Розрахунок сонячних батарей для дому: потужність і вартість панелей

Розрахунок потужності та вартості сонячних батарей фото
Розрахунок сонячних батарей для дому: потужність і вартість панелей

Число сонячних електростанцій в домогосподарствах України в 2015 році становило всього 40 одиниць. До 2019 року їх кількість перевищила 10 000, але для країни з 40-мільйонним населенням це як і раніше небагато. Причина – в вартості СЕС, що досягає 100 тисяч гривень за станцію потужністю 3 кВт, і перевищує 500 тисяч гривень за геліосистему в 30 кВт. І все ж спосіб заощадити кошти на монтажу системи існує. І полягає він у проведенні точного розрахунку кількості та потужності сонячних батарей необхідних для приватного будинку.

Розрахунок сонячних батарей: обов’язкові фактори та нюанси підрахунку

Перший фактор – величина сонячної інсоляції в місці установки СЕС. Фізично вона дорівнює енергії електромагнітного випромінювання, яке отримує квадратний метр поверхні за одну годину при ідеальних умовах – безхмарній погоді і падінні променів під кутом в 90 °. Чисельно інсоляція виражається в кВт*год /м2.

Для більшості регіонів України, з поправкою на погодні умови та зміну часу доби, кількість енергії дорівнює:

  • середньорічне по країні: 3,1 кВт*год / м2;
  • мінімальне – в Чернігівській області: 2,99 кВт*год / м2;
  • максимальні – в Криму: 3,58 кВт*год / м2.

Влітку інсоляція може зростати до 5,5 кВт*год / м2, взимку опускатися до 1,1 кВт*год / м2. Калькуляція розрахунку потужності сонячних батарей зобов’язана враховувати ці поправки.

Існують способи збільшення середньої потужності – наприклад, монтаж панелей з використанням трекерів. Але вартість поворотних пристроїв така, що для геліостанцій малої продуктивності їх включення в систему недоцільно.

Джерела даних по інсоляції

Сонячна активність – величина змінна, і її регулярним відстеженням займається спеціальний відділ NASA. Дані передаються із супутників, систематизуються і зберігаються у вигляді таблиць понад 25 років. Доступ до відомостей вільний – і сайти, що надають послуги калькуляції потужності СЕС, беруть показники інсоляції саме звідти. Якщо регіональної точності недостатньо, можна отримати відомості по будь-якому місту.

Для людей, знайомих з англійською мовою достатньо ввести широту і довготу на офіційному сайті NASA.

Наприклад, для Києва вони рівні 50.270 і 30.300. Далі для будь-якого місяця виписуються значення:

  • з колонки OPT – показник інсоляції;
  • з колонки OPT ANG – оптимальний кут нахилу панелей.

Отримані значення залишиться внести в формулу розрахунку загальної потужності сонячних панелей.

Приклад розрахунків сонячних панелей

Як приклад розглянемо установку сонячної електростанції в передмісті Києва. Припустимо, що власник зупинився на потужності СЕС в 5 кВт і вирішив порахувати можливості її генерації при ідеальному куті нахилу панелей.

Таблиці NASA дають для столиці України такі помісячні дані:

Січ. Лют. Бер. Квіт. Трав. Черв. Лип. Серп. Вер. Жовт. Лист. Груд. РІК
1,07 1,87 2,95 3,96 5,25 5,22 5,25 4,67 3,12 1,94 1,02 0,86 3,10

Тоді в червні генерація дорівнюватиме: 5 кВт * 5,22 кВт*год / м2 * 30 днів = 783 кВт*год

Але в січні ситуація буде зовсім інакшою: 5 кВт * 1,07 кВт*год / м2 * 30 днів = 160,5 кВт*год

Не дивно, що кияни воліють переходити на генерацію від сонячних батарей переважно в період з квітня по вересень. Але скільки здатна дати на рік така станція?

Розрахунок показує, що генерація дасть 5 кВт * 3,10 кВт*год / м2 * 365 днів = 5567,5 кВт*год ≈ 5,6 МВт.

