Расчет солнечных высокомощных батарей для дома

На отечественном рынке без проблем можно найти солнечные батареи для частного дома. Альтернативный источник энергии можно установить в любом удобном месте, при этом владелец полностью избегает необходимости пользоваться штатной электропроводкой от трансформатора. Для того чтобы система работала корректно, необходимо уделить внимание расчетам, правильно подсчитав мощность и другие параметры. Все это позволит получить не только надежный источник питания, но и сэкономить много денег.

Солнечные панели на крыше вашего дома

 Основные преимущества солнечной энергии

Практическое применение солнечных панелей для дома характеризуется наличием следующих достоинств.

  1. Обильность. Согласно последним подсчетам, поверхность нашей планеты регулярно получает 120 тысяч тераватт энергии, что превышает общемировой уровень потребности в двадцать тысяч раз. Обильное количество света позволяет вырабатывать ток даже в том случае, если мощность солнечной батареи является сравнительно небольшой.
  2. Возобновляемость. По сравнению с традиционными видами топлива, включая газ, нефть, уголь и так далее, солнечная энергия восстанавливается. И это будет продолжаться не один миллиард лет.
  3. Доступность. Получить энергию можно практически в любом месте планеты. На сегодняшний день первое место по потреблению энергии, полученной от панелей, занимает Германия.
  4. Постоянство. Перерасходовать солнечную энергию не получится, так как она является постоянной и неисчерпаемой. Ее количества, которое регулярно получает наше население, вполне хватит для полного удовлетворения нужд людей.
  5. Бесшумность. Использование солнечных батарей характеризуется полным отсутствием посторонних звуков в процессе выработки, поскольку внутри системы отсутствуют движущиеся узлы, чего не скажешь о генераторах, стоя возле которых, настоятельно рекомендуется пользоваться защитными наушниками.
  6. Экологическая чистота. При производстве, перевозке, установке и эксплуатации солнечных панелей не выбрасываются вредные вещества, которые попадают в атмосферу.
  7. Минимальные расходы на эксплуатацию. Выбрав солнечную батарею в качестве полностью автономного источника электроэнергии, владелец загородного дома гарантированно окупит средства, потраченные на оборудование. Мало того, появляется возможность участвовать в государственной программе по продаже электричества, что также влечет за собой дополнительную выгоду, включая финансовую.
  8. Инновационность технологий. Если сегодня солнечные батареи для частного дома устанавливаются на крыше или на территории дома, в будущем станет возможной установка на окна. По крайней мере, такая технология уже разработана, и она только начинает набирать популярность в мире.
  9. Обширная область применения. В домашних условиях полученное электричество применяется для удовлетворения бытовых потребностей. Также можно установить более мощные панели, способные генерировать электричество для полноценной работы мастерской, в которой установлено высокопроизводительное оборудование.

 Особенности составления расчета

Для того чтобы рассчитать мощность солнечных батарей для частного дома, необходимо заранее подсчитать среднестатистическое количество энергии, расходуемое на протяжении месяца. К примеру, если каждый месяц потребление находится на уровне 100 киловатт, соответственно, надо позаботиться об установке панелей, способных выработать этот объем тока.

Принцип работы солнечных батарей создан таким образом, что накопление энергии происходит только на протяжении светового дня. Паспортная мощность достигается при условии наличия неба без облаков, а также прямого попадания лучей на панель под углом 90 градусов. Если солнце падает под некорректным углом, мощность оборудования значительно уменьшается. И наоборот, при наличии более острого угла падения увеличивается уровень добываемой мощности. Всегда надо помнить о том, что при наличии дымки и легких облаков мощность становится меньшей в два-три раза, а когда небо закрывают облака, показатели падают в 15 раз, если не больше.

В ходе составления расчетов солнечных панелей следует брать за основу рабочее время, на протяжении которого батарея можно работать практически на полную мощность. Среднестатистический показатель рабочего времени составляет семь часов – в период с 9 утра до 4 часов дня. В летнее время, естественно, каждая панель будет работать вплоть до самого заката, но в вечернее и утреннее время мощность выработки сильно упадет – вплоть до уровня, равному 20-30 процентам от общего показателя. Остальные 70 процентов электричества вырабатываются с 9.00 по 16.00.

Исходя из сказанного выше, панели суммарной мощностью 1 киловатт способны выдать 7 киловатт-часов энергии на протяжении рабочего времени (с 9 по 16 часов), что составляет 210 киловатт на протяжении месяца. К этому показателю добавляем еще три киловатта за вечернее и утреннее время, но эти данные следует учитывать с запасом, поскольку погода может быть облачной. Панели установлены стационарным методом, имея разный угол захвата солнечных лучей. Естественно, при таких условиях панели не смогут работать на полную мощность на протяжении всего дня. Размышляя логически, при установке массива панелей на два киловатта энергия будет вырабатываться в количестве 420 киловатт в месяц. При установке одной стоваттной панельки в день она даст всего 700 ватт энергии, что составит 21 киловатт в месяц.

