Proračun solarne baterije i baterija, komplet solarne elektrane

Stvoreno: 19. prosinca 2019

Vrlo često, kada se prijavljuju za odabir opreme ili prilikom odabira solarne elektrane, kupci postavljaju pitanje: Kako izračunati snagu i broj solarnih panela i baterija i koju snagu odabrati solarnu elektranu. U ovom ćemo članku pokušati riješiti ovaj problem, a ja ću pokušati jednostavnim jezikom, ne ulazeći u detalje, objasniti kako to učiniti.

Prije svega, morate saznati koliko električne energije dnevno trošite., to se može učiniti uzimajući prosječna mjesečna očitanja brojila električne energije i dijeleći se s 30 dana. Tako dobivamo prosječnu potrošnju po danu. Primjerice, socijalna norma u RO za dvije osobe je 234kW, što je oko 8kWh električne energije dnevno. Sukladno tome, solarni paneli trebaju nam da bi generirali istu količinu energije dnevno.

Proračun broja solarnih panela i njihovog kapaciteta

Od solarnih panela generiraju električnu energiju samo tijekom dnevnog svjetla, to se prije svega mora uzeti u obzir, također vrijedi razumjeti da je izlaz u oblačnim danima i zimi jako smanjen i može biti 10-30 posto snage panela. Radi jednostavnosti i praktičnosti izračunavat ćemo od travnja do listopada, po dobu dana glavna proizvodnja traje od 9 do 17 sati, tj. 7-8 sati dnevno... Ljeti će intervali naravno biti duži, od izlaska do zalaska sunca, ali tijekom tih sati izlaz će biti puno manji od nominalnog, tako da prosječimo.

Pročitajte također: Odabir dobre dizelske grijalice za garažu i ljetnu vikendicu

Dakle 4 solarne ploče snage 250W. (Ukupno 1000 W). Dnevno će se generirati 8 kWh energije, tj. mjesečno je 240 kWh. Ali ovo je idealan izračun, kao što smo gore rekli, u oblačnim danima izlaz će biti manji, pa je bolje uzeti 70% proizvodnje, 240 * 0,7 = 168 kWh. Ovo je prosječni izračun bez gubitaka u pretvaraču i baterijama. Ta se vrijednost također može koristiti za izračun mrežne solarne elektrane u kojoj se baterije ne koriste.

Prije izračuna solarnih panela za vaš dom

Što je važno znati unaprijed? Zapravo je instalacija solarnih panela odgovorno poslovanje i preliminarni izračuni ne samo da će uštedjeti novac, već će stvoriti i energetski učinkovit sustav uzimajući u obzir sve elemente.

Morate započeti s potrošnjom električne energije u vašem domu. Da biste razumjeli kako izračunati broj solarnih panela za svoj dom, morate započeti s tim. Na primjer, trebate stvoriti autonomno napajanje električnom energijom za električni kotao i četiri žarulje. Izračun potrošnje vrlo je jednostavan: dovoljno je sastaviti tablicu takvog plana:

Potrošački element u mreži	Snaga u W	Koliko uređaja?	Koliko se radnog vremena očekuje dnevno	Primljena vrijednost po danu (Wh)
Električni kotao	2000	1	4	4000
Žarulja sa žarnom niti	100	4	3	1200
Iznos	2100	5200

Kako koristiti takav znak? Saznajte koliko određeni uređaj troši u vatima. Koliko uređaja ima svaki tip? U primjeru jedan kotao i četiri žarulje sa žarnom niti. Dalje: koje se vrijeme rada očekuje dnevno? na primjer, kotao će raditi četiri sata, a lampe tri. Množimo stupce vodoravno jedni s drugima. Na primjer, za kotao to će biti 2000x1x4 = 4000 Wh (potrošnja određenog uređaja dnevno). Zatim sumiramo sva dobivena očitanja, saznajemo ukupnu potrošnju energije dnevno. U slučaju primjera, ovo je 5200 Wh

Proračun baterija za solarnu elektranu

Dalje, prijeđimo na izračunavanje kapaciteta baterije za solarne panele.Njihova količina i kapacitet trebali bi biti takvi da je energije koja je u njima pohranjena dovoljna za tamno doba dana, vrijedi uzeti u obzir da je potrošnja električne energije noću minimalna u usporedbi s dnevnim aktivnostima.

