On-Line калькулятор солнечных батарей, он-лайн расчет солнечных электростанций
Данный калькулятор предназначен для оценки выработки электрической энергии солнечными батареями.
Для каждой точки местности России, мы собрали данные по инсоляции с точностью 0,1 градуса по широте и долготе. Данные были любезно предоставлены сервисом NASA где история измерений ведется с 1984 года.
Для использования нашего калькулятора выберите местоположение вашей солнечной электростанции передвигая метку по карте или воспользуйтесь полем поиска на карте. Наш калькулятор работает только по территории России.
1. Если вы знаете какие солнечные батареи вы будете использовать, или они уже установлены в вашей солнечной станции — выберите солнечные батареи нужной мощности и их количество.
2. Укажите угол наклона вашей крыши, место установки. Также наш калькулятор автоматически показывает оптимальный угол наклона солнечной батареи для выбранной точки местности. Угол показывается для зимы, оптимальный — средний для всего года, для лета. Это особенно важно если вы только планируете установку солнечной станции и при ее строительстве сможете указать строителям необходимый угол для монтажа СБ.
Если например вы планируете установить солнечные батареи на крышу вашего дома и угол установки предопределен конструкцией, просто укажите его в поле ввода произвольного угла.
Наш калькулятор будет вести расчет учитывая угол вашей крыши.
3. Очень важно правильно оценивать мощность потребителей электроэнергии вашей солнечной станции при подборе необходимого количества солнечных батарей.
В калькуляторе нагрузок для солнечной электростанции выберите электроприборы которые вы будете использовать, задайте их количество и мощность в ваттах, а также примерно время использования в сутки.
Например для небольшого дома выбираем:
- Электролампа — 3шт мощностью 50Вт каждая, работают 6 часов в сутки — итого 0,9 кВт часов/сутки.
- Телевизор — 1шт мощностью 150Вт, работает 4 часа в сутки — итого 0,6 кВт часов/сутки.
- Холодильник — 1шт мощностью 200Вт, работает 6 часов в сутки — итого 1,2 кВт часов/сутки.
- Компьютер — 1шт мощностью 350Вт, работает 3 часа в сутки — итого 1,05 кВт часов/сутки.
Телевизор современный с плоским экраном, светодиодный потребляет от 100 до 200 Вт, холодильник, в нем работает компрессор и работает не постоянно, а тогда когда нужен холод, т.е. чем чаще вы открываете дверь холодильника, тем больше электричества он съест. Обычно холодильник работает 6 часов в сутках, остальное время отдыхает. Компьютер например вы используете в среднем 3 часа в сутки.
При заданных условиях потребления вы получите необходимую мощность для электропитания ваших электроприборов.
Для нашего примера суммарное потребление электроприборов в сутки составит 3,75 кВт*час в сутки.
Давайте подберем необходимое количество солнечных панелей для нашего примера, в регионе Санкт-Петербург:
Возьмем солнечные модули 250Вт, установим оптимальный угол наклона предложенный программой равный 60 градусов.
Увеличивая количество солнечных батарей мы увидим, что при установке 3х солнечных модулей 250Вт потребление наших электроприборов 3,75 кВт час сутки начинает перекрываться на графике выработке уже с апреля по сентябрь, что достаточно для тех людей которые например пребывают на даче летом.
Если вы хотите эксплуатировать СБ круглогодично, то вам понадобится минимум 6 солнечных модулей по 250Вт, а лучше 9шт. Учтите также, что зимой с ноября по середину января в Питере солнца скорее нет, чем оно есть. И в данное время года вы будете использовать бензо-дизель генератор для подзарядки аккумуляторов.
Под графиком выработки находится сводная таблица с числовыми данными о выработке солнечной электростанции в удобном числовом виде.
Заполните форму ниже, отправьте нам данные своего расчета и получите коммерческое предложение для вашей солнечной электростанции.
Расчет солнечной электростанции с помощью калькулятора носит предварительный характер. Каждый объект является индивидуальным, для формирования окончательного предложения под «ключ» с учетом монтажа и технико-экономического обоснования мы рекомендуем провести консультацию с нашими специалистами по телефону или заказать выезд инженера к вам. По итогам общения наши специалисты подготовят и предоставят комплексное предложение по стоимости и монтажу вашей солнечной электростанции.
Для того, чтобы наши менеджеры смогли подготовить для Вас предварительные расчеты по стоимости оборудования и монтажу, отправьте нам данные своего расчета. Если информации будет недостаточно, наш специалист свяжется с Вами для уточнения.
Сетевые солнечные электростанции любой мощности
Сетевая солнечная электростанция состоит из солнечных батарей и сетевого инвертора, который передает солнечную электроэнергию в существующую централизованную сеть 220 или 380 В.
Сетевая солнечная электростанция — это самый экологически чистый способ экономии электроэнергии.
Установив солнечную электростанцию вы начнете существенно экономить сразу, а в дальнейшем (при введении зеленого тарифа) — хорошо зарабатывать.
Преимущества и принципы работы сетевых солнечных электростанций:
- Отсутствие аккумуляторов в системе снижает стоимость комплекса почти на 50%.
- Аккумуляторы требуют постоянного контроля работы, регулярного обслуживания и периодической замены.
- Издержки на содержание сетевой солнечной электростанции сводятся к нулю.
- Гарантированная мощность солнечных модулей в течении 25 лет – 80%.
Воспользуйтесь нашим калькулятором для расчета
необходимого количества солнечных батарей для вашего проекта.
Калькулятор солнечных батарей
Работа солнечной сетевой электростанции устроена следующим образом:
Солнечные батареи отдают выработанную энергию сетевому инвертору для преобразования постоянного тока в переменный, с последующей передачей электроэнергии потребителю и в сеть. Инверторы применяемые в сетевых солнечных электростанциях SOFAR SOLAR имеют КПД порядка 98% с МРР трекером на входе, что дополнительно существенно повышает энерговыработку. Излишек выработанной электроэнергии может быть продан энергосбытовой компании по «зеленому» тарифу.
Даже без «зеленых» тарифов срок окупаемости у сетевых солнечных электростанций варьируется от 1 года до 5 лет, многое зависит от стоимости кВт*ч, по которому заказчик покупает электроэнергию у государства и региона установки, зная эти данные можно определить срок окупаемости установленной системы, после которого Вы будете только зарабатывать на ней.
Присоединяйтесь к тысячам домовладельцев, которые производят электрическую энергию с помощью солнечных батарей. Установив сетевую электростанцию можно сразу начать существенно экономить на оплате счетов за электричество, а в дальнейшем, когда система окупится, и хорошо зарабатывать.
Ограничение генерируемой от солнечных батарей мощности сетевым инвертором Sofar:
Применяемые в сетевых солнечных электростанциях сетевые инверторы Sofar Solar имеют встроенную уникальную функцию — возможность ограничения генерируемой мощности (делимитер) при появлении излишков солнечной электроэнергии, которые не потребляются нагрузками в доме (производстве). Трёхфазные инверторы также имеют такую возможность, но для реализации ее необходимо внешнее устройство — контроллер ARPC (Anti-reverse power controller).
Для включения этой функции необходимо подключить датчик тока (при покупке солнечного инвертора Sofar в компании Реалсолар вы получаете датчик тока в подарок) сразу после счетчика учета потребляемой электроэнергии. Датчики тока (если инвертор и сеть однофазная, то датчик будет один) отслеживают потребляемую вашей нагрузкой мощность и при генерации более чем потребляет нагрузка — дает команду сетевому инвертору снизить генерацию от солнечных батарей. Тем самым сетевой инвертор поддерживает примерно нулевое потребление от сети, если мощности солнечных батарей в данный момент хватает для питания потребителей энергии.
Эту уникальную функцию Sofar Solar разработал специально для России, т.к. нашим счетчикам без разницы куда течет энергия и они считаю всю энергию в плюс. Без функции ограничения потребителю приходится платить за отданные в сеть излишки электроэнергии.
Калькулятор расчета солнечных батарей
Зачем платить за электроэнергию, если можно ее получать путем преобразования солнечного света. С этой целью вам нужно будет обзавестись комплектом солнечных батарей, дополнительными техническими средствами, а также правильно их подключить. Однако, чтобы система работала правильно и смогла обеспечить электричеством ваш дом, сначала нужно правильно произвести предварительные расчеты. Итак, как рассчитать необходимое количество солнечных батарей и как выбрать сопутствующие элементы системы, без которых вы не сможете обеспечить током частный дом.
