Как оптимально рассчитать параметры солнечной установки под свои потребности?
Перед использованием любых альтернативных источников электроэнергии следует провести энергоаудит своей системы потребления, на основании которого следует принять меры по оптимизации энергопотребления. К примеру: замена в доме всех ламп накаливания на светодиодные (которые при том же свете потребляют в 10 раз меньше энергии) может привести к более чем двукратному снижению энергопотребления в доме в целом.
Чтобы грамотно рассчитать солнечную электростанцию под свои нужды нам нужно определить всего 4 параметра:
- Суммарная мощность панелей
- Суммарная ёмкость аккумуляторов (буфера, в котором накапливается энергия).
- Какой необходим контроллер заряда аккумуляторов?
- Какой необходим инвертор (устройство, преобразующее аккумуляторное напряжение в сетевое 220В)?
Итак, по порядку:
1. Суммарная мощность солнечных панелей определяется следующим образом: мы должны посчитать, какое количество кВт-часов потребляем в день, то есть берём мощность прибора, умножаем её на количество необходимых часов работы в сутки и суммируем полученные данные от всех приборов. Получаем определённую цифру кВт-часов в сутки, которая нам требуется.
Например: для работы холодильника, телевизора, компьютера, системы водоснабжения дома, нагревательного бака, стиральной машины, электрочайника, пылесоса с утюгом и феном, а также светодиодного освещения с парой ноутбуков и всего прочего нам требуется аж 15кВт-часов электроэнергии в сутки.
Суточная мощность, вырабатываемая панелью определяется умножением максимальной мощности панели на 5 часов её работы в сутки (световой день обычно даже зимой от раннего рассвета до поздних сумерек не менее 9 часов, но накладываются облачность и осадки которые снижают производительность панели - поэтому берём 5 часов работы на максимальной мощности). Например: мощность панели EW-310W 310Вт множим на 5 часов = выработка в сутки 1550Вт*час, то есть 1.55кВт-час в сутки.
Таким образом, чтобы получить требуемые нам 15кВт-часов электроэнергии в сутки, нужно 10 панелей EW-310W которые выработают в сутки суммарно 15.5кВт-часов электроэнергии.
2. Суммарная ёмкость аккумуляторов в ампер-часах. Получаемые 15.5кВт-часов электроэнергии в течение светового дня нужно где-то хранить. В одном полностью заряженном 100Ампер-часовом аккумуляторе хранится приблизительно 1кВт-час электроэнергии (почти до полного разряда).
Итак, на 15.5кВт-часов нам нужно 1 550 ампер-часов ёмкости (округляем в большую сторону) = 1 600 ампер-часов.
Возьмем, к примеру, аккумуляторы Delta-GEL GX 12-200 по 200 ампер-часов ёмкости каждый. Итого получается нам нужно 8 таких аккумуляторов в качестве буфера.
На заметку: буфер в солнечных системах (в отличие от ветряных) не имеет смысла делать слишком большим по той причине, что задача аккумуляторного буфера - накопить и хранить энергию до нового её поступления. У ветрогенераторов этого поступления может не быть несколько дней кряду (период штиля), а вот у солнечных панелей такого быть не может - ну не бывает же такого чтобы несколько дней подряд не светало :-) Рассвет есть каждый день, а значит и заряд есть каждый день!
Как правило, при таком методе расчёта аккумуляторов получается, что аккумуляторы не разряжаются более чем на 30% при эксплуатации. Это связано с тем, что при нормальном бытовом потреблении примерно 1/3 от требуемого суточного потребления уходит на различные нужды до наступления темноты (в нашем случае 5кВт-часов). И она покрывается в буфере текущим зарядом. В итоге к концу дня буфер оказывается заряжен на 100% т.е. в нашем случае в нём 15.5кВт-часов электроэнергии, а в вечерне-ночное время мы расходуем 2/3 от суточного потребления – в нашем примере получается 10кВт-часов. А 5кВт-часов (то есть 30 процентов) остаются в буфере в качестве расчётного запаса и переходят на следующий день.
3. Какой необходим контроллер? Ответ на этот вопрос лежит в суммарном токе, вырабатываемом солнечными панелями. Панель EW-310W вырабатывает номинально 8 Ампер тока, умножаем в нашем случае на 10 панелей = 80 Ампер. Чтобы справиться с таким током нам нужно как минимум 2 контроллера типа «EnergyWind» 40А, то есть подключим по 5 панелей на каждый контроллер.
4. Какой необходим инвертор? Важно определить какую максимальную пиковую нагрузку Вы собираетесь подключать к электросети одновременно (можете просто суммировать мощность всех имеющихся в доме электроприборов). И именно по этому показателю следует подобрать себе инвертор в широкой гамме мощностей от 1.3кВт до 18кВт (мы предлагаем 14 моделей высококачественных инверторов МАП).