Baterija od 100Ah pohranjuje približno 100A * 12V = 1200W. (žarulja od 100 W od takve će baterije raditi 12 sati). Dakle, ako trošite 2,4 kWh po noći. struje, tada morate instalirati 2 baterije od po 100Ah. (12V), ali ovdje treba imati na umu da je nepoželjno isprazniti baterije za 100%, a bolje ne više od 70% -50%. Na temelju toga dobivamo te dvije baterije od po 100Ah. pohranit će 2400 * 0,7 = 1700Wh. To vrijedi kada se kod pražnjenja malim strujama, prilikom spajanja snažnih potrošača, dogodi pad napona i kapacitet se zapravo smanji.

Ako želite izračunati koliki je kapacitet baterije potreban za solarnu bateriju, dolje je dopisna tablica (za 12V sustav.):

Solarna baterija 50W. - baterija 20-40 A.h.
100W. - 50-70 A.h.
150W. - 70-100 A.h.
200W. - 100-130 A.h.
300W. - 150-250 A.h.

Što dalje računati?

Potrebno je utvrditi koliko zračenja godišnje padne posebno u vašem područjugdje živite i gdje se nalazi kuća. Takve pokazatelje možete zatražiti od meteorološke službe ili na internetu možete pronaći tablice za svoje područje. Inače, Google ima izvrsnu uslugu koja vam omogućuje određivanje razine sunčevog zračenja, ali nije dostupna u svim zemljama. Stoga je najlakša opcija pronaći tablice na World Wide Webu. Evo nekih od njih, sunčevo zračenje je naznačeno u „kWh / m² / dan“:

Prosječna mjesečna razina sunčevog zračenja u Rusiji

Prosječna mjesečna razina sunčevog zračenja u Ukrajini

Prosječna mjesečna razina sunčevog zračenja u Bjelorusiji

Krećemo dalje: kako izračunati snagu solarne ploče? Na primjer, pogledajmo u tablici očitanja za Kijev. Ovdje su najučinkovitiji mjeseci u smislu osunčanosti svibanj i srpanj, s pokazateljem 5,25. Druga važna točka je uzeti u obzir gubitak punjenja baterije. Ovaj se pokazatelj može pogledati u dokumentaciji za opremu ili pitati stručnjake, ali često je ta brojka oko 20%. Odnosno, u izračunima moramo napraviti "preklapanje" prekoračenja punjenja i pražnjenja baterije. Dakle, ova će brojka biti 1,2 - gdje je 1 (ili 100%) naših izračunanih 5200 Wh dnevno potrošnje, a 0,2 (20%) je prekoračenje baterije. Pa primjer:

Š = 5200 × 1,2 = 6240 Wh ili 6,24 kWh

Sad dalje. Sljedeća se formula temelji na korekcijskim faktorima, za ljeto je 0,5, a za zimu 0,7. Ti će faktori pomoći u izračunavanju proizvodnje jedne ploče dnevno. Ovisno o sezoni i razini osunčanosti. Tako, na primjer, ugrađujemo ploče snage 130 W:

Š = 0,5 × 130 × 5,25 = 341,25 Wh Š = 0,7 × 130 × 0,86 = 78,26 Wh

Tamo gdje prva formula prikazuje izlaz u ljeto, najučinkovitijem mjesecu u godini (podaci preuzeti iz tablice). Druga formula je za najneučinkovitiji zimski mjesec.

Pročitajte također: Gejziri Proton: pregled, pregledi, kvarovi

Sada morate podijeliti 6240 Wh dobivene u prvom primjeru, podijeliti s rezultatima dobivenim u drugoj i trećoj formuli:

N = 6240 / 341,25 = 18,3 N = 6240 / 78,26 = 79,73

Dakle, dobiveni rezultati su naš broj ploča potrebnih za generiranje određenog energetskog pokazatelja. Sukladno tome, za ljetno razdoblje bit će potrebno 18 panela, a za zimsko 80. Ovako različiti pokazatelji mogu biti za različita razdoblja u godini. Naravno, takvi izračuni nisu posve točni i zapravo postoji mnogo više čimbenika koji utječu na proizvodnju energije. O njima možete pročitati u članku o instaliranju solarnih panela.

Na učinkovitost može značajno utjecati kut nagiba ploča, prisutnost pogona koji rotiraju ploče prema suncu ili njihova odsutnost. Na kraju, želio bih reći da baterije vjerojatno neće moći opskrbiti vaš dom potrebnom energijom, samo ako nemate velike površine za solarne panele.Ali ipak, glavna prednost baterija je ta što uvijek možete povećati snagu dodavanjem novih ploča. Ili zamjenom nekih solarnih ćelija drugim, moćnijim.

Snaga pretvarača i gubici

Sada, što se tiče pretvarača, on također ima vlastitu učinkovitost, koja iznosi oko 75-90%, tj. sve dobivene vrijednosti proizvodnje i rezerve energije mogu se pripisati tim postocima. Kao rezultat toga, bolje je uzeti dvostruku rezervu kapaciteta za baterije, pa s potrošnjom od 2400Wh po noći, instalirajte 4 baterije s kapacitetom od 100Ah. 100A * 12V * 4 = 4800Wh. Snaga pretvarača pokazuje nominalno opterećenje koje se na njega može spojiti., tj. broj i vrsta kućanskih aparata.

Kao rezultat, dobili smo solarnu elektranu snage 2,5 kW:

Solarne ploče 4kom. Po 250W. Mjesečna proizvodnja 170-240 kWh (36 tisuća rubalja)
Baterija po 100Ah. 4 stvari. zaliha do 4800 vata. (AGM baterije 50 tisuća rubalja)
Pretvarač 2,4 kW nazivne snage priključene opreme (27 tisuća)

Ukupno 113 tisuća rubalja. za komplet opreme.

Raznolikosti solarnih modula za dom

Modularni solarni paneli sastoje se od fotonaponskih pretvarača. U proizvodnji se proizvode dvije vrste takvih uređaja.

Razlika između pretvarača je u vrsti silicijskih poluvodiča:

Polikristalna... Takve solarne ćelije dobivaju se produljenim hlađenjem taline silicija. Iako ova tehnologija značajno smanjuje troškove proizvodnog procesa i čini proizvode pristupačnijima kupcima, njihova učinkovitost ne prelazi 12%.
Monokristalni... U ovom slučaju govorimo o umjetnom rastu kristala silicija, koji se zatim režu u tanke oblatne. Ova se metoda smatra najskupljom, ali pruža veću učinkovitost. Njegova prosječna vrijednost fluktuira unutar 17%, međutim, postoje fotoćelije na bazi monokristala i s višim stopama.

Fotoćelije na bazi polikristala imaju ravni kvadratni oblik i površinu nehomogene strukture. Istodobno, monokristalne solarne ćelije imaju ujednačenu površinsku strukturu i kvadratni oblik s izrezanim uglovima.

S jednakim kapacitetom solarnih panela za dom, prva verzija ploča veća je od druge, jer su manje učinkovite. Iako je cijena polikristalnih ploča oko 10% niža, zbog čega su popularni.

Snaga kućanskih aparata, potrošnja električne energije

E sad, s obzirom na potrošače i njihov kapacitet, evo glavnih:

Led TV - 50-150W.
Hladnjak klase A - 100-300W. (samo kad kompresor radi)
Bilježnica - 20-50W
Štedljiva lampa - 30W, LED 3-9W
Zidni kotao (elektronika + ugrađena pumpa) - 70-130W.
Usmjerivač - 10-20W.
Klima uređaj 9 - 700-900W.
E-mail Čajnik - 1500W.
Mikrovalna pećnica - 500-700W.
Perilica - 600 - 900 W.
DVR + 4 kamere - 30-50W.