Расчет автономной энергосистемы

Хорошо иметь солнечные батареи в частном доме, способные вырабатывать один киловатт энергии, но здесь есть и свои нюансы:

  • российский климат не является таким, где весь месяц может стоять солнечная погода. Настоятельно рекомендуется проанализировать прогноз погоды, посмотрев архивы. Так вы сможете определить примерное количество пасмурных дней на протяжении месяца. В конечном итоге получится ситуация, когда на протяжении пяти-шести дней панели не смогут выработать даже половины максимальной мощности. Соответственно, смело вычеркнув 4 дня, получаем вместо 210 только 186 киловатт;
  • на протяжении весенней и осенней поры световой день длится меньше времени, да и количество дней, где погода не является солнечной, гораздо больше. Поэтому если вы планируете пользоваться аппаратурой в марте-мае и сентябре-ноябре, следует задуматься об увеличении количества солнечных батарей на треть или даже на половину, исходя из климатических особенностей региона;
  • в процессе выработки электричества владелец неизбежно столкнется с потерями в инверторе и аккумуляторных батареях. Всегда учитывайте этот фактор;
  • в зимнее время выработка электроэнергии мизерная, поскольку небо может затягиваться тучами на несколько недель. В таких случаях следует либо питаться от штатной сети, либо пользоваться бензиновым генератором. Спасти ситуацию может ветрогенератор, но только при условии наличия достаточной скорости воздушного потока и оборудования достаточной мощности.

 Как рассчитать емкость батарей?

При расчете солнечных батарей для частного дома всегда позаботьтесь о правильном подборе как самих аккумуляторов, так и их количества. Минимальная суммарная емкость, требуемая для полноценной эксплуатации дома в темное время суток, составляет три киловатта, хотя многое зависит от величины здания, количества активных потребителей и так далее. Перед совершением окончательного выбора несколько дней проверяйте показания счетчика в нормальном режиме использования электричества.

Если технические характеристики аккумулятора составляют 12 вольт и 200 ампер-часов, в нем можно хранить 2.4 киловатта энергии. Но эти батареи никогда не надо разряжать на все сто процентов. Производители рекомендуют оставлять хотя бы 30 процентов заряда. Если пользоваться ими на полную, их быстро придется заменить. При установке обычных автомобильных батарей следует разряжать их только наполовину. Поэтому всегда ставьте в два раза больше батарей, чем надо, если вы не хотите каждый сезон менять их все.

Оптимальный суточный запас емкости – еще один фактор, который никогда не надо игнорировать. Если показатель суточного потребления составляет 10 киловатт, следует остановиться на такой рабочей емкости батарей. В таких ситуациях вы без проблем переживете один или два пасмурных дня. В солнечные дни они будут терять только пятую часть заряда, максимум – треть. Таким образом, рабочий срок эксплуатации увеличится.

 Особенности правильного расчета батарей для дома или дачи

Так как рассчитать мощность солнечных батарей для дома? Если вы не можете точно сказать о количестве потребляемой солнечной энергии, планируя запитать дачу, посчитать потребления довольно просто. Если, допустим, на кухне стоит холодильник, потребляющий 370 киловатт в год, на протяжении месяца ему понадобится 31 киловатт энергии, что приравнивается всего одному киловатту в сутки. Устанавливайте светодиодные лампочки на 12 ватт – если их, к примеру, пять, за день потребуется 300 ватт энергии (9 кВт на протяжении месяца).

Упростить задачу позволит использование калькулятора солнечной электростанции. Найти его в интернете не составит труда. Все, что надо – указать количество потребителей и их мощность, после чего мы получим примерные месячные расходы энергии.

Никогда не забывайте о том, что применение солнечных батарей характеризуется потерями энергии, хранящейся в аккумуляторе, процент которых составляет в среднем 40. Соответственно, если ежемесячный расход составляет в среднем 100 киловатт, добавляем процент потерь и получаем сумму, равную 140 киловаттам мощности. Такой расчет солнечных батарей берется за основу, поскольку всегда принимаются во внимание погодные условия и прочие факторы.

Вышеизложенные факты позволяют получить примерно следующий расчет мощности солнечных батарей:

  • в летнее время батареи способны работать только на протяжении трети суток (7 часов), генерируя максимальную мощность
  • определяется дневной расход энергии в частном доме
  • полученная цифра разделяется на 7, после чего мы можем получить требуемый показатель мощности массива;
  • прибавляем еще 40 процентов на потерю энергии в инверторе и батарее
  • прибавляем 20 процентов при наличии контроллера типа PWM. Если для обслуживания загородного дома с имеющимися солнечными батареями используется контроллер МРРТ, этот процент добавлять не надо

Что касается стоимости, по которой представлены солнечные панели и комплектующие, здесь многое зависит от наименования бренда-производителя продукции, технических показателей, наличия скидок и других особенностей.

 Выводы

На территории России солнечные батареи для дома становятся все более популярными, поскольку они дают возможность получить реальную экономию электричества, либо же полностью отказаться от трансформаторного сетевого источника. Этому также способствует ряд дополнительных преимуществ.

С другой стороны, на качество эксплуатации во многом влияют характеристики солнечных батарей, подбирать которые следует крайне внимательно. Перед покупкой и монтажом необходимо потратить несколько дней на изучение показателей счетчика, чтобы ознакомиться со статистическим потреблением.

Правильно выбрав мощность солнечной панели, вы сможете не только обслуживать свой дом, но и продавать электричество другим, пользуясь условиями государственной программы.