Расчет солнечной батареи и аккумуляторов, комплекта солнечной электростанции

Очень часто при обращении за подбором оборудования или при выборе солнечной электростанции клиенты задают вопрос: Как рассчитать мощность и количество солнечных батарей и аккумуляторов и какой мощности выбрать солнечную электростанцию. В этой статье мы попробуем разобраться с этим вопросом, и я постараюсь простым языком, без углубления в детали объяснить как это сделать.

В первую очередь нужно узнать сколько электроэнергии вы потребляете в сутки, это можно сделать взяв средние ежемесячные показания счетчика электроэнергии и разделить на 30 дней. Так мы получим среднее потребление в сутки. Например соц норма в РО на двух чел составляет 234кВт, что около 8кВт.ч электроэнергии в сутки. Соответственно нам необходимо чтобы солнечные батареи вырабатывали такое же количество энергии в день.

Обязать электросети по требованию потребителя ставить двунаправленные счетчики и покупать производимую потребителями электроэнергию

Инициатива № 50Ф20754 Уровень инициативы: Федеральный В России существует неиспользованный потенциал для повышения энергоэффективности, как частных домовладений, так и многоквартирных жилых домов. В частных домовладениях за относительно доступные деньги можно устанавливать мини-электростанции, работающие от альтернативных источников энергии, таких как солнце и ветер. Причем в дневное время и в ветреную погоду такие электростанции могут производить больше энергии, чем потребляет домохозяйство, в то время как ночью, зимой или в безветренную погоду их мощности не хватает, и приходится добирать недостающую энергию из электросетей. Излишки энергии технически возможно отдавать в электросеть, однако для учета произведенной энергии необходимо, чтобы у потребителя стоял двунаправленный счетчик, учитывающий как потребленную, так и отданную энергию, а электросети производили бы взаимозачет потребленной и отданной энергии при определении оплаты. В многоквартирных домах двунаправленный учет также может быть необходим, например электродвигатель лифта при некоторых режимах работы (подъем на верхних этажах здания, спуск на нижних этажах, торможение) может быть переключен в режим генератора, тогда лифт будет отдавать энергию в сеть, а у жильцов уменьшится плата за его использование за счет экономии электроэнергии. Также крыши многоквартирных домов можно использовать для установки солнечных панелей, что позволит жильцам дома уменьшить расходы электроэнергии из электросетей на общедомовые нужды, а иногда и продавать излишнюю энергию. Повышение энергоэффективности частных домохозяйств и многоквартирных жилых домов. Снижение нагрузки на крупные электростанции и, как следствие, снижение негативного воздействия на окружающую среду. Улучшение качества электроснабжения в сельской местности. Поддержка отечественных производителей оборудования для солнечных и ветряных электростанций. Предоставление потребителям возможности для экономии на оплате электроэнергии и получения дополнительного дохода. Обязать электросети по требованию потребителя ставить двунаправленные счетчики, и покупать производимую электроустановками потребителей электроэнергию. Тарифы на покупку у населения излишков энергии должны устанавливаться местными органами исполнительной власти аналогично тарифам на продажу.

Читайте так же:

Счетчики псч 4тм 05д

← К началу списка инициатив

Онлайн калькулятор солнечных батарей, калькулятор расчета солнечной электростанции.

Для каждой точки местности России, мы собрали данные по инсоляции с точностью 0,1 градуса по широте и долготе. Данные были любезно предоставлены сервисом NASA где история измерений ведется с 1984 года.

Для использования нашего калькулятора выберите местоположение вашей солнечной электростанции передвигая метку по карте или воспользуйтесь полем поиска на карте. Наш калькулятор работает только по территории России.

1. Если вы знаете какие солнечные батареи вы будете использовать, или они уже установлены в вашей солнечной станции — выберите солнечные батареи нужной мощности и их количество.

2. Укажите угол наклона вашей крыши, место установки. Также наш калькулятор автоматически показывает оптимальный угол наклона солнечной батареи для выбранной точки местности. Угол показывается для зимы, оптимальный — средний для всего года, для лета. Это особенно важно если вы только планируете установку солнечной станции и при ее строительстве сможете указать строителям необходимый угол для монтажа СБ.

Если например вы планируете установить солнечные батареи на крышу вашего дома и угол установки предопределен конструкцией, просто укажите его в поле ввода произвольного угла.
Наш калькулятор будет вести расчет учитывая угол вашей крыши.

