число общего энергопотрбления бытовой техникой.
• Полученную сумму необходимо поделить на 7.
• Затем эту цифру надо умножить на 1,4 для учета потерь.
• При покупке аккумулятора PWM необходимо полученный параметр умножить на 1,2.

Стоит ли «игра свеч» – о цене вопроса

С энергетическими системами, работающими от солнца, со свечками по вечерам сидеть не придется! Фотоэлементы представлены на рынке в ассортименте – выбирай на вкус и кошелек любой. Приобретение аппарата в 1 кВт придется потратить около 35 тыс. гривен. Большие партии предполагают огромные скидки, бесплатную доставку.

Задача аккумуляторов – копить энергию. Лучше покупать специализированные типы по стоимости примерно 7 тыс. грн. С напряжением в 12 В. Прослужат они дольше автомобильных – примерно десятилетие.

Потребности семьи, проживающей в доме – важный сегмент, определяющий покупку. Стоит присмотреться к качеству инверторов, изучить репутацию производителя.