Расчет солнечных батарей для дома: мощность и стоимость панелей
Число солнечных электростанций в домохозяйствах Украины в 2015 году составляло всего 40 единиц. К 2019 году их количество превысило 10 000, но для страны с 40-миллионным населением это по-прежнему немного. Причина – в стоимости СЭС, достигающей 100 тысяч гривен за станцию мощностью 3 кВт, и превышающей 500 тысяч гривен за гелиосистему в 30 кВт. И все же способ сэкономить средства на установке существует. И состоит он в проведении точного расчета количества и мощности солнечных батарей для частного дома.
Расчет солнечных батарей: обязательные факторы и нюансы подсчета
Первый фактор – величина солнечной инсоляции в месте установки СЭС. Физически она равна энергии электромагнитного излучения, которое получает квадратный метр поверхности за один час при идеальных условиях – безоблачной погоде и падении лучей под углом в 90°. Численно инсоляция выражается в кВт*ч/м2.
Для большинства регионов Украины, с поправкой на погодные условия и смену времени суток, количество энергии равно:
- среднегодовое по стране: 3,1 кВт*ч/м2;
- минимальное – в Черниговской области: 2,99 кВт*ч/м2;
- максимальные – в Крыму: 3,58 кВт*ч/м2.
Летом инсоляция может возрастать до 5,5 кВт*ч/м2, зимой опускаться до 1,1 кВт*ч/м2. Калькуляция расчета мощности солнечных батарей эти поправки обязана учитывать.
Существуют способы увеличения средней мощности – например, монтаж панелей с использованием трекеров. Но стоимость поворотных устройств такова, что для гелиостанций малой производительности их включение в систему нецелесообразно.
Источники данных по инсоляции
Солнечная активность – величина переменная, и ее регулярным отслеживанием занимается специальный отдел NASA. Данные передаются со спутников, систематизируются и сохраняются в виде таблиц уже более 25 лет. Доступ к сведениям свободный – и сайты, предоставляющие услуги калькуляции мощности СЭС, берут показатели инсоляции именно оттуда. Если региональной точности недостаточно, можно получить сведения по любому городу.
Для людей, знакомых с английским, после регистрации на сайте Nasa. Например, для Киева они равны 50.270 и 30.300. Далее для любого месяца выписываются значения:
- из колонки OPT – показатель инсоляции;
- из колонки OPT ANG – оптимальный угол наклона панелей.
Полученные значения останется внести в формулу расчета общей мощности солнечных панелей.Пример расчетов солнечных батарей
В качестве примера рассмотрим установку солнечной электростанции в пригороде Киева. Предположим, что владелец остановился на мощности СЭС в 5 кВт и решил посчитать возможности ее генерации при идеальном угле монтажа панелей.
Таблицы NASA дают для столицы Украины следующие помесячные данные:
Янв. | Фев. | Март | Апр. | Май | Июнь | Июль | Авг. | Сен. | Окт. | Ноя. | Дек. | ГОД |
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 |
Тогда в июне выработка будет равна: 5 кВт * 5,22 кВт*ч/м2 * 30 дней = 783 кВт*ч;
Но в январе картина получится другой: 5 кВт * 1,07 кВт*ч/м2 * 30 дней = 160,5 кВт*ч;
Неудивительно, что киевляне предпочитают переходить на генерацию от солнечных батарей преимущественно в период с апреля по сентябрь. Но сколько способна дать в год такая станция?
Расчет показывает, что генерация даст 5 кВт * 3,10 кВт*ч/м2 * 365 дней = 5567,5 кВт*ч ≈ 5,6 МВт.
Производя расчет мощности солнечных батарей для дома не забывайте о расценках возврата средств по «зеленому тарифу» и ежегодно растущих на 10-15% ценах на электроэнергию из традиционных источников.
Монтаж СЭС и возможности сэкономить
Еще один вариант экономии при установке солнечных батарей – выбор уровня расходов на монтаж. Специалисты различают три его разновидности.
Монтаж «под ключ» | Шеф-монтаж | Своими руками |
Профессиональное выполнение | Непрофессиональное выполнение | Любительское выполнение |
Безопасность процесса | Отсутствие безопасности монтажа | Высокая вероятность электроопасности |
Наличие гарантии | Гарантия 1 год | Отсутствие гарантии |
Высокая скорость | Низкая скорость | Очень низкая скорость |
+ 10-15% к стоимости оборудования | + 5-6% к стоимости оборудования | Бесплатно |
1. Монтаж под ключ – дорогостоящая услуга, полностью выполняемая профессионалами. Не требует от заказчика никаких специальных познаний. Его задача – допустить бригаду исполнителей на объект. Все остальное, включая расчет солнечных батарей для отопления, освещения, питания электроприборов и прочих точек потребления, а также пусконаладочные работы проведут профильные специалисты.
Преимущества данного вида монтажа – в его надежности и безопасности. Ведь даже человек, обладающий знаниями и навыками в строительных и электромеханических работах, может упустить из виду множество нюансов.
2. Шеф-монтаж (пусконаладочные работы) – профессионалы выполняют только проверку правильности сборки системы, которую осуществил сам заказчик. После проверки производится ее тестовый запуск и наладка.
Это компромиссный вариант, при котором владелец СЭС обладает достаточными электротехническими знаниями и навыками, чтобы:
• произвести для дома расчет необходимой мощности и числа солнечных панелей;
• осуществить все работы по монтажу батарей;
• подключить вспомогательное оборудование.
Прибывшие на объект специалисты берут на себя только проверку надежности сборки и программирование автоматики. Это не только гарантирует стабильность схемы, но и позволяет предоставить заказчику гарантию.
3. Монтаж своими руками.
Все риски в этом случае владелец берет на себя – хотя и экономит на услугах профессионалов от десяти и более тысяч гривен.
Калькулятор расчета мощности солнечных батарей
Автоматические калькуляторы на соответствующих сайтах предоставляют возможность быстро рассчитать ориентировочную мощность по следующим входным данным:
- регион/город, где будет устанавливаться СЭС;
- назначение и тип системы;
- наличие общей городской сети (да/нет);
- число выделенных фаз (1/3);
- цель использования (экономия электроэнергии, полностью автономное снабжение дома, защита от сбоев в сети и т.д.);
- период использования (только лето, весна-лето-осень, круглогодично).
После их выбора предлагается отметить все устройства-потребители – калькулятор сам сложит их мощность в ваттах, исходя из таких примерных значений:
Точка потребления | Общая мощность, Вт | Среднесуточное потребление, Вт | Мощность инвертора, Вт |
Холодильник | 150 | 3600 | 150 |
Телевизор | 150 | 600 | 150 |
Погружной насос | 500 | 500 | 500 |
Кондиционер | 1500 | 6000 | 1500 |
Освещение | 100 | 500 | 100 |
Видеонаблюдение | 50 | 250 | 50 |
Стиральная машина | 1500 | 1500 | 1500 |
Компьютер | 400 | 2000 | 400 |
Электрочайник | 1500 | 300 | 1500 |
Газовый котел | 150 | 3600 | 150 |
Утюг | 1000 | 200 | 1000 |
Микроволновая печь | 1500 | 900 | 1500 |
ОБЩАЯ: | 8500 | 19950 | 8500 |
Расчет количества солнечных батарей для дома, а также вспомогательного оборудования будет производиться, опираясь на полученный результат.
Но такие расчеты не очень точные. Более предпочтительным вариантом будет связаться с представителем компании, который уточнит дополнительные, более мелкие нюансы, и с их учетом проведет точный и детальный расчет солнечных батарей предоставляет компания Green Tech Trade.
Green Tech Trade – официальный дилер в Украине компании американского производителя тонкопленочных солнечных батарей First Solar.