Расчет солнечных батарей
Сегодня альтернативная энергетика становится все более востребованной. Многие пользователи выбирают недорогие и эффективные методы обеспечивающие дом необходимым количеством электрической энергии.
Решив построить альтернативную станцию, пользователю придется на первом этапе определить, какое количество панелей предстоит приобрести и установить на участке. Кроме геопанелей, важно приобрести и другие элементы, такие, как АКБ (аккумулятор, генерирующий ток), контроллер, инвертор, преобразующий энергию солнца.
Чтобы сократить время, вы можете воспользоваться нашим Онлайн калькулятором
Расчет мощности солнечной батареи: основные этапы
Расчет мощности геопанелей является важным процессом, игнорировать который категорически нельзя. Малейшие отклонения могут существенно повлиять на размер материальных затрат. Кроме того, расчет солнечных батарей позволит получить четкое понимание того, как после запуска будет функционировать электростанция, насколько использование автономной системы является эффективным. Результаты проведенных подсчетов позволяют владельцам частных домов экономить. В доме, где работает независимая система энергоснабжения, вы не найдете лишних ламп освещения. Более того, в таких домах все чаще можно встретить установленные датчики, срабатывающие на движение, таймеры для автоматического управления освещением, которые являются эффективным средством экономии энергии.
1. Первое, что предстоит сделать пользователю для проведения расчета солнечных панелей, провести подсчет количества энергии, потребляемой в доме. Для этого возьмите лист бумаги и составьте полный перечень техники и приборов, используемых в доме. Не стоит задумываться о количественном или качественном составе перечня, в нем нужно просто указать все агрегаты, определить целесообразность их использования следует, в зависимости от уровня материальных затрат. В списке найдут отражение не только телевизор или пылесос, но и стиральная машина, электрический чайник, компьютер, источники освещения, лампы и другие устройства.
2. На следующем этапе пользователю предстоит выяснить показатель потребляемого тока каждым из приборов, внесенных в список. Где взять эти данные? Как правило, такие характеристики указываются в техническом паспорте, на бирках. Если они не сохранились, такую информацию можно найти в интернете.
Солнечные панели способны вырабатывать энергию только в светлое время, это важно учитывать, определяя количество батарей, купить которые нужно будет для обустройства автономной системы. Кроме того, номинальную мощность геопанели способны вырабатывать только, если лучи Солнца попадают на их поверхность под прямым углом. Изменение угла наклона панели существенно сокращает объемы вырабатываемой энергии, что снижает общую эффективность. Если говорить о пасмурной погоде, в этот период эффективность солнечных батарей снижается от 15 до 20 раз. Даже небольшие облачка на небе снижают объемы в два раза.
При расчете мощности солнечных батарей также учитывается время работы панелей. Так максимальной цифры можно достигнуть в течение только семи часов, в период с 8 до 5 часов дня. В вечернее время объемы выработанной энергии, в сравнении с дневными объемами снижаются в среднем на 30 процентов.
Из перечисленного можно сделать вывод, что панели мощностью 1 кВт в яркий летний день способны вырабатывать до 8 кВт в час, что в месяц составит 240 кВт/час. В ночное и вечернее время, дополнительно система вырабатывает 3 кВт/час, что станет хорошим запасом для дней, когда на небе нет Солнца. Если установить панели и обеспечить попадание лучей Солнца под прямым углом, вы сможете добиться стопроцентной отдачи.
Иметь показатель в 240 кВт/ч неплохо, однако важно при планировании мощности солнечных батарей, устанавливаемых на участке, учитывать следующие факторы:
1. В течение месяца не все дни могут быть солнечными, поэтому, выполняя расчеты, стоит просмотреть архив походы региона, где планируется установка альтернативной системы. В среднем, на пасмурные дни в течение одного месяца приходится не более пяти-шести дней, в течение которых панели будут вырабатывать неполный объем тока. Поэтому из полученных 240 кВт/ч мы вычеркиваем 24 кВт, которые приходятся на дни непогоды.
2. Длительность светового дня. В летний сезон, весной длительность светового дня намного больше, чем осенью или зимой, поэтому на период с октября по март придется увеличивать количество солнечных панелей, в среднем, на 30-50 процентов, это зависит от региона, где монтируется установка.
3. Важно предусмотреть потери энергии инвертором в процессе преобразования тока аккумулятором.
4. Зимний период является неподходящим для выработки электричества, и связано это с тем, что целыми неделями может не быть ярких дней. В этот период решением станет установка ветрогенератора.
Минимальный запас емкости важен, чтобы обеспечить энергией дом в темное время суток. Оптимальный запас емкости батареи является тем показателем, который без проблем поможет пережить отсутствие солнца в течение нескольких дней.
Расчет солнечных панелей для частного дома
Чтобы выполнить расчет солнечной электростанции для дома, не нужно искать сложные формы, это можно сделать быстро и просто, предварительно определив размер суммарного потребления. Опять же, составляем список используемых в доме электрических приборов, подсчитываем количество потребляемого ими тока. К примеру, в доме пять источников освещения, а это пять лампочек, каждая из которых потребляет не более 12 Ватт, при условии, что лампы энергосберегающие. Умножив пять ламп на 12Ватт, определяем, что в течение месяца только источники освещения, работая ежедневно в течение пяти часов, будут потреблять около 9 кВт/ч. Также просчитывается потребление энергии и другими приборами.
Полученные результаты суммируются, в результате получаем какую-то цифру. Скажем около 70 кВт/ч. К полученному результату нужно прибавить не менее 40 процентов, это энергия, которая теряется инвертором, аккумуляторной батареей. Проведенные расчеты позволяют сделать вывод, что для обеспечения дома нужны блоки, мощность которых составляет не менее 0,5 кВт. Важно учитывать, что этот показатель будет оптимальным для работы установки в летний период. Для осени и зимнего периода его нужно увеличить в два раза.
Вкратце расчет мощности солнечных батарей имеет такой вид:
· принимаем, что панели эффективно работают в летний период в течение 6-7 часов;
· подсчитывается суммарное потребление электричества в течение суток;
· полученный результат делим на семь (часы работы панелей с максимальной эффективностью), чтобы получить плановую мощность массива солнечных батарей;
· к результату прибавляем 40 процентов, составляющие потери инвертора и АКБ;
· если установлен PWM-контроллер, прибавляем еще 20 процентов.
При проведении расчетов обязательно учитываются такие параметры, как регион, где планируется установка системы альтернативной энергии, угол наклона панелей, в каких погодных условиях такие аккумуляторы эксплуатируются.
Емкость аккумулятора
Система таких блоков имеет ряд особенностей. Устанавливая альтернативный источник, важно учитывать серьезные влияния сезонных колебаний. В отличие от ветрогенераторов, которые могут работать в течение недель бесперебойно, альтернативные батареи прекращают выработку энергии ежедневно с заходом солнца. Блоки не вырабатывают ее в пасмурные дни, поэтому выполняя расчет их силы, важно учитывать все факторы: от местоположения станции, объема потребляемого электричества до длительности периодов абсолютного отсутствия притока энергии.
Для сезонной работы в летний период, когда количество ярких солнечных дней больше, оптимальным решением станут аккумуляторы, емкость которых не менее 400А/ч. Для круглогодичной эксплуатации стоит выбирать АКБ мощностью не менее 800А/ч.
Выполняя самостоятельно сборку панелей, важно помнить о безопасности, используя защитные диоды в каждой отдельной цепочке. Это не допустит протекания обратного тока.
Источник: https://eco-energetics.com/solar-energy/raschet-solnechnyh-batarej#/