Содержание статьи
Что входит в комплект систем солнечных батарей
Для получения тока недостаточно приобрести солнечные панели и подключить их. Солнечная система состоит из множества не менее важных технических устройств, благодаря которым создается нужный эффект. Итак, чтобы в вашем доме появилось электричество экологичного происхождения, помимо солнечных батарей нужно будет приобрести еще 6 базовых элементов системы, а именно:
- генератор;
- инвертор;
- аккумулятор;
- контроллер солнечного заряда;
- потребитель 230В;
- соединительная коробка.
Поэтому, перед тем как начать проектировать монтаж и размещение фотоэлектрической системы, вы должны понимать, что это куда больше затрат, чем покупка одних только солнечных панелей. Срок службы и эффективность выбранных элементов будет зависеть от количества модулей, класса и фирмы производителя. Правильно выбранные технические характеристики, надежность устройства и место размещения солнечных батарей станет залогом качественной работы и долговечности.
Расчет количества батарей для дома
Чтобы рассчитать, сколько вам понадобится батарей для дома, необходимо оценить значения нескольких главных параметров. Разберем все по порядку.
Расчет энергопотребления
Чтобы рассчитать необходимое количество панелей, нужно начать с составления списка всех электроприборов и времени их эксплуатации с учетом мощности. Только после того, как вы составите техническое описание системы, можно вычислить общую потребность дома, что является обязательным этапом для подсчета количества солнечных батарей. Ниже в таблице приведены значения отдельных электроприборов, что поможет вам в расчетах.
Электроприбор | Мощность, Вт | Часов работы в сутки | Вт/час |
Холодильник | 250 | 24 | 6000 |
Электрочайник | 1000 | 0.3 | 300 |
Телевизор | 150 | 6 | 900 |
Радиоприемник | 4 | 2 | 8 |
Экономлампа 1 | 20 | 6 | 120 |
Экономлампа 2 | 15 | 4 | 60 |
Экономлампа 3 | 10 | 2 | 20 |
Чтобы правильно рассчитать затраты электроэнергии в своем доме в зависимости от количества приборов, посмотреть мощность каждого отдельного устройства можно в его технической документации или в интернете на сайте производителя.
После того как вы посчитали, нужно скорректировать значения, так как солнечная батарея принимает на себе 100% постоянный ток, который при помощи инвертора перерабатывается в переменный, в результате чего теряется до 20% напряжения. Также следует принять во внимание тот факт, что пусковая мощность любого электрического прибора в несколько раз выше заявленной в паспорте, поэтому при расчете общей потребляемой электроэнергии нужно оставлять погрешность, которая будет использоваться инвертором первые несколько секунд при запуске устройства. Если таких мощных приборов много в доме и они могут одновременно включаться, тогда лучше предусмотреть отдельное включение для запуска.
Определение количества энергии от солнца в конкретной местности
Количество вырабатываемой мощности солнечными батареями зависит от региона и солнечной радиации. Подобные показатели просчитать или измерить самостоятельно нельзя, для этого нужно обратиться за данными в гидрометеостанцию или к справочнику. Его можно найти в интернете, достаточно указать в поиске ваш город и определение солнечной радиации. После того как вы соберете необходимую информацию, надо воспользоваться следующей формулой для определения количества энергии:
Среднегодовая солнечная радиация: кВт * ч / м.кв / день
Так как солнце светит в разное время года с разным уровнем излучения, то целесообразно рассчитывать ее значение исходя из показателей за весь год, то есть использовать среднее значение, конечно же, если вы хотите использовать солнечные батареи круглый год. Исходя из рассчитанных данных, можно определиться с количеством и мощностью солнечного модуля. Для примера рассмотрим значения Москвы, Котельническая набережная, широта 55,7.
Янв | Февр | Март | Апр | Май | Июнь | Июль | Авг | Сент | Окт | Нояб | Дек | Среднее значение (год) | |
Горизонтальная панель | 0.53 | 1.24 | 2.56 | 3.71 | 5.21 | 5.56 | 5.36 | 4.2 | 2.76 | 1.34 | 0.62 | 0.38 | 2.79 |
Вертикальная панель | 0.69 | 2.07 | 3.38 | 3.12 | 3.49 | 3.36 | 3.51 | 3.34 | 2.88 | 1.87 | 1.29 | 0.83 | 2.49 |
Наклон панели, 40 градусов | 0.66 | 1.89 | 3.5 | 4.25 | 5.36 | 5.43 | 5.41 | 4.68 | 3.49 | 1.96 | 1.16 | 0.71 | 3.21 |
Вращение вокруг полярной оси | 0.7 | 2.23 | 4.29 | 5.38 | 7.35 | 7.59 | 7.25 | 6.1 | 4.22 | 2.31 | 1.41 | 0.84 | 4.14 |
Данные примерные показатели и приведенная формула позволяют произвести максимально точные расчеты для подбора мощности и количества солнечных батарей, однако кроме тех случаев, когда наблюдается чрезвычайно длительный период дождливой или пасмурной погоды.
Вычисление количества батарей
На основе ранее приведенных значений по расходованию энергии электроприборами, а также уровню солнечной радиации можно определить нужное количество солнечных батарей для обеспечения электричеством вашего дома. Итак, берем значение радиации из таблицы за интересующий вас месяц или период, а после делим его на 1000. Полученное значение называется пикочасы, в 1000 Вт/м2. А солнечный модуль в свою очередь вырабатывает такое количество энергии, где Рw – это мощность, Е — значение инсоляции за выбранный период, k – коэффициент, равный 0,5 в летний период и 0,7 – в зимний:
W = k Pw E / 1000
Показатель W делает поправку с учетом потери мощности, не только потребляемое инвертором или зазор пуска при выключении электроприборов, но и наклонное падение лучей, которое изменяется в течение дня. Приведенная формула и необходимое количество потребляемой энергии в доме (ранее рассчитанное) позволяют определить суммарную мощность модуля и тем самым понять, сколько солнечных батарей вам понадобится для полноценного обеспечения. Сегодня представлены батареи мощностью от 50 Вт и выше. С помощью генератора можно регулировать необходимое значение.
Очень важно не подбирать солнечные батареи впритык по рассчитанной мощности, например, если средний расход энергии дома составляет 68Вт, не стоит покупать один модуль с мощностью в 70Вт, лучше приобрести две панели по 50 Вт либо использовать солнечное электричество частично, а не для постоянного пользования. Но специалисты советуют, что если вы уже занялись таким вопросом, как обеспечение дома экологическим током, тогда лучше рассчитывать показатель с избытком.
Как выбрать остальные составляющие системы
Обязательными компонентами для работы солнечной батареи является инвертор и аккумулятор, а так же крепления для солнечных панелей. Для обеспечения дома энергией и правильной работы системы при их выборе также необходимо учитывать определенные технические характеристики.
Выбор емкости аккумуляторов
Зачем нужно выбирать емкость аккумулятора? В солнечной батарее вырабатывается энергия, которая накапливается в аккумуляторе, с целью выполнения трех важных функций:
- компенсировать периоды плохой погоды и продолжать электроснабжение дома;
- покрывать пиковую нагрузку;
- обеспечить электроэнергией частный дом в ночное время.
На сегодняшний день нет проблем с выбором аккумулятора, промышленность выпускает разнообразные модели для систем резервного питания, которые отлично подходят для солнечной батареи. Но проблема может возникнуть в том случае, если для большого количества модулей будет недостаточно емкости одного аккумулятора, поэтому очень важно правильно выбрать солнечный аккумулятор с учетом потребляемой энергии и технических характеристик устройства. Например, аккумулятор мощностью 12В и емкостью 100А/ч (ампер/час) может сохранять 1200 Вт*ч. Но постоянно аккумулятор не может сохранять столько энергии, так как его работа напрямую зависит от зарядки и интенсивности использования. Специалисты советуют производить расчеты так, чтобы размер батареи аккумулятора позволял сохранить энергии минимум на 4 дня. Если более понятным языком: представим потребность дома в 3600 Вт*ч в день, теперь делим эту цифру на напряжение 12Вт, после чего получаем дневную норму 300 А*ч. То есть на 4 дня бесперебойной работы нам нужен заряд 1200 А*ч.
Аккумуляторы для солнечных панелей
Перед покупкой и выбором типа аккумулятора учитывайте, что батарея из свинца требует на 20% больше от рассчитанного значения, так как ей нежелательно полностью разряжаться. А вот, например, для батареи кадмиево-никелевой дополнительно уже потребуется свыше 20%. То же самое правило применяется и к железо-никелевым. Насчет щелочных можете быть спокойны, так как полная разрядка аккумулятора не вредит их сроку службу и общей работе.