3. Очень важно правильно оценивать мощность потребителей электроэнергии вашей солнечной станции при подборе необходимого количества солнечных батарей.

В калькуляторе нагрузок для солнечной электростанции выберите электроприборы которые вы будете использовать, задайте их количество и мощность в ваттах, а также примерно время использования в сутки.

Например для небольшого дома выбираем:

Электролампа — 3шт мощностью 50Вт каждая, работают 6 часов в сутки — итого 0,9 кВт часов/сутки.
Телевизор — 1шт мощностью 150Вт, работает 4 часа в сутки — итого 0,6 кВт часов/сутки.
Холодильник — 1шт мощностью 200Вт, работает 6 часов в сутки — итого 1,2 кВт часов/сутки.
Компьютер — 1шт мощностью 350Вт, работает 3 часа в сутки — итого 1,05 кВт часов/сутки.

Телевизор современный с плоским экраном, светодиодный потребляет от 100 до 200 Вт, холодильник, в нем работает компрессор и работает не постоянно, а тогда когда нужен холод, т.е. чем чаще вы открываете дверь холодильника, тем больше электричества он съест. Обычно холодильник работает 6 часов в сутках, остальное время отдыхает. Компьютер например вы используете в среднем 3 часа в сутки.

При заданных условиях потребления вы получите необходимую мощность для электропитания ваших электроприборов.
Для нашего примера суммарное потребление электроприборов в сутки составит 3,75 кВт*час в сутки.

Давайте подберем необходимое количество солнечных панелей для нашего примера, в регионе Санкт-Петербург:

Возьмем солнечные модули 250Вт, установим оптимальный угол наклона предложенный программой равный 60 градусов.
Увеличивая количество солнечных батарей мы увидим, что при установке 3х солнечных модулей 250Вт потребление наших электроприборов 3,75 кВт час сутки начинает перекрываться на графике выработке уже с апреля по сентябрь, что достаточно для тех людей которые например пребывают на даче летом.
Если вы хотите эксплуатировать СБ круглогодично, то вам понадобится минимум 6 солнечных модулей по 250Вт, а лучше 9шт. Учтите также, что зимой с ноября по середину января в Питере солнца скорее нет, чем оно есть. И в данное время года вы будете использовать бензо-дизель генератор для подзарядки аккумуляторов.

Читайте так же:

Счетчик импульсов для водомера

Под графиком выработки находится сводная таблица с числовыми данными о выработке солнечной электростанции в удобном числовом виде.

Заполните форму ниже, отправьте нам данные своего расчета и получите коммерческое предложение для вашей солнечной электростанции.

Расчет солнечной электростанции с помощью калькулятора носит предварительный характер. Каждый объект является индивидуальным, для формирования окончательного предложения под «ключ» с учетом монтажа и технико-экономического обоснования мы рекомендуем провести консультацию с нашими специалистами по телефону или заказать выезд инженера к вам. По итогам общения наши специалисты подготовят и предоставят комплексное предложение по стоимости и монтажу вашей солнечной электростанции.

Для того, чтобы наши менеджеры смогли подготовить для Вас предварительные расчеты по стоимости оборудования и монтажу, отправьте нам данные своего расчета. Если информации будет недостаточно, наш специалист свяжется с Вами для уточнения.

Функции системы для мониторинга солнечных батарей

8/12/16/20/24/28/32/36 количество каналов измерения тока;
Измерение напряжения;
Измерение температуры в шкафу;
Мониторинг состояния молнезащиты;
Контроль состояния выходного выключателя;
При отключении/включении питания все настройки прибора сохраняются;

Особенности и виды инверторов

Инвертор должен обязательно присутствовать в системе автономного электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии. Из-за особенностей конструкции и физических принципов работы солнечных панелей они вырабатывают постоянный ток только при благоприятных погодных условиях. Поэтому перед тем как использовать получаемое электричество по прямому назначению, необходимо преобразовать его в переменное. Эту задачу и решает инвертор.

По конструкции рассматриваемые устройства бывают двух типов:

Автономные (Off-Grid) – работают только внутри автономной системы электроснабжения, не подключаются к электросети общего пользования. Преобразуют постоянный ток в переменный и переключаются на подачу от аккумуляторов в случае, если панели прекращают вырабатывать электричество.
Сетевые (On-Grid) – устанавливаются в системах, которые подключены к общей сети электроснабжения. В случае, если панели вырабатывают больше электроэнергии, чем потребляет оборудование на объекте, она отправляется в общую электросеть, за что владелец получает компенсацию. Если электричества недостаточно, недостающая мощность берется из электросети.

Сетевые устройства одновременно играют роль стабилизаторов и источников бесперебойного питания. Они выравнивают ток по напряжению и силе, чтобы избежать поломки подключенного оборудования. А при отключении подачи и неработоспособности солнечных батарей подают питание от аккумуляторов.

Читайте так же:

Счетчик кругов для бега механический

Инверторы могут использоваться в бытовых целях и на промышленных объектах. С помощью элементов управления выходное напряжение тока настраивается в диапазоне от 350 до 800 В для промышленной сети. Изготавливаются в защищенном корпусе (IP65 и выше) для возможности установки на открытом воздухе.

Дополнительные возможности инверторов для солнечных батарей (цена конкретной модели зависит от количества опций):

порты RS-485 для подключения к автоматизированным системам управления производственными процессами;
порты USB для подключения компьютеров и внешних носителей;
встроенный регистратор для записи сообщений о чрезвычайных происшествиях;
защитные механизмы для предотвращения поломок из-за перегрузки по току, напряжению, нарушению полярности при подключении к сети постоянного тока.

Где заказать

Вам нужен инвертор для солнечных батарей? Купить его можно в компании «Энергометрика». Для оформления заказа обращайтесь к менеджерам отдела продаж.

Цифровой отсчет

О затее Дмитрий Корюков не пожалел, хотя перспективу окупаемости оценивает с осторожным оптимизмом.

— Думаю, что потребуется не менее 10-ти, а то и 15 лет, чтобы вернуть вложения. Дело для нашей страны новое, затруднения возникают на ровном месте. Только недавно заключен договор о взаимодействии с сетевой компанией, который подписывали аж в Москве. При этом в нем не указаны тарифы, по которым наша энергия будет покупаться. Так что просчитать будущий навар сложно, — признался он корреспонденту "РГ".

Как считает Игорь Денисов — представитель компании, предоставившей оборудование для эксперимента, — вложения окупятся через 10 -11 лет. Стоимость всей умной домашней мини-энергосистемы — около 280 тысяч рублей. Срок службы солнечных панелей — 25 лет. Кстати, они рассчитаны на работу в условиях сурового уральского климата: холода им совсем не страшны, более того, в морозную погоду при ясном небе КПД даже выше, чем летом в жару, — это особенность сегментной базы конкретных панелей.

Представители электросетевой компании оценивают эксперимент еще более оптимистично. Энергетики уверены: Валентина Ивановна сможет обходиться без дополнительных киловаттов из общей сети и даже получать доход от продажи излишков.

— По нашим подсчетам, чистая выручка пенсионерки от продажи электроэнергии может составить до 8 тысяч рублей в год. Мощность батарей у нее — четыре киловатта, этого достаточно для обеспечения собственных нужд. То есть хозяйка сэкономит на оплате электроэнергии плюс возможен дополнительный доход, — пояснил арифметику Шульгин.

Цифра — безусловный плюс проекта, причем речь не только о рублях. В работу всей системы заложены цифровые технологии. Приход и расход энергии фиксируют умные приборы — инвертор и счетчик. Инвертор пристроен в доме над аккумуляторами, накапливающими энергию, а счетчик висит на уличном столбе рядом с калиткой. Но, чтобы увидеть объемы, хозяину дома совсем не нужно залезать на столб: по Интернету данные отправляются и в энергосбытовую компанию, и на смартфон хозяина: он может в любое время посмотреть, сколько наработало солнце, что ушло на электрификацию дома, а что — в общую сеть.

Читайте так же:

Подключить полотенцесушитель после счетчика

Есть ли будущее у солнечной энергетики в России?

Говорят, что солнечная энергетика и Россия практически несовместимы — из-за холодного климата и недостаточного количества солнечных дней во многих регионах, а также из-за того, что россияне мало заботятся об экологии, в отличие, например, от европейцев.

Между тем развитие солнечной энергетики во всем мире идет семимильными шагами, в нее вкладываются многомиллионные инвестиции. И Россия все же не выпадает из списка стран, где этой отрасли уделяют все больше внимания. В 2019 году мощности фотоэлектрической солнечной энергетики выросли в 2,5 раза больше, чем угольные и газовые вместе взятые‎. На сегодня в России построили уже около 1,5 ГВт солнечных электростанций вместе с СЭС Крыма.

Мифы можно смело отсекать. Солнечная энергетика имеет большой потенциал в России: за три дня на всю территорию страны попадает столько энергии от солнца, сколько производится электростанциями за год. Больше всего солнечных дней, конечно, приходится на долю южных регионов, а также Сибири и Дальнего Востока. Урал считается пасмурным, но и здесь вырабатывается около 1100 кВт⋅ч на 1 кВт установленной мощности солнечной генерации в год. Такими же показателями может похвастаться Германия, которая занимает пятое место среди стран мира по мощности солнечной генерации.

Кроме того, расчеты инженеров доказывают, что холодная температура воздуха в России вместе с солнечным светом позволяет фотоэлектрическим модулям получать даже больше энергии, чем в жару.

Рассчитываем емкость аккумулятора для панелей

Минимальный запас емкости должен быть таким, чтобы его хватало на работу ночью. Например, если с вечера до утра вы потребляете 3кВт/ч энергии, то запас энергии для аккумулятора должен быть именно таким.

Специализированные АКБ можно разрядить до 70% максимум. В противном случае они быстро выходят из строя. Обычные автомобильные АКБ нельзя разряжать более чем на 50%. Поэтому аккумуляторов нужно ставить вдвое больше, чем требуется, чтобы не менять их каждый год.

Оптимальный запас емкости АКБ – суточный запас энергии. Так, 10 кВТ/ч за 24 часа требует такой же рабочей емкости АКБ. Лишь тогда вы сможете прожить пару пасмурных дней без перебоев. В обычные дни аккумуляторы будут разряжаться частично (на 20-30%), что продлит срок эксплуатации АКБ.

Немаловажная деталь – КПД свинцово-кислотных аккумуляторов, равный 80%. Т.е. при полном заряде аккумулятор берет на 20% больше, чем сможет отдать. Кроме того, КПД зависит от разряда и заряда тока, чем они больше, тем ниже КПД. Например, подключая чайник на 2кВт через инвертор и аккумулятор на 200Ач, то в последнем напряжение резко упадет, т.к. ток разряда будет около 250А, а КПД отдачи упадет до 40-50%.

Читайте так же:

Когда надо менять счетчик хвс

С учетом потери полученной от батарей энергии в аккумуляторе и преобразовании постоянного напряжения в переменный ток 220 В, потери составляют 40%. Поэтому запас емкости АКБ и массив батарей нужно увеличить на 40%, чтобы перекрыть затраты.

Существует еще один похититель энергии – контроллер заряда аккумулятора. Их производят двух типов: PWM(ШИМ) и МРРТ. Первые более простые и дешевые, но они не трансформируют энергию, а потому панели не отдают в АКБ всю мощность (максимум 80% от паспортной мощности). МРРТ отслеживает пик мощности и может преобразовать энергию, понижая напряжение и поднимая ток зарядки, что увеличивает отдачу до 99%.

Ставя дешевый PWM, прибавьте массив солнечных батарей еще на 20%.

Примеры выполненных проектов

Клиенту часто досаждали отключения электроэнергии по 2-3 часа в неделю в садовом товариществе, в связи с этим он принял решение установить станцию, которая устранила бы существующий дискомфорт.

автономный инвертор ABi-Solar SL 5048 Duo MPPT (5 кВА/4 кВт, 1 фаза/6 кВт DC, 48 В) со встроенным контроллером заряда, .
поликристаллические солнечные панели JA Solar 270 Вт — 10 шт.,
крепления Walrawen из нержавеющей стали,
аккумуляторные батареи Ventura — 4 шт. по 150 Ач,
предохранители по стороне DC.

На данном объекте установлена максимальная мощность станции 30 кВт разрешенная законом о зеленом тарифе. Для компенсации дней, когда присутствует облачная погода мы подключили к инвертору солнечное поле мощностью 36,5 кВт.

наземная конструкция из оцинкованного металла от компании Pillar на геошурупах (позволяют перемещать станцию в любое другое место без каких либо остатков на земле),
солнечные панели Risen Mono Perc HC 315 Вт,
сетевой инвертор SolarEdge 27,6 кВт,
оптимизаторы мощности SolarEdge P700-5R M4M RX,
щиты защиты по постоянному и переменному току.

Расчет солнечной батареи и аккумуляторов, комплекта солнечной электростанции