Hvordan beregnes parametrene for en solinstallation optimalt til dine behov?

Oprettet: 19. december 2019

Meget ofte, når de ansøger om valg af udstyr, eller når de vælger et solenergianlæg, stiller kunderne spørgsmålet: Hvordan man beregner strømmen og antallet af solpaneler og batterier, og hvilken effekt man skal vælge et solenergianlæg. I denne artikel vil vi forsøge at håndtere dette problem, og jeg vil forsøge at forklare på simpelt sprog uden at gå i detaljer, hvordan man gør dette.

Først og fremmest skal du finde ud af, hvor meget strøm du bruger om dagen., dette kan gøres ved at tage de gennemsnitlige månedlige elmåleraflæsninger og dividere med 30 dage. Så vi får det gennemsnitlige forbrug pr. Dag. For eksempel er den sociale norm i RO for to personer 234kW, hvilket er omkring 8kWh elektricitet om dagen. Derfor har vi brug for solpaneler til at generere den samme mængde energi om dagen.

Beregning af antallet af solpaneler og deres kapacitet

Siden solpaneler genererer kun elektrisk energi i dagslys, så skal dette først tages i betragtning, det er også værd at forstå, at produktionen på overskyede dage og om vinteren er meget reduceret og kan være 10-30 procent af panelernes effekt. For enkelheds skyld og bekvemmelighed beregner vi fra april til oktober, på tidspunktet på dagen løber hovedproduktionen fra 9 til 17, dvs. 7-8 timer om dagen... Om sommeren vil intervallerne selvfølgelig være større fra solopgang til solnedgang, men i disse timer vil output være meget mindre end det nominelle, så vi gennemsnit.

Så 4 solpaneler med en kapacitet på 250W. (I alt 1000W). Der genereres 8 kWh energi pr. Dag, dvs. pr. måned er det 240 kWh. Men dette er en ideel beregning, som vi sagde ovenfor, på overskyede dage vil output være mindre, så det er bedre at tage 70% af output, 240 * 0,7 = 168 kWh. Dette er en gennemsnitlig beregning uden tab i inverteren og batterierne. Denne værdi kan også bruges til at beregne et solcelleanlæg, hvor batterier ikke bruges.

Hvor meget energi kan et solpanel give om dagen?

Det er sværere at beregne, hvor meget et solpanel kan give om dagen. Det skal straks understreges, at beregningen her vil være temmelig omtrentlig, da kilden (i dette tilfælde solen) er ustabil. Der er flere faktorer, der skal overvejes her:

• panel magt;
• niveauet af isolation i dit område i løbet af året
• planlagte tab under batteridrift.

Med den maksimale fabriksstyrke er alt klart - det er angivet i produktpasset. Men dette betyder slet ikke, at solpanelet i praksis fungerer med netop sådan en strøm. Den faktiske energiproduktion afhænger af niveauet for isolering - mængden af ​​lys, som panelet kan modtage i løbet af året (og i forskellige regioner er det meget forskelligt) og alle kommende strømlækager (f.eks. Ved opladning / afladning af batterier, controller betjening osv.) ... Batteriets effektivitet påvirkes også af den korrekte installation af panelet, evnen til at ændre dets hældning, renheden af ​​fotocellerne (panelerne skal regelmæssigt rengøres for sne, støv og snavs).

Så solbatteriets effekt om sommeren og vinteren er to forskellige værdier. De beregnes som følger:

• Panelets fabrikskraft (de kan være forskellige) ganges med det gennemsnitlige månedlige isolationsniveau for det ønskede område om sommeren (den øverste indikator tages). Dette ganges derefter med en sommerkorrektionsfaktor på 0,5. Den resulterende figur vil betyde den virkelige effekt af solbatteriet om sommeren.
• Panelets fabrikskraft multipliceres med det gennemsnitlige månedlige isolationsniveau for en given region i den mørkeste vintermåned og derefter ganget med en korrektionsfaktor for vinteren lig med 0,7. Den resulterende figur vil betyde den virkelige batteristrøm om vinteren.

Forskellen mellem vinter og sommer solenergi batteri kan være i regioner med et tempereret klima hver 5-6 gange. Når du har fundet ud af batteriets virkelige strøm, skal du vende tilbage til strømforbruget. For at gøre dette skal du til den tidligere beregnede indikator for huset tilføje størrelsen på tab fra selve solinstallationens drift (hovedsageligt batterier). For eksempel, hvis sådanne tab er 25%, skal husholdningsudgifter ganges med 1,25. Det viser sig at være et reelt strømforbrug under driften af ​​alle enheder i huset og selve solbatteriet.

Og i sidste ende er det stadig at finde ud af, hvor mange paneler der kræves for at give dit hjem elektricitet. Deres antal frigives i forskellige vinter og sommer. For at gøre dette skal du dele den samlede mængde energi, der forbruges i huset (inklusive batterioverskridelser), med batteristrøm. Når det divideres med vinterkraft, giver dette antallet af nødvendige paneler om vinteren. Når divideret med sommerkraft, sommer. Det skal bemærkes, at forskellen også vil være ca. 5 gange. Nu, ved at kende omkostningerne og det krævede antal paneler, kan du beregne, hvor rentabelt deres installation i dit hjem er.

Beregning af batterier til et solkraftværk

Lad os derefter gå videre til beregning af batterikapaciteten til solpaneler. Deres mængde og kapacitet skal være sådan, at den energi, der er lagret i dem, er nok til den mørke tid på dagen, det er værd at overveje, at forbruget af elektricitet om natten er minimal sammenlignet med dagtimeaktivitet.

100 Ah batteri gemmer cirka 100A * 12V = 1200W. (en 100W pære fungerer fra et sådant batteri i 12 timer). Så hvis du bruger 2,4 kWh pr. Nat. elektricitet, så skal du installere 2 batterier på 100 Ah hver. (12V), men her skal man huske på, at det er uønsket at aflade batterierne med 100% og bedre ikke mere end 70% -50%. Baseret på dette får vi de 2 batterier på 100 Ah hver. gemmer 2400 * 0,7 = 1700Wh. Dette gælder, når der aflades med lave strømme, når der tilsluttes kraftige forbrugere, opstår der et spændingsfald, og kapaciteten falder faktisk.

Hvis du vil beregne, hvor meget batterikapacitet der er brug for til et solbatteri, er nedenstående korrespondancetabel (for et 12V-system.):

• Solbatteri 50W. - batteri 20-40 A.h.
• 100W. - 50-70 A.h.
• 150W. - 70-100 A.h.
• 200W. - 100-130 A.h.
• 300W. - 150-250 A.h.

Beregning af solpaneler til et privat hus eller sommerhus

Regioner: Moskva, Novosibirsk, Krasnodar.
Installation af solpaneler til strømforsyning af huset kræver en omhyggelig foreløbig beregning. Sådant udstyrs muligheder er begrænsede og afhænger i vid udstrækning af eksterne forhold:

• regionens geografiske placering
• klimatiske forhold og vejrforhold
• dagslys

Kompleksets ydeevne afhænger altid af eksterne forhold. Det samme sæt udstyr under forskellige forhold viser forskellige resultater fra hinanden, derfor kræves der i hvert tilfælde en specialberegning. Det kan bestilles fra specialiserede organisationer eller udføres uafhængigt. Lad os se på, hvordan man beregner solpaneler til dit hjem for at få et effektivt kraftproduktionsanlæg.

Elbehov

Beregningen af ​​solpaneler til en sommerbolig eller et privat hus skal begynde med at bestemme behovet for elektricitet. Denne værdi kan findes ved aflæsningerne af elmåleren eller beregnes af energiforbruget for hver forbruger og tidspunktet for brugen. Den anden mulighed er meget mere kompliceret og fyldt med fejl, derfor er det mere korrekt at blive styret af måleraflæsningerne.

Antal solskinsdage

Det andet trin vil være at bestemme antallet af solskinsdage i regionen, længden af ​​dagslys timer efter årstider.I SNiP-applikationerne er der et kort over isolering af regionerne i Rusland, som giver mængden af ​​solenergi i forskellige dele af landet. Den bestemmer den gennemsnitlige årlige mængde tilgængelig energi for en given by eller region. Dette er en vigtig måling, der demonstrerer den øvre grænse for udstyrets muligheder på et givet sted.

Når du har bestemt disse værdier, kan du begynde at beregne effekten af ​​solpaneler til dit hjem.

Beregning af effekten af ​​solpaneler

Når man starter beregningen af ​​solbatteriet, skal det tages i betragtning, at dagslys er en overvejende geografisk indikator. Ved beregning af solpaneler til et hjem skal man gå fra den faktiske produktion af energi, som falder betydeligt om morgenen og aftenen på grund af et fald i intensiteten af ​​solens glød.

Om sommeren bemærkes normalt panelernes maksimale ydeevne fra 9 til 16, og resten af ​​dagen giver de 20-30% af deres magt ud. Derudover foretager vejrforholdene betydelige justeringer, som kan reducere energiproduktionen med halvdelen eller mere. Derfor skal solbatteriets virkelige ydeevne tages med maksimalt halvdelen af ​​det, der er angivet i passet, og energimængden skal beregnes for 70% af dagslysets længde.

Eksperter anbefaler overhovedet ikke at tage hensyn til morgen og aften i beregningerne, idet de henviser til systemets nødvendige sikkerhedsmargen. Derudover er det nødvendigt at tage højde for de mest ugunstige forhold og tilføje dem en vis procentdel af virkningen af ​​negative faktorer.

Dette vil ikke være overflødigt, da nogle detaljer altid ikke tages med i betragtning, hvilket væsentligt ændrer driftsforholdene og den krævede effekt af solpaneler pr. Kvadratmeter.

Formel

Formlen til beregning af solpaneler er som følger:

Psp = Ep * k * Pins / Eins,

• hvor Psp er kraften i solpanelet
• Ep er den daglige mængde energi, der kræves for at drive alle forbrugere derhjemme
• K - tabsfaktor, normalt lig med 1,2-1,4
• Pins - kraften til isolation på jordens overflade
• Eins - tabelværdi af den gennemsnitlige månedlige isolering i en given region

Brug denne formel til at finde den krævede effekt af solbatteriet pr. 1 kvm. måler. I henhold til strømmen bestemmes det, hvor mange solpaneler der er behov for et privat hus, beregningen af ​​antallet af paneler foretages ved at dividere den samlede værdi med parametrene for et element.

Beregning af batterikapacitet til solpaneler

Batteriernes kapacitet skal svare til solpanelernes ydeevne og sikre husets forbrug både i dagslys og om natten. Det er nødvendigt at begrænse batteriernes kapacitet for ikke at spilde ekstra penge. Det er dog nødvendigt at have en vis kapacitetsreserve, da batterierne ikke kan aflades helt.

Mængden af ​​tilladt afladning for hver type batteri er forskellig, for eksempel kan opladningen af ​​bilbatterier kun forbruges op til 50%. Den bedste mulighed er at have en daglig energiforsyning. Det er upraktisk at have mere, da dette i høj grad øger systemets omkostninger. En mindre forsyning kan efterlade beboere i huset uden elektricitet i tilfælde af ugunstige eksterne forhold.

Derudover er det nødvendigt at tage højde for effektiviteten af ​​batterierne, inverteren og muligheden for dårligt fungerende solpaneler på grund af dårligt vejr, sne på fotocellernes overflade osv. Disse tab estimeres normalt til 40%, men controllerens effektivitet skal føjes til dem.

Det er vigtigt, da nogle modeller praktisk talt ikke har nogen effekt på energioverførselsprocessen, men billigere modeller er i stand til at reducere transmission med 20%.

Beregning og valg af inverter

Beregningen af ​​solkraftværket afsluttes ved at vælge inverterens effekt. Dette er en enhed, der konverterer jævnstrøm fra batterier til vekselspænding med standardparametre på 220 V 50 Hz.

Den enkleste mulighed for at beregne en inverters effekt er at bestemme husets daglige behov for elektricitet (i henhold til måleraflæsningerne), som inverteren skal svare til. For at tage højde for mulige force majeure-situationer skal du overveje spidsbelastningen ved at gange det daglige forbrug med en faktor på 1,3.

Der er en anden mulighed for beregning af inverteren - i henhold til ydeevnen for solpaneler og batterikapacitet. Det binder resultatet til det tilgængelige udstyr, men det blev oprindeligt beregnet på baggrund af det daglige energiforbrug på samme måde, så begge muligheder er praktisk talt ens. På dette kan beregningen af ​​et solkraftværk til huset betragtes som komplet og gå videre til den direkte oprettelse af sættet.

Valget af en færdiglavet inverter, som i tilfælde af batterier, foretages ved at vælge en enhed i henhold til de modtagne data. Det anbefales at vælge en inverter, der har en lidt øget ydelse på 10-15% for at kompensere for faldet i ydelse over tid.