Для того чтобы аккумулятор прослужил заявленный срок и не подвергался перенапряжениям или, наоборот, глубокой разрядке, необходимо использовать качественный контроллер.
Выбор инвертора
С помощью инвертора постоянная энергия, получаемая панелями от солнца, превращается в переменную с повышением напряжения до 220В, необходимого для обеспечения бытовых потребностей. Мощность инвертора начинается от 250 Вт и может достигать 8000 Вт. Оптимальным вариантом является инвертор с мощностью 3000 Вт, который способен обслуживать сразу несколько модулей параллельного подключения. Специалисты советуют выбирать для дома трехфазные синусоидальные инверторы. Они отличаются надежностью, высоким качеством и долгим сроком службы. Кроме того, они также могут служить «буфером» для вывода излишней солнечной электроэнергии в общую сеть.
Инвертор для солнечных батарей, как правильно выбрать
Инвертор одна из неотъемлемых составляющих любой системы солнечных батарей и ветрогенератора. Его задача преобразовывать постоянный ток, вырабатываемый панелями, в переменный 220 вольт, который используют большинство современных бытовых и промышленных приборов.
Но, несмотря на то что все инверторы выполняют одинаковую функцию, не все они могут подойти непосредственно под ваши задачи.
Как выбрать инвертор
Важные параметры этого устройства
- Мощность, которую он может отработать.
- Число одновременно подключаемых линий панелей.
- Рабочая частота
- Коэффициент полезного действия, на прямую влияет на производительность всей станции.
- Вес оборудования, как показатель его качества.
Теперь обо всем этом, и не только, подробнее!
Прежде чем приступить к выбору такого оборудование нужно определится с типом вашей солнечной электростанции и ее задачей.
1 Автономная электростанция. Ваша электростанция не подключена к внешней электрической сети и вы получаете всю электроэнергию только от панеле. В этом случае вам нужен инвертор типа off grid.
В зависимости от свое мощности автономные инверторы подразделяются на однофазные и трёхфазные, а также могут преобразовывать различный вольтаж постоянного тока начиная от 12В, 24В, 48В, 96В и т.д.
Это самый дешевый вариант данного оборудования, стоимость, в зависимости от мощности и страны производителя, составляет 25-600 долларов.
2 Сетевая электростанция. Ваша солнечная электростанция может работать совместно с центральной электрической сетью, но не имеет аккумуляторов.
Инвертор регулирует отбор электричества из сети, но не из аккумуляторных батарей, если панели не вырабатывают достаточного количества. Также он может отправлять излишки выработанной электроэнергии обратно в центральную сеть, например если вы хотите продавать ее по “зеленому тарифу”. Такое оборудование имеет класс on grid.
Кроме своей основной функции это оборудование имеет ее ряд возможностей:
- регулировать частоту напряжения,
- выставить 220 В,
- регулировать амплитуду тока,
- защищать оборудование от перегрева,
- защитить сеть от коротких замыканий.
- выводить информацию на экран телефона, планшета или монитор ПК через Wi-Fi.
Стоимость такого оборудование значительно выше и колеблется в пределах 200-20 000 долларов.
Стоит отметить что цена напрямую зависит от мощности устройства, к примеру инвертор 3-6 КВт будет стоят 2000$, на 1000 КВт уже около 20 000$. Для домашней станции вполне хватит 5 КВт.
3 Аккумуляторно-сетевая. Ваша электростанция обеспечивает электроэнергией все приборы, а излишек отправляет в аккумуляторные батареи, которые отдают накопленный заряд ночью или когда батареи не справляются с нагрузкой.
В случае если батареи не справляются и заряда аккумуляторов не достаточно вы планируете брать недостающую энергию из центральной сети. Для такой задачи вам необходим гибридный (hybrid) инвертор. Он также имеет все функции сетевого, и может продавать излишки в сеть, как например работает “Зеленый тариф” в Украине.
Что касается цены, такое оборудование не дороже сетевого, в некоторых производителях даже отчасти дешевле. Однако цена начинается от 600$ и заканчивается 20 000$ на оборудование большой мощности.
Более подробно о всех этих видах систем можно почитать здесь.
Таким образом можно выделить всего 3 вида инверторов:
- Автономний (off grid).
- Сетевой (on grid).
- Гибридный или универсальный (hybrid).
Подробный видео обзор, как выбрать инвертор
Как рассчитать мощность инвертора
Мощность этого оборудования зависит от номинальной мощности солнечных батарей (по стороне постоянного тока) и максимальной мощности нагрузки по стороне переменного тока.
Другими словами, нужно учесть полную мощность всех солнеч
Рубрики статей — Электрооборудование :: Полезная информация о альтернативных источниках энергии :: Проектирование и расчет солнечной электростанции для дома —
Проектирование и расчет домашней фотоэлектрической системы
Солнечная система с аккумуляторами может питать много приборов при условии, что их энергопотребление не превышает количество энергии, произведенной генератором. Поэтому необходимо правильно определить мощность системы. Первый шаг в этом направлении — составление спецификации, т.е. технического описания системы.
Компоненты домашней фотоэлектрической системы:
Расчет энергопотребления
При проектировании домашней фотоэлектрической системы сначала нужно составить список всех электроприборов в доме, выяснить их потребляемую мощность и внести в список.
В таблице внизу даны для справки данные о средней потребляемой мощности некоторых приборов. Однако необходимо помнить, что это всего лишь приблизительные оценки. Чтобы рассчитать потребляемую мощность (E) системы с инвертором (для приборов переменного тока), нужно внести поправку (умножить среднее потребление на поправочный коэффициент, чтобы получить общую мощность). Так же для того, чтобы учесть потери в инверторе необходимо полученную мощность потребителей умножить на 1,2. Такие приборы, как холодильник, компрессор в момент пуска потребляют мощность в 5-6 раз больше паспортной, поэтому инвертор должен кратковременно выдерживать мощность в 2-3 раза выше номинальной мощности. Если потребителей с высокой мощностью достаточно много, но работают они очень редко, это может привести к тому, что у нас получится система с огромной выходной мощностью инвертора, как результат, очень дорогого. Тогда необходимо предусмотреть, чтоб не происходило одновременного включения таких приборов, это удешевит систему.
Пример:
№п/п
|
Нагрузка переменного тока
|
Ватт
|
Часов/день
|
Втч/день
|
1
|
Электрический чайник
|
1000
|
0,15
|
150
|
2
|
Холодильник
|
250
|
12
|
3 000
|
3
|
Телевизор
|
150
|
4
|
600
|
4
|
Освещение-экономлампы
|
100
|
4
|
400
|
|
Всего
|
1500
|
|
4 150
|
Во-вторых, нужно оценить, сколько времени в течение дня используются те или другие электроприборы. К примеру, лампочка в гостиной горит 10 часов в сутки, а в кладовой — только 10 минут. Запишите эти данные во вторую колонку в следующей таблице. Потом составьте третью колонку, в которую впишите ежедневную потребность в энергии. Чтобы ее определить, нужно умножить мощность прибора на время его работы, например: 20 Вт x 4 часа = 80 Вт·ч. Запишите полученное число в третью колонку — это и есть ваше общее энергопотребление в день.
ПРИБОР
|
Мощность, Вт
|
Кол-во часов работы в день
|
Энергопотребление в день, Вт·ч
|
Экономлампа 1
|
20
|
4
|
80
|
Экономлампа 2
|
15
|
1
|
15
|
Экономлампа 3
|
20
|
солнечная энергия — F.A.Q. о котлах и отоплении
Проектирование и расчет домашней фотоэлектрической системы
Солнечная система с аккумуляторами может питать много приборов при условии, что их энергопотребление не превышает количество энергии, произведенной генератором. Поэтому необходимо правильно определить мощность системы. Первый шаг в этом направлении — составление спецификации, т.е. технического описания системы.
Компоненты домашней фотоэлектрической системы:
Расчет энергопотребления
При проектировании домашней фотоэлектрической системы сначала нужно составить список всех электроприборов в доме, выяснить их потребляемую мощность и внести в список.