Готуючи розрахунок потужності сонячних батарей для будинку не забувайте про розмір «зеленого тарифу» і щорічний ріст ціни на електроенергію з традиційних джерел на 10-15%.

Монтаж СЕС і можливості заощадити

Ще один варіант економії при установці сонячних батарей – вибір якості монтажу. Фахівці розрізняють три його різновиди.

Монтаж «під ключ» Шеф-монтаж Своїми руками
Професійне виконання Непрофесійне виконання Любительське виконання
Безпека процесу Можливі проблеми з безпекою монтажу Висока електронебезпека
Гарантія Гарантія 1 рік Відсутність гарантії
Швидкість Повільна швидкість роботи Дуже повільна швидкість роботи
+ 10-15% до ціни обладнання + 5-6% до ціни обладнання Безкоштовно

1. Монтаж під ключ – дорога послуга, виконується командою професіоналів. Не вимагає від замовника ніяких спеціальних знань. Його завдання – допустити бригаду виконавців на об’єкт. Все інше, включаючи розрахунок сонячних батарей для опалення, освітлення, живлення електроприладів і інших точок споживання, а також пусконалагоджувальні роботи проведуть профільні фахівці.

Переваги даного виду монтажу – в його надійності і безпеки. Адже навіть людина, що володіє знаннями і навичками в будівельних і електромеханічних роботах, може помилитися.

2. Шеф-монтаж (пусконалагоджувальні роботи) – професіонали виконують тільки перевірку правильності складання системи, яку здійснив сам замовник. Після перевірки проводиться її тестовий запуск і налагодження.

Це компромісний варіант, при якому власник СЕС володіє достатніми електротехнічними знаннями і навичками, щоб:

  • провести для будинку розрахунок необхідної потужності і числа сонячних панелей;
  • здійснити всі роботи по монтажу батарей;
  • підключити допоміжне обладнання.

Фахівці беруть на себе тільки перевірку надійності збірки і програмування автоматики. Це не тільки гарантує стабільність схеми, але і дозволяє надати замовнику гарантію.

3. Монтаж своїми руками.

Всі ризики в цьому випадку власник бере на себе – хоча і економить на послугах професіоналів від десяти і більше тисяч гривень.

Калькулятор розрахунку потужності сонячних батарей

Автоматичні калькулятори на відповідних сайтах надають можливість швидко розрахувати орієнтовну потужність за такими вхідними даними:

  1. регіон/місто, де буде встановлюватися СЕС;
  2. призначення і тип системи;
  3. наявність загальної міської мережі (так / ні);
  4. число виділених фаз (1/3);
  5. мета використання (економія електроенергії, повністю автономне постачання будинку, захист від збоїв в мережі і т.п.);
  6. період використання (тільки літо, весна-літо-осінь, цілий рік).

Після їх вибору треба відзначити всі пристрої-споживачі – калькулятор сам складе їх потужність в ватах, виходячи з таких типових значень:

Точка споживання Загальна потужність, Вт Середньодобове споживання, Вт Потужність інвертора, Вт
Холодильник 150 3600 150
Телевізор 150 600 150
Насос 500 500 500
Кондиціонер 1500 6000 1500
Освітлення 100 500 100
Відеонагляд 50 250 50
Пральна машина 1500 1500 1500
Комп’ютер 400 2000 400
Електрочайник 1500 300 1500
Газовий котел 150 3600 150
Праска 1000 200 1000
Мікрохвильова піч 1500 900 1500
В ЗАГАЛЬНОМУ: 8500 19950 8500

Розрахунок кількості сонячних батарей для дому, а також допоміжного обладнання буде проводитися, опираючись на отриманий результат.

Але офіційні дані не дуже точні. Більш кращим варіантом буде зв’язатися з представником компанії, який уточнить додаткові, більш дрібні нюанси, і з їх урахуванням проведе точний і детальний розрахунок потужності та вартості СЕС. Таку послугу безкоштовно надає компанія Green Tech Trade.

Green Tech Trade – офіційний дилер в Україні компанії американського виробника тонкоплівкових сонячних батарей First Solar.