Inverterens effekt og tab

Nu, hvad angår inverteren, har den også sin egen effektivitet, som er ca. 75-90%, dvs. alle opnåede værdier for energiproduktion og reserve kan tilskrives disse procenter. Som et resultat er det bedre at tage en dobbelt reservekapacitet til batterier, så med et forbrug på 2400Wh pr. Nat skal du installere 4 batterier med en kapacitet på 100Ah. 100A * 12V * 4 = 4800Wh. Omformerens effekt viser den nominelle belastning, der kan tilsluttes den., dvs. antallet og typen af ​​husholdningsapparater.

Som et resultat får vi et solkraftværk på 2,5 kW:

1. Solpaneler 4stk. 250W hver. Generation pr. Måned 170-240 kWh (36 tusind rubler)
2. Batteri 100 Ah hver. 4 ting. har op til 4800 watt. (AGM-batterier 50 tusind rubler)
3. Inverter 2,4 kW nominel effekt af det tilsluttede udstyr (27 tusind)

I alt 113 tusind rubler. til et sæt udstyr.

Beregningsmuligheder

Der er kun to metoder til at beregne effekten af ​​solpaneler til et hjem og en sommerbolig. Det anbefales, at før data installeres, skal data registreres på den forbrugte energi i flere måneder for at have en gennemsnitlig værdi.

Eller beregn den samlede effekt af husholdningsapparater, som du konstant bruger. Det er i de tekniske dokumenter til elektriske apparater. Du kan også finde det på Internettet ved at indtaste modelnavnet i søgefeltet.

Når man kender kraften til de apparater, der bruges i huset, skal den ganges med den tid, de arbejder i løbet af dagen. Alle de modtagne data er tilføjet. Dette vil være figuren for orientering.

Hvis du planlægger at installere en inverter med en controller, skal de også tages i betragtning ved beregning af den samlede effekt af solpaneler installeret i et hus eller sommerhus.

Husholdningsapparater strøm, elforbrug

Nu med hensyn til forbrugere og deres kapacitet er her de vigtigste:

• Led tv - 50-150W.
• Køleskab klasse A - 100-300W. (kun når kompressoren kører)
• Notesbog - 20-50W
• Energibesparende lampe - 30W, LED 3-9W
• Vægmonteret kedel (elektronik + indbygget pumpe) - 70-130W.
• Router - 10-20W.
• Klimaanlæg 9 - 700-900W.
• E-mail Tekande - 1500W.
• Mikrobølgeovn - 500-700W.
• Vaskemaskine - 600 - 900W.
• DVR + 4 kameraer - 30-50W.

Alle beføjelser er angivet pr. Times drift af enheden, skal man huske på, at de fleste enheder fungerer i kort tid, kedlen opvarmes i 5 minutter, køleskabet tændes hver 2-3 timer i en time for at opretholde tempoet. Kedelpumpen fungerer også, når kølevæskens temperatur opretholdes. Du kan også beregne andre enheder efter dette princip.

Hvordan beregnes parametrene for en solinstallation optimalt til dine behov?

Inden du bruger alternative energikilder, skal du foretage en energiaudit af dit forbrugssystem, på baggrund af hvilke der skal træffes foranstaltninger til at optimere energiforbruget.For eksempel: Udskiftning af alle glødepærer i et hus med LED-lys, som med det samme lys bruger 10 gange mindre energi kan føre til mere end halvdelen af ​​energiforbruget i huset som helhed.

For korrekt at kunne beregne et solkraftværk til vores behov, skal vi kun bestemme 4 parametre:

1. Samlet paneleffekt
2. Batteriets samlede kapacitet (bufferen, hvor strømmen akkumuleres).
3. Hvilken batteriopladningsregulator er der behov for?
4. Hvilken type inverter er der brug for (en enhed, der konverterer batterispænding til netspænding)?

Så i rækkefølge:

1. Samlet kraft fra solpaneler

Det er defineret som følger: Vi skal beregne, hvor meget kW vi bruger per dag, det vil sige, vi tager enhedens strøm, gang det med antallet af nødvendige driftstimer om dagen og opsummerer de data, der er opnået fra alle enheder. Vi får et bestemt antal kW pr. Dag, som vi har brug for.

Eller endda enklere og mere præcis (hvis det er muligt), hvis du allerede har elektricitet, og der er en meter, som du betaler månedligt for "udbrændte" kilowatt-timer: Vi tager det gennemsnitlige månedlige tal fra de "sårede" kilowatt, deler det inden 30 (dage) og få den krævede os en indikator!

For eksempel: vi kom til den konklusion, at vi har brug for så meget som 9 kW el pr. dag (270 kW pr. måned).

Den daglige effekt, der genereres af panelet, bestemmes ved at multiplicere panelets maksimale effekt med 5 timers drift pr. Dag (dagslys timer er normalt endda om vinteren fra tidlig morgen til sen tusmørke i mindst 9 timer, men overskyet og nedbør overlejret her, der reducerer panelets ydeevne, så vi tager 5 timers arbejde med maksimal effekt). For eksempel: modellen af ​​solpanel EW-310W ganget med 5 timer = daglig effekt på 1550W, det vil sige 1,55kW pr. Dag

For at opnå de krævede 9 kW energi om dagen har vi således brug for 6 EW-310-A-paneler, der genererer i alt 9,3 kW elektricitet om dagen.

2. plads Den samlede kapacitet af batterierne i ampere-timer.

De resulterende 9,3 kW elektricitet i dagslys skal opbevares et eller andet sted. Et 100% opladet 100Amp batteri lagrer ca. 1kW elektricitet (op til ca. 80-90% afladning).

Så for at "rumme" 9,3kW er vi nødt til at gange antallet af kilowatt med 100, og vi får størrelsen på den krævede batteripuffer i ampere, der er i stand til at rumme vores kilowatt 9.3 X 100 = 930 ampere kapacitet, vi har brug for.

Dernæst skal vi tage mindst 70% af "Reserve": For det første, så batterierne ikke aflades for dybt, dvs. ikke udnyttet til det yderste. Og for det andet ... pludselig har vi nogle dage brug for et øget forbrug på ikke 7 - 11 kW, som man normalt bruger, men lad os sige 15 kW. Derfor er 930 ampere + 70% = 1.581 ampere!

Vi runder dette tal op i multipla på 200 ampere og får 1.600 ampere.

Tag f.eks. 200-amp batterier. I alt har vi brug for 8 stykker batterier som buffer.

På en note: bufferen i solsystemer giver i modsætning til vindsystemer ikke mening at gøre den for stor af grunden til, at akkumulatorbufferens opgave er at akkumulere og lagre energi, indtil den genforsynes. Vindgeneratorer har muligvis ikke denne indkomst i flere dage i træk (rolig periode), men solpaneler kan ikke have dette (ja, der er ikke sådan noget, at det ikke ville gå op i flere dage i træk, hvis du ikke er i nord Pol). Der er daggry hver dag, hvilket betyder, at der er et gebyr hver dag!

3. Hvilken controller er nødvendig?

Styringen er hjertet i solsystemet, og dens effektivitet og ydeevne afhænger generelt af det.

Eksempel: en controller er på grund af sin fremstillingsevne i stand til at "presse" 2 gange mere elektricitet fra det samme array af solpaneler i batterierne end den anden.

VIGTIG! - Styringen skal være højspænding fra siden af ​​solpanelerne (for at gøre det muligt at samle panelerne i på hinanden følgende samlinger, dvs. øge spændingen). Dette er det, der sikrer, under forhold, der slet ikke er tæt på den afrikanske savanne (ikke mange solskinsdage + korte dagslys om vinteren), den normale produktion af et solkraftværk.

Så vi har 6 paneler på 310W (1860W installeret strøm), den optimale controller ville være en controller, der er i stand til at levere seriel forbindelse mindst op til 2 (ideelt set op til 3) i en højspændingsenhed for at sikre deres generation på overskyet dage.

Desuden er disse højspændingsenheder (hvis der er 2 paneler, i vores tilfælde vil der være 3 af dem), (hvis der er 3 paneler i serie, så vil der være 2 sådanne enheder) er forbundet parallelt med en controller .

For eksempel: solpanelet EW-310W har en åben kredsløbsspænding på 46 volt og en strøm på ca. 9 ampere, for at forbinde 3 sådanne paneler i serie til en samling og derefter forbinde 2 sådanne enheder parallelt, har vi brug for en controller, der kan modstå en indgangsspænding på 140 volt og en strøm på mindst 20 ampere

4. plads Hvilken type inverter er der brug for?

Det er vigtigt at bestemme, hvilken maksimal spidsbelastning du vil oprette forbindelse til lysnettet på samme tid (du kan simpelthen tilføje strømmen til alle elektriske apparater i huset). Og det er til denne indikator, at du skal vælge en inverter i en bred vifte af kapaciteter fra 1,3 kW til 570 kW (vi tilbyder mere end 30 modeller af MAC-invertere af høj kvalitet).
Tilbage til listen over spørgsmål