В таблице внизу даны для справки данные о средней потребляемой мощности некоторых приборов. Однако необходимо помнить, что это всего лишь приблизительные оценки. Чтобы рассчитать потребляемую мощность (E) системы с инвертором (для приборов переменного тока), нужно внести поправку (умножить среднее потребление на поправочный коэффициент, чтобы получить общую мощность). Так же для того, чтобы учесть потери в инверторе необходимо полученную мощность потребителей умножить на 1,2. Такие приборы, как холодильник, компрессор в момент пуска потребляют мощность в 5-6 раз больше паспортной, поэтому инвертор должен кратковременно выдерживать мощность в 2-3 раза выше номинальной мощности. Если потребителей с высокой мощностью достаточно много, но работают они очень редко, это может привести к тому, что у нас получится система с огромной выходной мощностью инвертора, как результат, очень дорогого. Тогда необходимо предусмотреть, чтоб не происходило одновременного включения таких приборов, это удешевит систему.
Пример:
№п/п
|
Нагрузка переменного тока
|
Ватт
|
Часов/день
|
Втч/день
|
1
|
Электрический чайник
|
1000
|
0,15
|
150
|
2
|
Холодильник
|
250
|
12
|
3 000
|
3
|
Телевизор
|
150
|
4
|
600
|
4
|
Освещение-экономлампы
|
100
|
4
|
400
|
Всего
|
1500
|
4 150
|
Во-вторых, нужно оценить, сколько времени в течение дня используются те или другие электроприборы. К примеру, лампочка в гостиной горит 10 часов в сутки, а в кладовой — только 10 минут. Запишите эти данные во вторую колонку в следующей таблице. Потом составьте третью колонку, в которую впишите ежедневную потребность в энергии. Чтобы ее определить, нужно умножить мощность прибора на время его работы, например: 20 Вт x 4 часа = 80 Вт·ч. Запишите полученное число в третью колонку — это и есть ваше общее энергопотребление в день.
ПРИБОР
|
Мощность, Вт
|
Кол-во часов работы в день
|
Энергопотребление в день, Вт·ч
|
Экономлампа 1
|
20
|
4
|
80
|
Экономлампа 2
|
15
|
1
|
15
|
Экономлампа 3
|
20
|
2
|
40
|
Радиоприемник
|
4
|
8
|
32
|
Телевизор
|
150
|
4
|
600
|
Холодильник
|
250
|
12
|
3000
|
Всего
|
460
|
3767
|
Далее необходимо определить количество солнечной энергии, на которое можно рассчитывать в данной местности. Обычно эти данные можно получить у местного поставщика солнечных батарей или на гидрометеостанции. Важно учитывать два фактора: среднегодовую солнечную радиацию, а также ее среднемесячные значения при наихудших погодных условиях (см. общие сведения в главе «Солнечная радиация»).
Средний месячный уровень солнечной радиации в городах Украины
| |||||||||||||
Среднее значение за последние 22 года
|
Янв
|
Фев
|
Мар
|
Апр
|
Май
|
Июн
|
Июл
|
Авг
|
Сентяб
|
Окт
|
Нояб
|
Дека
|
Средн
|
Киев, широта 50.5 N, Долгота 30.5 E
|
1,69
|
2,56
|
3,15
|
3,49
|
4,71
|
4,19
|
4,48
|
4,40
|
3,14
|
2,44
|
1,39
|
1,44
|
3,10
|
Львов, Широта 49.5 N, Долгота 24 E
|
1,66
|
2,49
|
2,90
|
3,23
|
3,96
|
3,81
|
3,90
|
4,06
|
3,01
|
2,34
|
1,48
|
1,34
|
2,85
|
Харьков, Широта 49.59 N, Долгота 46.13 E
|
1,19
|
2,18
|
3,42
|
4,48
|
5,65
|
5,89
|
5,83
|
5,05
|
3,71
|
2,24
|
1,27
|
0,93
|
3,49
|
Одеса, Широта 46.30 N, Долгота 30.46 E
|
1,08
|
1,78
|
2,68
|
3,87
|
5,40
|
5,70
|
6,39
|
5,63
|
3,96
|
2,45
|
1,06
|
0,87
|
3,41
|
Тернополь, Широта 49.33 N, Долгота 25.5 E
|
1,09
|
1,86
|
2,85
|
3,85
|
4,84
|
5.00
|
4,93
|
4,51
|
3,08
|
1,91
|
1,09
|
0,85
|
2,99
|
Ялта, Широта 44.29 N, Долгота 34.9 E
|
1,27
|
2,06
|
3,05
|
4,30
|
5,44
|
5,84
|
6,20
|
5,34
|
4,07
|
2,67
|
1,55
|
1,07
|
3,58
|
Ужгород, Широта 48.37 N, Долгота 22.18 E
|
1,13
|
1,91
|
3,01
|
4,03
|
5,01
|
5,31
|
5,25
|
4,82
|
3,33
|
2,02
|
1,19
|
0,88
|
3,16
|
Хмельницкий, Широта 49.25 N, Долгота 27.00 E
|
1,09
|
1,86
|
2,87
|
3,85
|
5,08
|
5,04
|
4,58
|
3,33
|
3,14
|
1,98
|
1,10
|
0,87
|
3,06
|
Днепропетровск, Широта 48.36 N, Долгота 34.58 E
|
1,21
|
1,99
|
2,98
|
4,05
|
5,55
|
5,57
|
5,70
|
5,08
|
3,66
|
2,27
|
1,20
|
0,96
|
3,36
|
С помощью первого значения фотоэлектрическую систему можно рассчитать в соответствии со среднегодовой солнечной радиацией, то есть в некоторые месяцы будет больше энергии, чем требуется, а в другие — меньше. Если вы руководствуетесь второй цифрой, у вас всегда будет как минимум достаточно энергии для удовлетворения ваших потребностей, кроме разве что чрезвычайно продолжительных периодов плохой погоды.
Теперь можно подсчитать номинальную мощность фотоэлектрического модуля.
Взяв из таблиц значение солнечной радиации за интересующий нас период и разделив его на 1000, получим так называемое количество пикочасов, т.е., условное время, в течении которого солнце светит как бы с интенсивностью 1000 Вт/м2.
Модуль мощностью Рw в течении выбранного периода выработает следующее количество энергии :
W =k Pw E / 1000,
где Е — значение инсоляции за выбранный период,
k- коэффициент равный 0,5 летом и 0,7 в зимний период. Он делает поправку на потерю мощности солнечных элементов при нагреве на солнце, а также учитывает наклонное падение лучей на поверхность модулей в течении дня. Разница в его значении зимой и летом обусловлена меньшим нагревом элементов в зимний период.
Исходя из суммарной мощности потребляемой энергии и приведенной выше формулы — легко рассчитать суммарную мощность модулей. А зная ее, простым делением ее на мощность одного модуля, получим количество модулей.
Используя фотомодули разной мощности — 50 Вт, 70 Вт, 80 Вт, 100 Вт, 150 Вт и т.д,, можно построить генератор с необходимой нам установленной мощностью. Если потребность в энергии составляет (например, 84 Вт), лучше всего ей соответствует система из двух модулей по 50 Вт. Если же общая мощность модулей сильно отличается от вашей расчетной величины, придется пользоваться либо недостаточно мощным, либо слишком мощным генератором. В первом случае солнечная батарея не сможет удовлетворить общую потребность в энергии. Вам решать, устроит ли вас частичное обеспечение ваших потребностей. Во втором случае у вас будет избыток электроэнергии.
Определение емкости аккумуляторной батареи зависит от потребности в энергии и от количества фотоэлектрических модулей – от зарядного тока. Так как в подавляющем большинстве случаев используются свинцовые батареи, изготовленные по разным технологиям –AGM,gel, то для них оптимальным является 10% зарядный ток. В примере с ФМ 90 Вт минимальная емкость батареи составит 60 ампер-час (А·ч), а оптимальная — 100 А·ч. Такая батарея сможет сохранять 1200 Вт·ч при 12 В. Этого достаточно для электроснабжения, когда дневное потребление энергии составляет 280 Вт·ч.
Выбор постоянного напряжения системы
В прошлом почти во всех фотоэлектрических системах использовалось постоянное напряжение 12 В. Широко применялись приборы на 12 В, питавшиеся прямо от батареи. Теперь, с появлением эффективных и надежных инверторов, все чаще в аккумуляторах используется напряжение 24 и 48 В. В настоящее время напряжение электрической системы определяется дневным поступлением энергии в течение дня. Системы, производящие и потребляющие менее 1000…1500 Вт·ч в день, лучше всего сочетаются с напряжением в 12 В. Системы, производящие 1000—3000 Вт·ч в день, обычно используют напряжение 24 В. Системы, производящие более 3000 Вт·ч в день, используют 48 В.
Напряжение в системе — это очень важный фактор, который влияет на параметры инвертора, средств управления, зарядного устройства и электропроводки. Однажды купив все эти компоненты, их трудно заменить. Некоторые компоненты системы, например, фотомодули, можно переключить с 12 В на более высокое напряжение, другие — инвертор, проводка и средства контроля — предназначены для определенного напряжения и могут работать только в его рамках.
Компоненты: АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ
В аккумуляторе накапливается энергия, выработанная солнечным модулем. В качестве компонента домашней солнечной энергетической установки, аккумулятор выполняет три задачи:
- Покрывает пиковую нагрузку, которую не могут покрыть сами фотоэлектрические модули (резервный запас).
- Дает энергию в ночное время (кратковременное хранение).
- Компенсирует периоды плохой погоды или слишком высокого энергопотребления (среднесрочное хранение).
Наиболее доступные по цене и имеющиеся во всем мире, автомобильные аккумуляторы. Однако они предназначены для передачи большого тока в течение короткого промежутка времени. Они плохо выдерживают продолжительные циклы зарядки-разрядки, типичные для солнечных систем, а так же имеют достаточно высокий саморазряд. Промышленность выпускает разнообразные аккумуляторные батареи для систем резервного питания, в том числе т.н. солнечные аккумуляторы, которые отвечают данным требованиям. Их главная особенность — низкая чувствительность к работе в циклическом режиме и низкий саморазряд.
Для большой фотоэлектрической системы емкости одного аккумулятора может оказаться недостаточно. Тогда можно параллельно подключить несколько аккумуляторов, соединив все положительные и все отрицательные полюса между собой. При зарядке аккумулятор выделяет потенциально взрывоопасные газы. Поэтому нужно остерегаться открытого огня. Однако выделение газов незначительное, особенно если используется регулятор заряда; так что риск не превышает обычного, связанного с использованием аккумулятора в автомашине. И все же аккумуляторы нуждаются в хорошей вентиляции. Поэтому не стоит накрывать их и прятать в ящики.
Емкость аккумулятора указывается в ампер-часах. К примеру, аккумулятор на 100 А·ч и 12 В может сохранять 1200 Вт·ч (12 В x 100 А·ч). Однако емкость зависит от продолжительности процесса зарядки или разрядки. Период подзарядки указывают как индекс емкости C, например, «C10» для 10 часов. Отметим, что производители могут изготавливать аккумуляторы для разных базовых периодов разряда.
При хранении энергии в аккумуляторе определенное ее количество в процессе преобразования и хранения теряется. Эффективность автомобильных батарей составляет около 75%, тогда как специализированные аккумуляторы имеют несколько лучшие показатели – 80…85%. Так же со временем теряется часть емкости аккумулятора при каждом цикле заряд-разряд, пока не снижается настолько, что его приходится заменять. Специализированные аккумуляторы для систем резервного питания служат значительно дольше, чем мощные автомобильные, срок службы которых составляет всего 2-3 года против 8-10 лет.
Определение емкости аккумуляторной батареи
Важно, чтобы размер батареи позволял хранить энергию как минимум в течение 4 дней. Представим себе систему, которая потребляет 2400 Вт·ч в день. Разделив эту цифру на напряжение 12 вольт, получим дневное потребление 200 А·ч. Значит, 4 дня хранения равняются: 4 дня x 200 А·ч в день, равно 800 А·ч. Если используется свинцовая батарея, к этой цифре нужно прибавить 20%, а лучше 30…50%, чтобы аккумулятор никогда не разряжался полностью. Значит, емкость нашего идеального свинцового аккумулятора составляет минимально 1000 А·ч. Если же используется кадмиево-никелевая или железо-никелевая батарея, дополнительные 20…50% емкости не требуются, т.к. щелочным аккумуляторам не вредит регулярная полная разрядка. Также при выборе АКБ мы не рассматривали влияние температуры внешней среды (особенно отрицательных температур) на емкость аккумуляторов, что немного бы усложнило расчеты, но как показывает практика обычно АКБ размещают в отапливаемом помещении и соответственно поправка на температуру не существенна.
Внимание:
Аккумуляторные батареи должны быть одного производителя, одной емкости, с одинаковым сроком изготовления – с одной партии поставки.
Компоненты: КОНТРОЛЛЕР ЗАРЯДА
Аккумулятор прослужит весь свой заявленный срок только в том случае, если он используется вместе с качественным контроллером заряда, который защищает батарею от чрезмерной зарядки и глубокой разрядки. Если батарея полностью заряжена, регулятор снижает уровень тока, вырабатываемого солнечным модулем до величины, компенсирующей саморазряд. И наоборот, регулятор прерывает поставку энергии на потребляющие приборы, когда аккумулятор разряжается до критического уровня. Таким образом, внезапное прекращение энергоснабжения может быть вызвано не поломкой в системе, а результатом действия этого защитного механизма.
Контроллеры заряда — электронные устройства, которые оборудованы предохранителями для предотвращения повреждения регулятора и других компонентов системы. Среди них — предохранители против короткого замыкания и изменения полярности (когда перепутаны полюса «+» и «-»), блокировочный диод, который препятствует разрядке батареи в ночное время. Так же они оборудованы разнообразными индикаторами -светодиодами, более продвинутые модели -LCD-дисплеями, которые отмечают состояние работы, режимы и поломки системы. В некоторых моделях отмечается уровень зарядки батареи, хотя его весьма трудно определить с точностью.
Компоненты: ИНВЕРТОР
Инвертор превращает постоянный ток низкого напряжения в стандартный переменный (220 В, 50 Гц). Инверторы бывают от 250 Вт до свыше 8000 Вт. Инверторы мощностью 3000 Вт и выше зачастую способны работать до нескольких шт. в параллельном подключении, увеличивая общую выходную мощность в соответствующее количество раз. Так же их можно объединять для построения 3-фазной сети. Электричество, вырабатываемое современнымисинусоидальными инверторами, отличается лучшим качеством, чем то, которое поступает к вам домой из местной энергосистемы. Существуют также «модифицированные» синусоидальные инверторы — они не так дороги, но при этом пригодны для большинства домашних задач. Они могут создавать небольшие помехи, «шум» в электронном оборудовании и телефонах. Инвертор также может служить «буфером» между домом и коммунальной энергосистемой, позволяя продавать избыток электроэнергии в общую электросеть.
Фотоэлектрические системы с резервными генераторами
При совместной работе фотоэлектрические системы и другие генераторы электроэнергии могут удовлетворять более разнообразный спрос на электричество с большим удобством и при меньших затратах, чем по отдельности. Когда электричество нужно непрерывно или возникают периоды, когда его нужно больше, чем может выработать одна только фотобатарея, ее может эффективно дополнить генератор. В дневные часы фотоэлектрические модули удовлетворяют дневную потребность в энергии и заряжают аккумулятор. Когда аккумулятор разряжается, дизель-генератор (либо бензиновый, или газовый) включается и работает до тех пор, пока батареи не подзарядятся. В некоторых системах генератор восполняет недостаток энергии, когда потребление электричества превышает общую мощность фотомодулей и аккумуляторов. Системы, в которых используются разнотипные электрогенераторы, объединяют в себе преимущества каждого из них. Двигатель-генератор вырабатывает электричество в любое время суток. Таким образом, он представляет собой резервный источник питания для дублирования фотоэлектрических модулей, зависящих от погоды. С другой стороны, фотоэлектрический модуль работает бесшумно, не требует ухода и не выбрасывает в атмосферу загрязняющие вещества. Комбинированное использование фотоэлементов и генераторов способно снизить первоначальную стоимость системы. Если резервной установки нет, фотоэлектрические модули и аккумуляторы должны быть достаточно большими, чтобы обеспечивать питание ночью.
Однако, использование двигатель-генератора в качестве резерва означает, что для обеспечения потребности в электричестве требуется меньшее количество фотоэлектрических модулей и батарей. Присутствие генератора делает проект системы более сложным, но управлять ею все равно достаточно легко. На самом деле современное электронное управление инверторов позволяет этим системам работать в автоматическом режиме. Инверторы можно запрограммировать на автоматическое переключение либо на генератор, либо на подзарядку батарей, либо комбинацию этих функций. Кроме двигателя генератора, можно использовать электричество от ветроустановки, малой ГЭС или от другого источника, формируя, таким образом, гибридную электростанцию необходимого размера.
