Я хочу найти

Сколько нужно солнечных батарей для дома: как рассчитать

В этой статье рассказываем, как рассчитать солнечные панели, сколько электроэнергии вырабатывает солнечная батарея и сколько надо солнечных панелей для дома. Альтернативные источники энергии становятся все более доступными и популярными. Владельцы частных домов и квартир стремятся к автономности от городского электроснабжения и приобретают собственные солнечные электростанции. Также солнечная панель – отличное решение для обеспечения дома электричеством при частых аварийных или плановых отключениях света.

image alt

Сколько вырабатывает солнечная батарея

Сразу стоит отметить, что продуктивность отдельно взятой батареи зависит от множества факторов. Чтобы понять, сколько вырабатывает солнечная батарея, важно для начала разобраться, что влияет на ее работу и эффективность:

Качество материалов панели. Наиболее продуктивными являются монокристаллические модели, с КПД до 22%. Они и самые дорогие на рынке. За ними идут поликристаллические, а наименее производительными пока считаются тонкопленочные.
Погодные условия. Регион, время года, количество ясных и пасмурных дней – все это влияет на количество получаемой энергии. Поэтому подсчитать точно, сколько вырабатывает солнечная батарея в день практически невозможно.
Угол наклона. Самый эффективный – перпендикулярно солнечным лучам. Но панели устанавливаются под определенным углом, который не меняется. Соответственно, сезонные изменения и тут ведут к спаду продуктивности. Как правило при монтаже ориентируются на положение солнца в летние месяцы, когда солнечного света больше всего.
Естественный нагрев. Батареи способны работать в достаточно большом диапазоне температур. Но при нагревании выше номинальной температуры (больше 25 градусов) каждый градус снижает выходную мощность на 0,5%.
Деградация (износ от эксплуатации). Каждый год среднестатистические батареи теряют до 1% производительности. Самыми «стойкими» считаются монокристаллические модели.

Конечно, репутация производителя тоже играет немаловажную роль. Всегда стоит отдавать предпочтение проверенным компаниям, которые уже зарекомендовали себя на рынке.

Чтобы рассчитать, сколько энергии вырабатывает солнечная батарея, придерживайтесь такой формулы:

Sп х Е х ղ х t/1000

Sп – это площадь самой панели;
Е – плотность освещенности поверхности (Вт/кв.м);
Ղ – КПД в % десятичной дроби;
t – количество солнечных часов на месте установки.

С ее помощью можно подсчитать эффективность любой модели. Соответственно, выбрать подходящие в нужном количестве тоже будет гораздо проще.

image alt

Расчет солнечных панелей для дома

Чтобы обеспечить электроэнергией жилище, важно правильно рассчитать, сколько нужно солнечных батарей для дома. Как правило, станции на 8 кВт вполне достаточно, чтобы вся постройка была полностью запитана. Расчет солнечных батарей для частного дома упрощается тем, что каждая панель производится по определенному стандарту. Например, у моделей 260-290 Вт площадь составляет 1,5-1,7 кв.м.

Так получается, что среднестатистическая станция на 8 кВт потребует:

8000 Вт / 275 Вт/шт ≈ 29,09 шт. панелей. Лучше сразу округлить в большую сторону до 30 шт. Тогда площадь крыши под СЭС должна составлять: 1,63 м2/шт. × 30 шт. = 48,9 м2.

Эти расчеты подходят только для личного потребления. Если вы хотите полностью перекрыть расход и продавать «лишнюю» энергию государству, компенсируя таким образом невыгодные зимние месяцы, то станция должна иметь мощность не менее 10 кВт. При максимальном показателе окупаемость и экономия, даже с учетом изначальных затрат, довольно высокие. Но расчет солнечных панелей для такого использования требует учитывать еще и гораздо больший вес установок.

Для бойлера

Сколько солнечных панелей нужно для дома, чтобы запитать бойлер? Водонагреватель можно запитать непосредственно от СЭС. Такие солнечные бойлеры имеют достаточно простую конструкцию и делятся на активные и пассивные. Активные используют насосы, работающие на электроэнергии, чтобы вода циркулировала. Пассивные же работают исключительно от природных сил без насосов за счет циркуляции холодной и теплой жидкостей. В обоих случаях, энергия, получаемая панелями, преобразовывается конвертором и тогда уже поступает в бойлер.

Чтобы рассчитать, сколько надо солнечных батарей для бойлера, нужно сначала подсчитать объем воды, расходуемой в сутки. В среднем на человека уходит около 50 л воды в день и на семью из 4 человек понадобится порядка 200 л. Конечно, всегда лучше брать модель с запасом.

Бойлер объемом 300 л используется в частных домах для семей чаще всего. Лучше поддерживать температуру воды около 60 градусов, чтобы использовать весь потенциал гелиосистемы и не допустить размножения бактерий. Для такого водонагревателя количество тепла для нагрева нужно примерно 17,4 кВт/ч в сутки.

Батареи, способные выработать такой показатель, займут в среднем от 4,3 кв. м. С учетом норм производства вам потребуется всего 2 солнечных панели. А так как мы уже учли некоторый «запас», то можно будет не опасаться пасмурных периодов.

image alt

Для отопления дома

Сколько солнечных батарей нужно для дома? Пока для обогрева СЭС использую относительно редко. Это связано с тем, что построить действительно продуктивную станцию для такой работы сложно. Чаще владельцы пользовались зеленым тарифом, окупая расходы на отопление. Проблема состоит в том, что в период наибольшего потребления энергии на обогрев (зимний период) приходится на самые короткие дни в году, когда выработать достаточное количество энергии невозможно.

Тем не менее, можно подсчитать, сколько нужно солнечных батарей для отопления дома. Если взять дом с площадью 100 кв.м, то на обогрев понадобится 11-12 мегаватт в год. За год такое количество тепловой энергии может выработать электростанция с мощностью 10 кВт. Это около 30 солнечных панелей. Плюс такая мощность позволяет перекрыть непродуктивные зимние месяца за счет продажи перепроизводства энергии государству с дальнейшем выкупом в холода.

Сколько нужно аккумуляторов для солнечных батарей

Важным этапом в достижении автономии по электричеству станет подбор «накопительных» батарей. И сразу сложно определить, сколько нужно аккумуляторов для солнечных батарей. Это зависит от емкости, глубины разряда и непосредственно типа батареи и для каждой системы их количество может существенно отличаться. Зато поэтапный подбор АКБ для домашней электростанции вполне понятный и основывается на нескольких пунктах:

мощность инвертора;
потребляемая ежедневно энергия;
желаемое количество дней автономии;
емкость банка батареи.

Для определения мощности инвертора нужно суммировать мощность всех устройств, которые могут быть включены одновременно. Сюда входят все приборы: от лампочек до компьютеров и холодильников. Это определяет предельную нагрузку.

Чтобы подсчитать приблизительный расход энергии ежедневно, мощность каждого устройства умножаем на количество часов, которое техника работает в течение суток. Все значения снова суммируем и умножаем на коэффициент 1,5 для более реалистичной цифры.

А для получения минимальной емкости аккумулятора, нужно полученные Вт/ч в день из предыдущего пункта умножить на количество желаемых автономных дней. Число, которое вы получили, должно составлять не более 50% от емкости АКБ (максимально допустимая глубина разряда). Значит умножаем ее на 2 и преобразуем в ампер-часы путем деления на напряжение аккумулятора. Это минимальное значение, которое стоит использовать в конкретно взятом случае.

image alt

Теперь вы знаете, сколько нужно солнечных панелей для дома под конкретные задачи и сколько квт вырабатывает солнечная батарея. Установка эффективной СЭС – работа кропотливая и иногда трудоемкая. Но ее достаточно сделать один раз, чтобы в дальнейшем наслаждаться результатом. А чтобы получать еще больше интересных и полезных статей, подписывайтесь на новостную рассылку и наш Телеграм-канал.

Автор: Юлия Виценко, копирайтер Stylus