Sve su snage prikazane po satu rada uređaja, treba imati na umu da većina uređaja radi kratko vrijeme, čajnik se zagrijava 5 minuta, hladnjak se uključuje svaka 2-3 sata na sat kako bi održao tempo. Pumpa kotla također radi kako se održava temperatura rashladne tekućine. Prema ovom principu možete izračunati i druge uređaje.

Izračun osnovnih pokazatelja - koliko je baterija potrebno i koje snage

Prije početka izračuna treba pripremiti posebnu tablicu u koju će se unijeti dobiveni podaci. Trebalo bi imati 30 okomitih stupaca, a vodoravnih - prema broju kućanskih aparata koje vlasnici koriste.

Preliminarna faza

U prvom stupcu naveden je narudžbeni broj kućanskog uređaja. Ime smo stavili u drugi stupac. Treći stupac je snaga svakog od uređaja. U sljedeća 24 stupca morate unijeti sate od 01 do 24.

Pročitajte također: Koji grijač odabrati - infracrveni, uljni ili konvekcijski?

U ove ćelije ćemo u obliku decimalnih razlomaka unijeti sljedeće podatke:

brojilo predstavlja razdoblje svakog učvršćenja za određeni sat (u decimalnim crtama);
nazivnik je pojedinačna snaga električnog uređaja (takvo ponavljanje olakšava postupak daljnjih izračuna).

Stupac 28 namijenjen je sažetku ukupnog vremena rada električnog uređaja unutar jednog dana. Sljedeći stupac sadrži podatke o potrošnji energije pojedinog uređaja za protekli dan - ova brojka dobiva se množenjem operativnog razdoblja s potrošnjom energije. U posljednjem vertikalnom stupcu bilježe se bilješke, na primjer, rezultati međuračuna.

Kako ispravno izračunati snagu?

Što znači snaga ploče? Ako je, na primjer, jednako 240 W, tada će toliko izdati pri 1000 W / m2. osunčanost.

Jasno je da zrake ne padaju na ploču jednakim intenzitetom tijekom cijele godine i tijekom dana, stoga, radeći od 4 do 6 sati u hladnoj sezoni, sposoban je isporučiti 1440 W / h.

Tijekom ljetnog razdoblja trajanje rada se povećava, dosežući 8-10 sati.

Maksimalni pokazatelj također raste, približavajući se 2400 W / h. Ovo je idealno. Zapravo je ispravljeno zbog insolacije.

Primjer izračuna potrošnje energije uređaja

U kući se uvijek nalaze hladnjak, TV, računalo, perilica rublja, bojler, glačalo, mikrovalna pećnica i drugi kućanski uređaji, bez kojih život postaje neugodan. Uz to se koristi najmanje 100 žarulja za osvjetljenje (neka budu energetski učinkovite). Sve to treba uzeti u obzir pri izračunavanju snage solarnih panela instaliranih u kući.

Tablica sadrži podatke o njihovoj snazi, vremenu rada, potrošnji energije itd. Svi rade tijekom cijele godine:

Uređaj	Vlast	Trajanje upotrebe po danu	Dnevni unos
Žarulje	200 vati	oko 10 sati	2 kWh
Hladnjak	500 vati	3 sata	1,5 kWh
Bilježnica	100 vati	do 5 sati	0,5 kWh
Perilica	500 vati	6 sati	3 kWh
Željezo	1500 vati	1 sat	1,5 kWh
Televizija	150 vati	5 sati	0,8 kWh
Kotao 150 litara	1,2 kW	5 sati	6 kWh
Pretvarač	20 vati	24 sata	0,5 kWh
Kontroler	5W	24 sata	0,1 kWh
Mikrovalna pećnica	500 vati	2 sata	3 kWh

Jednostavnim izračunom dolazimo do ukupne dnevne potrošnje energije - 18,9 kW / h. Tome moramo dodati snagu dodatne opreme koja se ne koristi svakodnevno - električni čajnik, procesor za hranu, pumpa, sušilo za kosu itd. Prosječno će ispasti najmanje 25 kW / h po dan.

Preporučujemo:

Pretvarač za solarne panele: vrste, pregled modela, značajke priključka, kriteriji odabira i cijena
Najbolji hibridni solarni pretvarači: sličnosti i razlike, cijena, gdje kupiti - TOP-6
Kamp lampion na solarnim baterijama: značajke, funkcije, karakteristike, cijena - TOP-7

Prema tome, mjesečna potrošnja energije je 750 kWh. Da bi se pokrili trenutni troškovi, solarna baterija mora proizvesti barem konačnu cifru, tj. 750 kW.

Ako se izračun provodi za solarnu ploču planiranu za ugradnju u ladanjsku kuću, u kojoj je manje uređaja i sezonske upotrebe, jasno je da će ta brojka biti puno manja.

Kako se izračunava potrošnja električne energije u kući?

Glavna svrha izračuna je saznati koliko je solarnih panela potrebno za vaš određeni dom. Istodobno, ako proizvođač naznači snagu solarne ploče, tada se potrebe vašeg kućanstva i stvarna količina električne energije koju jedan takav panel može pružiti dnevno moraju izračunati neovisno.

Počevši od vlasništva kuće, odmah se postavlja pitanje: kako računati? Ovdje postoje dvije mogućnosti, ovisno o tome imate li električno brojilo:

Ako imate brojilo i s njega mjerite svaki mjesec, lako je izračunati dnevnu potrošnju električne energije. Mjesečni pokazatelj potrebno je podijeliti s brojem dana. Potrošena energija izračunava se u kWh. Primjerice, mjesečno trošite 90 kWh. Ova se brojka mora podijeliti s 30 i dobit ćete dnevnu potrošnju od 3 kW • h.
Druga je opcija složenija. Ako iz nekog razloga ne plaćate električnu energiju (na primjer, još je niste donijeli u novu kuću), tada ćete za izračun trebati napraviti cjelovit popis svih električnih uređaja koje imate i saznati utrošenu energiju po svima na dan i, zbrajajući sve zajedno, postizite željeni rezultat. Odnosno, trebate uzeti snagu uređaja koji troši električnu energiju (to je u pravilu naznačio proizvođač) i pomnožiti s brojem sati tijekom kojih će ovaj uređaj raditi. Primjerice, standardna žarulja sa žarnom niti ima snagu od 100 W i radit će za vas navodno 6 sati dnevno. To znači da za izračunavanje potrošnje električne energije treba 100 pomnožiti sa 6. Ispada 600W • h. Imate tri takve svjetiljke i sve rade u istom načinu rada. To znači da se dnevna potrošnja jedne žarulje mora pomnožiti s 3. Dobivate 1800W • h. Na sličan način izračunava se i potrošnja električne energije svih potrošačkih jedinica u kući.

Postavljanje razine napona za solarne panele

Da biste razumjeli koliko energije daju solarni paneli, morate odrediti razinu njihovog radnog napona. Ta je vrijednost uvijek višestruka od 12 volti, jer je ovaj napon tipičan za većinu baterija. Najčešće korišteni pretvarači, kontroleri i solarni paneli s naponima od 12, 24 ili 48 volti.

Za sustave s višom naponskom razinom mogu se koristiti opskrbni kabeli manjeg presjeka, što osigurava visoku pouzdanost veza.

Istodobno, ako se pokvare, baterije od 12 volti mogu se zamijeniti jedna po jedna. Značajka radnih baterija s naponom od 24 volta bit će potreba za zamjenom čvorova samo u parovima. U slučaju korištenja sustava s naponom od 48 volti, bit će potrebno odjednom promijeniti 4 baterije smještene na istoj grani. Uz to, neoprezno rukovanje 48-voltnim baterijama može rezultirati električnim udarom.

Radni napon električnog sustava izravno utječe na to koliko solarna ploča daje. Ovaj se faktor uzima u obzir pri odabiru potrebne opreme.

Odnos snage pretvarača i vršnih opterećenja izgleda ovako:

3-6 kW - 48 volti;
1,5-3 kW - 24 ili 48 volti;
do 1,5 kW - 12, 24 ili 48 volti.

U razmatranom primjeru, izbor između poteškoća u zamjeni baterija i pouzdanosti ožičenja učinit će se u korist potonjih. Razina radnog napona bit će 24 volta.