» Главная » солнечные батареи » Как рассчитать солнечные батареи для дома?

Как рассчитать солнечные батареи для дома?

Расчет солнечной батареи для дома или дачи

Для понимания, какое число солнечных батарей нужно и сколько мощности они будут вырабатывать надо знать, какое количество энергии необходимо для обеспечения всех потребителей, расположенных в здании.

Немного о комплектации

Для полноценной работы домашнего энергетического комплекса, необходимо использование следующего набора оборудования:

 

Расчет мощности солнечных батарей

Расчет солнечной батареи для дома необходимо начинать с подсчета потребности в электрической энергии. Это можно решить двумя способами. Можно проанализировать показания электросчетчика, а можно подсчитать сумму установленной мощности всех потребителей. В этот список входят:

  • отопительное оборудование;
  • холодильник;
  • стиральная машина;
  • освещение и пр.

Для удобства представляем таблицу усредненного расхода электричества по дому

Потребитель Мощность Сезон Продолжительность работы за сутки Потребление за сутки
в среднем максимум В среднем максимум
Основные регулярные потребители
Инвертор 20 Вт всегда 24 часа 1.73 МДж (0.48 кВт ч)
Контроллер заряда 5 Вт всегда 24 часа 0.43 МДж (0.12 кВт ч)
Освещение 200 Вт зима 8 часов 10 часов 5.76 МДж (1.6 кВт-ч) 7.2 МДж (2 кВт ч)
(одновременно 10 энергосберегающих памп по 20 Вт. аналогичных пампам накаливания по 100 Вт) лето 2 часа 4 часа 1.44 МДж (0.4 кВт ч) 2.88 МДж (0.8 кВт-ч)
Холодильник 500 Вт зима 2 часа 2.5 часа 3.6 МДж (1 кВт ч) 4.5 МДж (1.25 кВт-ч)
(работа компрессора) пето 2.5 часа 3 часа 4.5 МДж (1.25 кВт ч) 5.4 МДж (1.5 кВт-ч)
Насос вибрационный 250 Вт зима 30 минут 40 минут 0.45 МДж (0.125 кВт ч) 0.6 МДж (0.17 кВт ч)
лето 2 часа 3 часа 1.8 МДж (0.5 кВт ч) 2.7 МДж (0.75 кВт-ч)
Насос центробежный 800 Вт всегда 15 мин 30 мин 0.72 МДж (0.2 кВт ч) 1.44 МДж (0.4 кВт ч)
Стиральная машина (механическая стирка и отжим, но без нагрева воды) 500 Вт всегда 1 час 6 часов 1.8 МДж (0.5 кВт ч) 10.4 МДж (3 кВт ч)
Утюг (с учётом работы термостата) 1500 Вт всегда 30 минут 2 часа 2.7 МДж (0.75 кВт ч) 10.4 МДж (3 кВт ч)
Телевизор с видеопроигрывателем или видеомагнитофоном 150 Вт всегда 2 часа 4 часа 1.08 МДж (0.3 кВт ч) 2.16 МДж (0.6 кВт-ч)
Ноутбук 100 Вт всегда 2 часа 4 часа 0.72 МДж (0.2 кВт ч) 1.44 МДж (0.4 кВт ч)
ИТОГО до 2.5 кВт максимум, обычно не более 1.5 кВт зима 19.5 МДж (5.5 кВт ч) 41 МДж (11.5 кВт-ч)
лето 15 МДж (4.5 кВт-ч) 39.5 МДж (11 кВт-ч)
Второстепенные регулярные потребители
Электрочайник 2 кВт всегда 5 раз по 3 минуты 20 раз по 3 минуты 0.9 МДж (0.5 кВт ч) 7.2 МДж (2 кВт ч)
Кухонный водонагреватель 1.2 кВт зима
(с 5 С)
2 часа
(25 литров)
5 часов
(50 литров)
9 МДж (2.5 кВт ч) 19.5 МДж (5.5 кВт-ч)
нагрев воды до 70еС. нагреваемая порция не бопее 10 литров пето (с 15С) 1.5 часа (25 литров) 3 часа (50 литров) 5.5 МДж (1.5 кВт-ч) 11.5 МДж (3.2 кВт-ч)
Электробойлер горячего водоснабжения 0.7/1.3/2.0 кВт зима (с 5С) 4 / 2 /1.25 часа (50 литров) 12/6/4 часа (150 литров) 9.5 МДж (2.5 кВт-ч) 28 МДж (8 кВт ч)
нагрев воды для ванной и душа до 50еС, нагреваемая порция не более 100 литров пето (с 15С) 3/1.5/1 час (50 литров) 10/5/3 часа (150 литров) 7 МДж (2 кВт ч) 21.5 МДж (6 кВт ч)
ИТОГО до 4 кВт максимум, обычно не более 2 кВт зима 20 МДж (5.5 кВт-ч) 56 МДж (15.5 кВт-ч)
лето 14.5 МДж (4 кВт-ч) 41 МДж (11.5 кВт-ч)
Нерегулярные потребители
Кухонные электроприборы (кухонный комбайн, мясорубка, миксер, соковыжималка и пр.) до 2 кВт всегда 30 минут 4 часа до 1.8 МДж(1 кВт ч) до 14.4 МДж (4 кВт ч)
Косметические электроприборы (электробритва, фен и пр.) до 2 кВт всегда 5 минут 30 минут до 0.3 МДж (0.15 кВт-ч) до 1.8 МДж(1 кВт-ч)
Пылесос 1800 Вт всегда 30 минут 2 часа 3.5 МДж (0.9 кВт-ч) 13 МДж (3.6 кВт-ч)
Электроинструмент
(болгарка, дрель, лобзик, электропилы и пр.)
до 2 кВт всегда 1 час 4 часа до 3.6 МДж (1 кВт ч) до 14.4 МДж (4 кВт-ч)
Газонокосилка или триммер 1500 Вт пето 1 час 4 часа 5.4 МДж (1.5 кВт-ч) 18 МДж (5 кВт ч)
Снегоуборщик 1500 Вт зима 1 час 4 часа 5.4 МДж (1.5 кВт-ч) 18 МДж (5 кВт ч)
ИТОГО до 2 кВт