Компоненты: КАБЕЛИ
Лучший способ избежать ненужных потерь — использование соответствующих электрических кабелей и правильное их подключение к приборам. Кабель должен быть максимально коротким. Провода, соединяющие различные приборы, должны иметь площадь поперечного сечения не менее 4…6 мм2. Чтобы падение напряжения не превышало 3%, кабель между солнечным модулем и аккумулятором должен иметь поперечное сечение 0,35 мм2 (12-вольтная система) или 0,17 мм2 (24 В) на 1 метр на один модуль. То есть, кабель длиной 10 м для двух модулей должен быть не тоньше: 10 x 2 x 0,35 мм2 = 7 мм2. Поскольку с кабелем больше 10 мм2 в сечении трудно обращаться, иногда приходится смириться с более высокими потерями. Если часть кабеля пролегает под открытым небом, он должен быть устойчивым к плохим погодным условиям. Очень важна также его устойчивость к ультрафиолетовому излучению.
Компоненты: УСТРОЙСТВА СЛЕЖЕНИЯ ЗА СОЛНЦЕМ
Фотоэлектрические модули работают лучше всего тогда, когда фотоэлементы расположены перпендикулярно солнечным лучам. Слежение за Солнцем может привести к увеличению ежегодного производства энергии на 10% зимой и на 40% летом по сравнению с неподвижно закрепленным фотоэлектрическим модулем. «Слежение» реализуется с помощью монтажа солнечного модуля на подвижной платформе, поворачивающейся за Солнцем. Прежде всего, нужно сопоставить преимущество лишней энергии, полученной благодаря слежению за Солнцем, со стоимостью монтажа и техобслуживания системы слежения.
Устройства слежения недешевы. Во многих странах не имеет экономического смысла устанавливать слежение за Солнцем для менее чем восьми солнечных панелей (например, в США). При использовании восьми фотоэлектрических модулей мы получим больше энергии, если потратим деньги на увеличение числа панелей, а не на установку слежения. Только при восьми и более панелях устройство слежения окупится. У этого правила есть и исключения: к примеру, когда фотоэлектрические панели напрямую питают водяной насос, без аккумулятора, — тогда слежение за Солнцем выгодно для двух и более модулей. Это связано с техническими характеристиками, например, с максимальным напряжением, необходимым для питания двигателя насоса.
СТОИМОСТЬ И СРОК ЭКСПЛУАТАЦИИ КОМПОНЕНТОВ
Примерные данные для калькуляции цен на фотоэлектрические системы:
Стоимость 1 Вт. мощности системы примерно составляет 2,5…3 €, в зависимости от используемых комплектующих – фотомодулей, аккумуляторных батарей, инверторов.
Очень важным фактором экономического анализа является срок эксплуатации фотоэлектрической системы. Сроки службы разных компонентов солнечного энергоснабжения подсчитаны на основе опыта, накопленного за последние годы.
- Срок службы фотоэлектрических панелей без заметного снижения КПД оценивается в 20…25 лет.
- Каркасы и крепления из алюминия и нержавеющей стали (используются в большинстве фотоэлектрических систем) — срок службы не ниже фотоэлектрических модулей.
- Аккумулятор. В зависимости от характера цикла заряд/разряд, либо буферный режим работы (разряд не более, чем на 30%), средний срок службы составляет от 4 до 10..12 лет.
- Контроллеры заряда аккумуляторов рассчитаны по меньшей мере на 10 — 15 лет безремонтной эксплуатации.
- Инверторы обычно служат не менее 10 — 15 лет. Многие производители (например, Xantrex) дают гарантийный срок эксплуатации от 2-х до 5 лет.
Калькулятор
PVWatts
Внимание! Прогнозы производительности фотоэлектрической системы, рассчитанные с помощью PVWatts ® , включают множество внутренних допущений и неопределенностей и не отражают различия между фотоэлектрическими технологиями или характеристиками конкретного объекта, за исключением тех, которые представлены входными данными PVWatts ® . Например, фотоэлектрические модули с лучшей производительностью не отличаются в PVWatts ® от менее производительных модулей. И NREL, и частные компании предоставляют более сложные инструменты моделирования PV (например, модель System Advisor по адресу https: // sam.nrel.gov), которые позволяют более точное и сложное моделирование фотоэлектрических систем.
Ожидаемый диапазон основан на фактических данных о погоде в данном месте за 30 лет и предназначен для указания возможных вариаций. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, обратитесь к этому отчету NREL: Отчет об ошибках.
Заявление об ограничении ответственности: Модель PVWatts ® («Модель») предоставляется Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии («NREL»), которой управляет Alliance for Sustainable Energy, LLC («Alliance») для США.S. Department Of Energy («DOE») и может использоваться для любых целей.
Имена DOE / NREL / ALLIANCE не должны использоваться в каких-либо представлениях, рекламе, рекламе или иным образом для поддержки или продвижения какой-либо организации, которая принимает или использует Модель. DOE / NREL / ALLIANCE не должны предоставлять
какую-либо поддержку, консультации, обучение или помощь любого рода в отношении использования Модели или каких-либо обновлений, исправлений или новых версий Модели.
ВЫ СОГЛАШАЕТЕСЬ ОБЕСПЕЧИТЬ КОМПЕНСАЦИЮ DOE / NREL / ALLIANCE И ЕГО АФФИЛИРОВАННЫХ ЛИЦ, ОФИЦЕРОВ, АГЕНТОВ И СОТРУДНИКОВ ОТ ЛЮБЫХ ПРЕТЕНЗИЙ ИЛИ ТРЕБОВАНИЙ, ВКЛЮЧАЯ РАЗУМНЫЕ ВОЗНАГРАЖДЕНИЯ АДВОКАТОВ, ОТНОСЯЩИЕСЯ К ВАШЕМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ, ПРИМЕНЕНИЮ ИЛИ ПРИМЕНЕНИЮ ВАШЕГО МОДА.МОДЕЛЬ ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ DOE / NREL / ALLIANCE «КАК ЕСТЬ», И ЛЮБЫЕ ЯВНЫЕ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ, ВКЛЮЧАЯ, НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ, ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ КОММЕРЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ И ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ КОНКРЕТНОЙ ЦЕЛИ, ЯВНО ОТКАЗЫВАЕТСЯ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ КОМПАНИЯ / NREL / ALLIANCE НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБЫЕ ОСОБЫЕ, КОСВЕННЫЕ ИЛИ КОСВЕННЫЕ УБЫТКИ ИЛИ ЛЮБЫЕ УБЫТКИ, ВКЛЮЧАЯ НО НЕ ОГРАНИЧИВАЮЩИЕСЯ ПРЕТЕНЗИЯМИ, СВЯЗАННЫМИ С ПОТЕРЬЮ ДАННЫХ ИЛИ ПРИБЫЛЬ, КОТОРЫЕ МОГУТ ПРИВЕСТИ К ДЕЙСТВИЮ ОТ ДАННЫХ ИЛИ ПРИБЫЛИ ДРУГАЯ ЯВНАЯ ПРЕТЕНЗИЯ, ВОЗНИКАЮЩАЯ ИЛИ В СВЯЗИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛИ.
Диапазон выходной энергии основан на анализе 30-летних исторических данных о погоде для близлежащих территорий и предназначен для указания возможных межгодовых колебаний в выработке для фиксированной (открытой стойки) фотоэлектрической системы в этом месте.
PV * SOL online — бесплатный инструмент для систем солнечной энергии (PV).
PV * SOL онлайн — это бесплатный инструмент для расчета фотоэлектрических систем. Этот онлайн-инструмент, созданный разработчиками лидирующего на рынке полнофункционального программного обеспечения для моделирования PV * SOL, позволяет вводить основные данные, такие как местоположение вашей системы, профиль нагрузки и годовое потребление энергии, данные фотоэлектрического модуля (производитель, модель, ориентация, количество и т. Д. .), Производитель инвертора. После этого наш менеджер автоматической конфигурации подберет оптимальное соединение ваших фотоэлектрических модулей и инвертора, который вам больше всего подходит. После моделирования системы будут представлены результаты: годовая фотоэлектрическая энергия, коэффициент производительности, собственное потребление энергии, солнечная доля и многое другое …
Местоположение
Здесь вы можете легко ввести свою страну и город, просто нажав на карта — по всему миру. Вы увидите широту и долготу своего местоположения.
Также отображаются годовое глобальное облучение и средняя температура.
Потребление
Профиль нагрузки
Вы можете выбрать семью из 1 или 2 человек с 2 детьми. Семья из 2 человек с 1 ребенком, семья из 2 человек. Профиль нагрузки BDEW Business, Household — профиль нагрузки с высокой долей нагрузки в ночное время
Профиль нагрузки с низкой долей в летнее время и низкой долей в утренние часы. Тепловой насос и профиль с постоянной нагрузкой.
Годовое потребление
Годовое потребление можно ввести в кВтч, киловатт-часах, энергии в год
Фотоэлектрические модули
Вы можете выбрать модули из нашей обширной базы данных, включающей солнечные панели от производителей, например:
- Trina
- Jinko Solar
- SolarWorld
- Canadian Solar
- LG
- AEG industrial solar
- aleo solar
- JA solar
- Hanwha Q-cell
- First Solar
- Yingli
- SunPower
Модель
монокристаллический, поликристаллический .СНГ, HIT, CdTe, моно. поли, силикон, n-тип
Кол-во модулей
Общая фотоэлектрическая мощность
Наклон
Ориентация
Тип установки
Крыша параллельная, крыша интегрирована — вентиляция сзади, смонтирована — крыша, смонтирована — открытая площадка
Albedo
Затенение
Загрязнение
Инвертор
Вы можете выбрать модули из нашей обширной базы данных, в которую входят инверторы переменного / постоянного тока от таких производителей, как:
- SMA
- Kaco
- Fronius
- GE
- Ingeteam
- SunGrow
- ABB
- Chint
- SolarEdge
- Advanced Energy
- Enphase Energy
- Solectria Renewables
- Huawei
- TMEIC
Получите лучшую конфигурацию с точки зрения коэффициента выбора, MPP и инвертора.Количество фотоэлектрических модулей на строку, параллельные строки в соединении, поле PV.
MPP, максимальная точка мощности и размерный коэффициент
Моделирование фотоэлектрической системы
Результаты
Результаты представлены после моделирования системы:
- Годовая фотоэлектрическая энергия
- Коэффициент производительности
- Собственное энергопотребление
- Солнечная энергия фракция
- Месячные диаграммы
- Круговые диаграммы
Моделирование предотвращенных выбросов CO2, удельный годовой доход.Энергия в кВтч, Собственная потребляемая мощность. подключение к сети, фотоэлектрическая энергия и оптимальная конфигурация
Как рассчитать мощность солнечной панели
Когда вы рассматриваете солнечную энергию для своего дома, вы хотите получить максимальную отдачу от вложенных средств. Но какие солнечные панели производят больше всего энергии?
Ответ зависит от ряда факторов, включая размер панели, эффективность, с которой панель преобразует солнечный свет в электричество, количество солнечного света, которое получает панель, ориентация панели относительно солнца и множество факторов. другие переменные.
Стандартные условия испытаний для панелей
Базовая мера выходной энергии солнечной панели рассчитывается путем тестирования панелей в средних условиях, известных как стандартные условия испытаний (STC). STC измеряет выходную мощность солнечной панели с использованием обычных условий освещения, ориентации и температуры панели. Согласно STC, 250-ваттная панель производит 250 ватт электроэнергии, когда солнечный свет (или «солнечное излучение») на панели составляет 1000 ватт на квадратный метр, а панель работает при 25 ° C.Все производители должны производить панели, которые соответствуют или превосходят их заявленную мощность в соответствии с STC.
Эффективность солнечной панели — еще один фактор, который влияет на то, сколько энергии будет производить конкретная панель. Эффективность панели относится к способности панели преобразовывать солнечный свет в полезную энергию. Например, в панели с 20-процентной эффективностью 20 процентов всего падающего на нее света будет преобразовано в электричество. Панель с более высоким рейтингом эффективности преобразует больше солнечного света в энергию.Большинство солнечных панелей имеют рейтинг эффективности от 15 до 18 процентов.
Чтобы рассчитать эффективность вашей панели, просто умножьте количество солнечного света, попадающего на поверхность земли в вашем районе (известное как «поток падающего излучения»), на площадь вашей панели (измеренную в квадратных метрах). Разделите максимальную мощность вашей панели на это число, а затем умножьте на 100 процентов, и вы получите рейтинг эффективности.
Например, если на ваш дом попадает 1000 ватт на квадратный метр солнечного света (количество солнечного света, принятое во время тестирования STC), а ваша панель составляет 2 квадратных метра, вы получите 2000 ватт.Если ваша панель рекламируется как производящая 400 Вт, вы получите рейтинг эффективности 20 процентов (400, деленное на 2000, равно 0,2, а 0,2, умноженное на 100 процентов, равняется 20 процентам).
Однако реальные условия обычно отличаются от STC, поэтому типичная панель редко выдает заявленную максимальную мощность. Например, температура вашей солнечной панели редко бывает постоянной 25 ° C (температура, используемая для определения рейтингов STC). Большинство солнечных батарей на 20 ° C выше температуры окружающей среды.Другими словами, если температура на улице 20 ° C, температура вашей солнечной панели, вероятно, составляет около 40 ° C.
Температура играет роль в эффективности
Две важные цифры, на которые следует обратить внимание при определении того, сколько энергии вы действительно получите от своей солнечной панели, — это номинальная рабочая температура элемента (NOCT) и температурный коэффициент Pmax (также известный как температурный коэффициент максимальной мощности). NOCT — это температура, которой достигает панель при воздействии излучения 800 Вт / м² (эквивалент энергии умеренного солнца) при температуре окружающей среды 20 ° C.Температурный коэффициент Pmax — это процент энергии, которую солнечная панель теряет на каждый градус Цельсия, когда панель превышает температуру STC, равную 25 ° C.
Чтобы определить эффективность работы (в отличие от идеальной эффективности) ваших солнечных панелей, вычтите температуру вашей солнечной панели из температуры STC, равной 25 ° C, а затем умножьте это значение на температурный коэффициент Pmax. Этот расчет даст отрицательный процент, который затем вы можете вычесть из своего первоначального рейтинга эффективности.
Например, если температура вашей солнечной панели 40 ° C, вы вычтете 25 ° C, что даст температуру 15 ° C. Если температурный коэффициент Pmax был -0,45 процента, вы умножили это на 15 ° C, чтобы получить -6,75 процента. Другими словами, ваши солнечные панели будут на 6,75% менее эффективны при температуре 40 ° C, чем при температуре 25 ° C.
Стандартные панели
и панели премиум-класса
При размещении солнечных панелей важно учитывать рейтинг эффективности.В идеале вы сможете приобрести высокоэффективные солнечные батареи и разместить их в месте, где много солнца. Однако, если вы размещаете панели в месте, где много солнечного света, вам может сойти с рук установка панелей со средним или относительно низким рейтингом эффективности, поскольку они будут иметь максимальное воздействие. Однако, если вы устанавливаете панели в месте, которое не получает много солнечного света, вам следует инвестировать в панели с более высоким рейтингом эффективности, чтобы максимально увеличить получаемую энергию, особенно если крыша пространство ограничено.
Еще одна проблема, которая влияет на производительность вашей солнечной панели, — это скорость ее ухудшения. Со временем солнечные панели производят меньше энергии. Скорость, с которой они снижают свою способность производить энергию, известна как скорость деградации.
Деградация, время и выход
Поскольку каждый производитель солнечных панелей производит свои панели по-разному, каждая панель имеет немного разную степень деградации. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии обнаружила в исследовании 2012 года, что производство солнечных панелей падает в среднем примерно на 0.8 процентов ежегодно. Другими словами, через год ваша солнечная панель будет производить 99,2 процента энергии, которую она производила, когда была новой; через 10 лет он будет производить 92 процента энергии, которую производил, когда был новым; и так далее. Более дорогие солнечные панели, вероятно, будут иметь гораздо меньшую деградацию. Некоторые даже могут похвастаться тем, что уровень деградации приближается к 0,3 процента.
Условия, в которых вы устанавливаете солнечную панель, также влияют на выработку энергии. Чем больше света получают ваши панели, тем больше энергии они могут производить.Если ваши солнечные панели расположены в тени высоких деревьев или других зданий, они не будут вырабатывать энергию в полной мере. Исследования показывают, что затемнение на 20–30 процентов может привести к снижению выходной мощности на 30–40 процентов. По той же причине, если ваши солнечные панели грязные, пыльные или покрытые снегом, листьями или другим мусором, они не будут производить столько энергии, сколько они будут чистыми.
Одним из других основных компонентов солнечной панели, влияющих на выход энергии, является инвертор.Инвертор преобразует электричество постоянного тока в электричество переменного тока (того типа, который вы используете дома). Эффективность вашего инвертора влияет на то, какая часть этой энергии постоянного тока преобразуется в электричество переменного тока. Так называемые бестрансформаторные инверторы — самая эффективная разновидность. Но новые микроинверторы и оптимизаторы мощности, которые подключаются к нескольким солнечным панелям, а не ко всему массиву, максимизируют мощность для каждой панели, что делает их лучшим выбором для больших многопанельных массивов.
Выход энергии также зависит от того, насколько хорошо согласованы панели в системе.Если панели с разным напряжением соединены последовательно, весь массив будет использовать панель с самым низким напряжением, и общая производительность системы снизится.
Существует множество факторов, которые необходимо учитывать при определении того, сколько энергии вы сможете получать от своих солнечных батарей. Лучший способ добиться успеха — это купить у производителя, известного своим производством высококачественных панелей, и расположить панели таким образом, чтобы максимально увеличить их воздействие на солнечный свет.
Чтобы узнать больше о ваших вариантах солнечных панелей, сразу сравните установщиков в нашей сети. Мы учитываем вашу индивидуальную ситуацию и подбираем для вас поставщика солнечных батарей, который поможет вам достичь ваших финансовых целей.
Рассчитайте размер солнечной энергии и стоимость для вашего дома
Солнечная система какого размера мне нужна для дома? Хотя это сложный вопрос, ниже мы его упростили. На самом деле вычислить солнечную энергию довольно просто.Выполните 4 шага, чтобы оценить потребности вашей солнечной энергосистемы. Тогда посчитайте, сколько может стоить установка солнечной системы!
Шаг 1: Годовое потребление электроэнергии (кВтч)
Посмотрите на свои счета за электроэнергию и вычислите среднее значение своего годового потребления электроэнергии. Ищите «кВтч».
- кВтч = Киловатт-час; мера электроэнергии
- В вашем счете может быть указано количество киловатт-часов в месяц. Если ваш счет составляет ~ 100 долларов в месяц, вы можете использовать ~ 1000 кВт / ч в месяц.Если ваш счет составляет ~ 200 долларов, может быть, ближе к 1800 кВт / ч в месяц.
Шаг 2: Среднее количество солнечных часов в вашем доме
Посмотрите на таблицу ниже, чтобы узнать, сколько часов в день солнце светит в ваш дом. Просто найдите ближайший большой город.
Показать / скрыть график солнечного времени города
Государство | Город | В среднем | Государство | Город | В среднем | |
---|---|---|---|---|---|---|
AK | Фэрбенкс | 3.99 | MO | Колумбия | 4,73 | |
АК | Матануска | 3,55 | MO | Сент-Луис | 4,38 | |
AL | Монтгомери | 4,23 | MS | Меридиан | 4,43 | |
AR | Вефиль | 3,81 | MT | Глазго | 5,15 | |
AR | Литл-Рок | 4.69 | MT | Грейт-Фолс | 4,93 | |
AZ | Тускон | 6,57 | MT | Саммит | 3,99 | |
AZ | Стр. | 6,36 | НМ | Альбукерке | 6,77 | |
AZ | Pheonix | 6,58 | NB | Линкольн | 4,79 | |
CA | Санта-Мария | 5.94 | NB | Н. Омаха | 4,90 | |
CA | Риверсайд | 5,87 | NC | Мыс Хаттерас | 5,31 | |
CA | Дэвис | 5,10 | NC | Гринсборо | 4,71 | |
CA | Фресно | 5,38 | ND | Бисмарк | 5,01 | |
CA | Лос-Анджелес | 5.62 | NJ | Морской ручей | 4,21 | |
CA | Содовые источники | 5,60 | NV | Лас-Вегас | 6,41 | |
CA | Ла Хойя | 4,77 | NV | Эли | 5,98 | |
CA | Иньокерн | 7,66 | NY | Бингхэмптон | 3,16 | |
CO | Грандби | 5.69 | NY | Итика | 3,79 | |
CO | Гранд-Лейк | 5,08 | NY | Schenetady | 3,55 | |
CO | Гранд-Джанкшен | 5,85 | NY | Рочестер | 3,31 | |
CO | Боулдер | 4,87 | NY | Нью-Йорк | 4,08 | |
постоянного тока | Вашингтон | 4.23 | OH | Колумбус | 4,15 | |
FL | Апалачикола | 5,49 | OH | Кливленд | 3,94 | |
FL | Belie Is. | 4,99 | ОК | Стиллуотер | 4,99 | |
FL | Майами | 5,62 | ОК | Оклахома-Сити | 5,59 | |
FL | Гейнсвилл | 5.27 | ИЛИ | Astoria | 3,72 | |
FL | Тампа | 5,67 | ИЛИ | Корваллис | 4,03 | |
GA | Атланта | 4,74 | ИЛИ | Медфорд | 4,51 | |
GA | Грифон | 4,99 | PA | Питтсбург | 3,28 | |
HI | Гонолулу | 6.02 | PA | Государственный колледж | 3,91 | |
IA | Эймс | 4,40 | RI | Ньюпорт | 4,23 | |
ID | Бойсе | 4,92 | SC | Чарльстон | 5,06 | |
ID | Твин Фоллс | 4,70 | SD | Рапид-Сити | 5,23 | |
Иллинойс | Чикаго | 3.14 | TN | Нашвилл | 4,45 | |
IN | Индианаполис | 4,21 | TN | Ок-Ридж | 4,37 | |
кН | Манхэттен | 4,57 | TX | Сан-Антонио | 5,30 | |
кН | Додж Сити | 5,79 | TX | Браунсвилл | 4.92 | |
KY | Лексингтон | 4,94 | TX | Эль-Пасо | 6,72 | |
LA | Лейк-Чарльз | 4,93 | TX | Мидленд | 5,83 | |
LA | Новый Орлеан | 4,92 | TX | Форт-Уэрт | 5,43 | |
LA | Шривпорт | 4.63 | UT | Солт-Лейк-Сити | 5,26 | |
MA | Э. Уэрхэм | 3,99 | UT | Пылающее ущелье | 5,83 | |
MA | Бостон | 3,84 | ВА | Ричмонд | 4,13 | |
MA | Блю Хилл | 4,05 | WA | Сиэтл | 3,57 | |
MA | Натик | 4.10 | WA | Ричленд | 4,44 | |
MA | Линн | 3,79 | WA | Пульман | 4,73 | |
MD | Сильвер Хилл | 4,47 | WA | Спокан | 4,48 | |
ME | Карибу | 4,19 | WA | Проссер | 5,03 | |
ME | Портленд | 4.51 | WI | Мэдисон | 4,29 | |
MI | Sault Ste. Мари | 4,20 | WV | Чарльстон | 3,65 | |
MI | Э. Лансинг | 4,00 | WY | Посадочный модуль | 6,06 | |
MN | Сент-Клауд | 4,53 |
Шаг 3: Введите числа
Введите числа в калькулятор ниже.Для тех, кто рассчитывает вручную, формула:
Размер массива ( кВт ) = (Годовое использование кВтч ) / (365 дней / год) / (Солнечных часов / день) / (коэффициент снижения 0,82)
- Пример: мой счет за электроэнергию составляет ~ 110 долларов в месяц, и я использую около 900 кВтч в месяц. Я живу в SoCal недалеко от Лос-Анджелеса, поэтому я получаю около 5,62 солнечных часов в день.
- (10800 кВтч / год) / (365 дней в году) / (5,62 кВтч / день) / (0,82) = 6,4 кВт Массив
- Из-за реальных потерь эффективности (освещенность, пыль, температура и проводка) вы должны ожидать, что выходная мощность вашей системы (мощность переменного тока) будет составлять около 82% от размера системы (мощность постоянного тока).Это постоянная эффективности 0,82.
Шаг 4: Рассчитайте размер и стоимость солнечной батареи!
Шаг 5. Получите бесплатное предложение (или 2)
Теперь, когда у вас есть представление о стоимости, получите бесплатную оценку от одного из лучших установщиков солнечных батарей в стране.
Получите бесплатную оценку солнечной энергии от SungevityBenefits of Sungevity:
- бесплатный персонализированный iQuote онлайн
- цитата дизайнера, а не продавца
- сравнить варианты онлайн
- Скидка 750 $ при установке
AZ, CA, CO, CT, DC, DE, HI, MA, MD, NC, NH, NJ, NM, NV, NY, OR, PA, RI, TX, VT или WA
Получите бесплатное предложение по солнечной энергии от SolarCity
Преимущества SolarCity:
- # 1 поставщик солнечных батарей в Америке
- высокоэффективные солнечные панели
- $ 0 вниз
- техническое обслуживание включено
Рефералы: Да, если вы решите установить солнечные панели у одного из этих установщиков, я получу реферальный сбор.Это бесплатно для вас, а в некоторых случаях вы получите дополнительную скидку. Спасибо за Вашу поддержку.
.