Як розрахувати сонячну електростанцію і вибрати обладнання для неї?
Як розрахувати сонячну електростанцію і вибрати обладнання для неї
Розрахунок невеликих сонячних електростанцій можна зробити досить просто озброївшись аркушем паперу і ручкою. У цій статті ми розповімо основні принципи підбору обладнання для побутових сонячних електростанцій.
ВАЖЛИВО: комплектація сонячної системи ніяк не пов'язана з площею будинку. Вона залежить тільки від потужності обладнання, що підключається і кількості споживаної енергії.
Основними елементами сонячної електростанції є:
· Сонячні панелі - вони генерують електроенергію, і чим вони потужніші і їх більше, тим більше електроенергії можна отримати протягом дня.
· Акумуляторні батареї - в них відбувається накопичення елеткроенергіі, яку можна використовувати в відсутності сонця (вночі), коли вироблення електрики на сонячних панелях немає.
· Контролер заряду акумулятора - це пристрій, який дозволяє забезпечити правильні режими заряду акумулятора. Вибір цього пристрою, як правило, чисто технічний момент за винятком вибору типу контролера MPPT або ШІМ. Іноді контролер заряду може бути вбудований в інвертор.
· Інвертор перетворювач напруги - це пристрій перетворює постійний струм на акумуляторах в змінний 220В, який використовується у всіх побутових електроприладах. Потужність інвертора обмежує максимальну потужність електроспоживачів, які можуть бути підключені до системи.
Тепер детально зупинимося на кожному з цих елементів системи, для того, щоб зрозуміти, яке саме обладнання і в якій кількості, нам буде потрібно.
Як вибрати інвертор - перетворювач напруги
Підбір обладнання для системи починається з вибору інвертора. Всі інвертори діляться на 2 групи за формою вихідного сигналу - чистий синус (форма сигналу у вигляді синусоїди) і модифікований синус (форма сигналу у вигляді сходинок або трапецій). Якщо до системи буде підключатися будь-яка індуктивна навантаження: двигуни. компресори і т.д. то інвертор повинен бути обов'язково з чистим синусом на виході. Тобто якщо ви плануєте підключати холодильник, насос, електроінструмент і т.д. то інвертор повинен на виході видавати чисту синусоїду.
Якщо ж підключене навантаження це телевізори, зарядні пристрої, освітлення і т.д. то модифікований синус цілком підійде.
Таким чином чистий синус має більш широку сферу застосування, але і ціна у нього істотно дорожче ніж у інверторів з модифікованим синусом.
Як розрахувати сонячні панелі
Наступне питання - як розрахувати скільки сонячних батарей потрібно встановити, щоб їх було достатньо для забезпечення необхідною кількістю електроенергії.
Перш ніж відповісти на це питання, давайте з'ясуємо, скільки ж електроенергії ми споживаємо. Це можна зробити помноживши потужність електроприладів на час їх роботи, наприклад: лампочка потужністю 50 Вт працюючи протягом 3-х годин, витратить 50вт * 3ч = 150Вт * год електроенергії. Таким чином, можна порахувати повне електроспоживання за добу, але є і більш простий спосіб - подивитися свідчення електролічильника за місяць і розділити на кількість днів у місяці. Наприклад: лічильник за місяць (30 днів) накрутив 150кВт * год електроенергії. В середньому за добу виходить 5кВт * ч електроенергії. Це означає, що масив сонячних панелей повинен за сонячний день встигнути згенерувати таку ж кількість електроенергії.
Сонячні панелі бувають різного розміру і потужності, і в кожному конкретному випадку буває зручніше використовувати панелі певного розміру, але, як правило, для середніх і великих систем використовуються панелі 250-300Вт, оскільки вони найбільш оптимальні з точки зору монтажу. Потужність панелі це саме та кількість електроенергії, яка вона виробляє при повній освітленості. Тобто якщо на сонячну панель 250Вт протягом 3-х годин під прямим кутом буде світити сонце, то вона виробить 250Вт * 3ч = 750Вт * год електроенергії. Звичайно протягом дня може бути досить хмарно і мало світла, тому та ж сама панель при похмурій погоді може виробляти в 3-4 рази менше електроенергії ніж в сонячну погоду. Таким чином для грубої оцінки такий підхід в розрахунках може підійти. Наприклад якщо потрібна система, яка влітку має виробляти 5кВт * ч електроенергії в день, за умови, що в середньому протягом 4-х годин на панель буде світити сонце (4ч * 250Вт = 1000Вт), то нам знадобиться не менше 5 таких панелей.
За таким принципом робляться професійні розрахунки систем, оскільки немає більш точних даних по роботі сонячних панелей, ніж статистичні.
Скільки потрібно акумуляторів
Кількість енергії яке може бути заготовлено в акумуляторної батареї можна оцінити за формулою «ємність помножити на номінальну напругу». Наприклад акумулятор ємністю 100Аг і напругою 12В, може запасти в собі 100Аг * 12В = 1200Вт * год електроенергії.
Наявність зовнішньої мережі або генератора
Якщо у вас є можливість підключитися до мережі або генератора, то це дозволить не купувати велику кількість сонячних панелей, для забезпечення харчуванням в зимовий час. При тривалій відсутності сонця можна включити мережу або генератор для зарядки акумуляторів не невеликий період часу до повної зарядки, і продовжувати отримувати енергію від сонця.
На сьогоднішній день є велика кількість інверторів з вбудованим зарядним пристроєм акумуляторів, аж до автоматичного перемикання на живлення від мережі в разі сильного розряду акумуляторних батарей. Такі інвертори найбільш зручні у використанні і досить прості в підключенні.
Таким чином, ми розібралися як можна зробити розрахунок сонячної електростанції, а якщо у вас залишилися питання ви можете зателефонувати нам і ми допоможемо вам розібратися!