 

Предположим, суммарное потребление составляет 100 кВт*ч за один месяц, то это значит, что солнечные панели должны вырабатывать именно столько электроэнергии.

Солнечные панели, установленные во дворе или на кровле, способны производить энергию только при наличии света. Максимальной (паспортной) мощности они достигают при безоблачном небосводе и попадании света на их поверхность под углом в 90 градусов. При других углах вырабатываемая энергия существенно сокращается. Более того, в облачную погоду, она может упасть в 15 — 20 раз. Все это необходимо знать, выполняя расчет солнечных батарей для частного дома.

Как правильно устанавливать солнечные батареи, схема

Как правильно устанавливать солнечные батареи, схема

При выполнении расчета количества солнечных батарей для дома имеет смысл ориентироваться на рабочее время, именно в эти часы солнечные панели работают в полную мощность. В утреннее и вечернее время количество вырабатываемой энергии будет составлять от 20 до 30% установленной мощности, а остальное количество будет генерироваться в рабочее время.

Расчет мощности солнечных батарей для дома показывает — панель мощностью в 1 кВт в летний день, гарантированно будет вырабатывать 7 кВт в день или 210 кВт в месяц. Можно, конечно, добавить и то количество, которое будет вырабатываться в сумеречное время суток (утром и вечером), но лучше его считать запасом на случай изменения погодных условий. Кстати, если панели установлены на одном месте, то, разумеется, они не будут генерировать всю, указанную паспортную мощность. То есть, если домовладелец установить панели суммарной мощностью в 2 кВт, то в месяц она выработает приблизительно 420 кВт энергии. Также количество выработанных киловатт зависит от уровня инсоляции в вашем регионе.

Что необходимо учитывать при расчете солнечных панелей для дома

Как рассчитать мощность солнечных батарей для дома с учетом потерь? Конечно, иметь объем электроэнергии в 420 кВт в месяц совсем неплохо, но надо иметь в виду, что в нашей стране не бывает полностью солнечных месяцев. Наверняка окажется, что несколько дней будут пасмурными, то есть из полученной в итоге цифры можно смело вычеркивать эти дни. Соответственно, в распоряжении домовладельца будет не 420 кВт, а несколько меньше, к примеру, 360.

Кроме этого, необходимо понимать, что в межсезонье световой день меньше, да и пасмурных дней больше. То есть, если использовать энергию солнца с марта по октябрь, то имеет смысл увеличить число солнечных батарей на 30 — 50%, но это зависит от конкретного района. Про получение электроэнергии зимой, можно забыть из-за короткого светлого дня и большого количества облаков на небе.

Кроме всего, вышеизложенного необходимо учитывать потери, которые неизбежны в аккумуляторах и преобразователе.

Потери на аккумуляторных батареях и инверторе

Необходимое количество энергии в темное время суток должно быть достаточным чтобы его пережить. При потреблении3 кВт*ч, в аккумуляторах должно хранится именно такое количество энергии. Но, их недопустимо полностью разряжать, например, автомобильные батареи, можно опустошить на 50%. Можно рассчитать ориентировочный запас хранимой энергии — при суточном потреблении 10 кВт*ч, емкость АКБ должна равняться этой цифре.

Инверторы, которые являются неотъемлемой частью солнечной энергетической системы имеет КПД в 70 — 80%.
Таким образом, можно сделать вывод, что от использования АКБ, инвертора, контроллера, система будет терять от 40 до 50% вырабатываемой мощности. То есть, домовладелец должен будет увеличить количество панелей на эти теряемые проценты и эта цифра может изменить расчет стоимости солнечных батарей для частного дома.

Правила расчета  количества солнечных батарей для дома

Для выполнения расчета мощности солнечной системы, можно использовать следующие правила:

  • определить, что максимально эффективно солнечные панели работают всего часов в сутки;
  • выполнить расчет энергопотребления, разделить полученный результат на 7 и появится потребная мощность солнечных панелей;
  • добавить к полученному результату 40 — 50% процентов, для компенсации потерь от АКБ и инвертора.

Применение энергии получаемой от солнца дело благое, но использовать его как основной, наверное, не совсем целесообразно, особенно в наших климатических условиях.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *