Я хочу знайти

Скільки потрібно сонячних батарей для дому: як розрахувати

У цій статті розповідаємо, як розрахувати сонячні панелі, скільки електроенергії виробляє сонячна батарея та скільки треба сонячних панелей для будинку. Альтернативні джерела енергії стають все більш доступними та популярними. Власники приватних будинків та квартир прагнуть до автономності від міського електропостачання та набувають власних сонячних електростанцій. Також сонячна панель – відмінне рішення для забезпечення будинку електрикою при частих аварійних або планових відключеннях світла.

image alt

Скільки виробляє сонячна батарея

Відразу варто відзначити, що продуктивність окремо взятої батареї залежить від багатьох факторів. Щоб зрозуміти, скільки виробляє сонячна батарея, важливо для початку розібратися, що впливає на її роботу та ефективність:

Якість матеріалів панелі. Найбільш продуктивними є монокристалічні моделі з ККД до 22%. Вони і найдорожчі на ринку. За ними йдуть полікристалічні, а найменш продуктивними поки що вважаються тонкоплівкові.
Погодні умови. Регіон, пора року, кількість ясних та похмурих днів — все це впливає на кількість отримуваної енергії. Тому підрахувати точно, скільки виробляє сонячна батарея на день практично неможливо.
Кут нахилу. Найефективніший — перпендикулярно до сонячних променів. Але панелі встановлюються під певним кутом, що не змінюється. Відповідно сезонні зміни і тут ведуть до спаду продуктивності. Як правило, при монтажі орієнтуються на положення сонця в літні місяці, коли сонячного світла найбільше.
Природний нагрів. Батареї здатні працювати у досить великому діапазоні температур. Але при нагріванні вище за номінальну температуру (більше 25 градусів) кожен градус знижує вихідну потужність на 0,5%.
Деградація (знос від експлуатації). Щороку середньостатистичні батареї втрачають до 1% продуктивності. Найстійкішими вважаються монокристалічні моделі.

Звичайно, репутація виробника теж відіграє важливу роль. Завжди варто віддавати перевагу перевіреним компаніям, які вже зарекомендували себе на ринку.

Щоб розрахувати, скільки енергії виробляє сонячна батарея, дотримуйтесь такої формули:

Sп х Е х ղ х t/1000

Sп — це площа самої панелі;
Е — щільність освітленості поверхні (Вт/кв.м);
Ղ — ККД у % десяткового дробу;
t — кількість сонячного годинника на місці встановлення.

За її допомогою можна підрахувати ефективність будь-якої моделі. Відповідно, вибрати відповідні у потрібній кількості теж буде набагато простіше.

image alt

Розрахунок сонячних панелей для будинку

Щоб забезпечити житло електроенергією, важливо правильно розрахувати, скільки потрібно сонячних батарей для будинку. Як правило, станції на 8 кВт цілком достатньо, щоб вся споруда була повністю запитана. Розрахунок сонячних батарей для приватного будинку спрощується тим, що кожна панель виготовляється за певним стандартом. Наприклад, у моделей 260-290 Вт площа складає 1,5-1,7 кв.

Так виходить, що середньостатистична станція на 8 кВт вимагатиме:

8000 Вт / 275 Вт/шт. ≈ 29,09 шт. панелей. Краще одразу округлити у велику сторону до 30 шт. Тоді площа даху під СЕС має становити: 1,63 м2/шт. × 30 шт. = 48,9 м2.

Ці розрахунки підходять лише для особистого споживання. Якщо ви хочете повністю перекрити витрати і продавати «зайву» енергію державі, компенсуючи таким чином невигідні зимові місяці, станція повинна мати потужність не менше 10 кВт. За максимального показника окупність та економія, навіть з урахуванням початкових витрат, досить високі. Але розрахунок сонячних панелей для такого використання вимагає враховувати ще й набагато більшу вагу установок.

Для бойлера

Скільки сонячних панелей потрібно для дому, щоб запитати бойлер? Водонагрівач можна запитати безпосередньо від СЕС. Такі сонячні бойлери мають досить просту конструкцію та діляться на активні та пасивні. Активні використовують насоси, що працюють на електроенергії, щоб вода циркулювала. Пасивні працюють виключно від природних сил без насосів за рахунок циркуляції холодної і теплої рідин. В обох випадках енергія, одержувана панелями, перетворюється конвертором і тоді вже надходить у бойлер.

Щоб розрахувати, скільки треба сонячних батарей для бойлера, потрібно спочатку підрахувати об'єм води, що витрачається на добу. В середньому на людину йде близько 50 л води на день і на сім'ю з 4 осіб знадобиться близько 200 л. Звісно, завжди краще брати модель із запасом.

Бойлер об'ємом 300 л використовується у приватних будинках для сімей найчастіше. Краще підтримувати температуру води близько 60 градусів, щоб використати весь потенціал геліосистеми та не допустити розмноження бактерій. Для такого водонагрівача кількість тепла для нагрівання потрібно приблизно 17,4 кВт/год на добу.

Батареї, здатні виробити такий показник, займуть у середньому від 4,3 кв. м. З урахуванням норм виробництва вам знадобиться всього 2 сонячні панелі. Оскільки ми вже врахували деякий «запас», тому можна буде не побоюватися похмурих періодів.

image alt

Для опалення будинку

Скільки сонячних батарей потрібно для дому? Поки що для обігріву СЕС використовую відносно рідко. Це пов'язано з тим, що побудувати справді продуктивну станцію для такої роботи складно. Найчастіше власники користувалися зеленим тарифом, окупаючи витрати на опалення. Проблема полягає в тому, що в період найбільшого споживання енергії на обігрів (зимовий період) посідає найкоротші дні в році, коли виробити достатню кількість енергії неможливо.

Тим не менш, можна підрахувати, скільки потрібно сонячних батарей для опалення будинку. Якщо взяти будинок із площею 100 кв.м, то на обігрів знадобиться 11-12 мегават на рік. За рік таку кількість теплової енергії може виробити електростанція потужністю 10 кВт. Це близько 30 сонячних панелей. Плюс така потужність дозволяє перекрити непродуктивні зимові місяці за рахунок продажу надвиробництва енергії державі з подальшим викупом у холоди.

Скільки потрібно акумуляторів для сонячних батарей

Важливим етапом досягнення автономії з електрики стане підбір «накопичувальних» батарей. І відразу важко визначити, скільки потрібно акумуляторів для сонячних батарей. Це залежить від ємності, глибини розряду та безпосередньо типу батареї і для кожної системи їх кількість може суттєво відрізнятись. Зате поетапний підбір АКБ для домашньої електростанції цілком зрозумілий і ґрунтується на кількох пунктах:

потужність інвертора;
енергія, що споживається щодня;
бажана кількість днів автономії;
місткість банку батареї.

Для визначення потужності інвертора потрібно підсумувати потужність всіх пристроїв, які можуть бути одночасно включені. Сюди входять усі прилади: від лампочок до комп'ютерів та холодильників. Це визначає граничне навантаження.

Щоб підрахувати приблизну витрату енергії щодня, потужність кожного пристрою множимо на кількість годин, яку техніка працює протягом доби. Усі значення знову підсумовуємо та множимо на коефіцієнт 1,5 для більш реалістичної цифри.

А для отримання мінімальної ємності акумулятора, потрібно отримані Вт/год на день із попереднього пункту помножити на кількість бажаних автономних днів. Число, яке ви отримали, має становити не більше 50% від ємності АКБ (максимально допустима глибина розряду). Значить множимо її на 2 і перетворюємо на ампер-години шляхом поділу на напругу акумулятора. Це мінімальне значення, яке варто використовувати у конкретно взятому випадку.

image alt

Тепер ви знаєте, скільки потрібно сонячних панелей для будинку під конкретні завдання та скільки кВт виробляє сонячна батарея. Встановлення ефективної СЕС — робота копітка і іноді трудомістка. Але її достатньо зробити один раз, щоб надалі насолоджуватися результатом. А щоб отримувати ще більше цікавих та корисних статей, підписуйтесь на розсилку новин і наш Телеграм-канал.

Автор: Юлія Віценко, копірайтер Stylus

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: