Как выбрать правильный размер солнечной системы для вашего дома

Устали от непомерно высоких счетов за электричество? Хотите создать надежный резервный источник энергии для своей семьи? Солнечные энергосистемы - это действительно отличный выбор. Но вот ключевой вопрос: Насколько большая система вам нужна?

Выбор солнечной системы подобен покупке одежды - слишком большая тратит деньги, слишком маленькая не отвечает вашим потребностям. Правильно подобранная система не только удовлетворит потребности вашего дома в электроэнергии, но и обеспечит окупаемость ваших инвестиций.

Это руководство поможет вам рассчитать идеальный размер солнечной системы для вашего дома, включая солнечные панели, батареи, контроллеры заряда и инверторы. Не волнуйтесь - мы объясним эти сложные на первый взгляд расчеты самым простым способом.

Шаг 1: Рассчитайте, сколько электроэнергии ваш дом потребляет ежедневно

Это самый важный шаг - понимание фактического энергопотребления вашего дома.

1.1 Перечислите все электроприборы

Возьмите лист бумаги и запишите все устройства, которые вы планируете питать от солнечных батарей:

• Осветительные приборы
• Холодильник
• Телевидение
• Компьютер
• Вентиляторы или кондиционеры
• Стиральная машина
• Другие часто используемые приборы

1.2 Определите номинальную мощность каждого устройства

На каждом приборе есть этикетка с указанием потребляемой мощности (обозначается "W" - ватты). Если вы не можете найти ее, посмотрите в руководстве или найдите номер модели в Интернете.

1.3 Оценка количества часов ежедневного использования

Честно расскажите, сколько времени в день работает каждое устройство. Например:

• Свет в гостиной: 5 часов в день
• Холодильник: Несмотря на то, что компрессор включен в сеть 24 часа в сутки 7 дней в неделю, он работает около 8 часов
• Телевидение: 3 часа в день

1.4 Рассчитайте ежедневное потребление энергии каждым устройством

Используйте эту простую формулу:

Мощность устройства (Вт) × Суточное количество часов использования = Суточное потребление энергии (Втч)

1.5 Вычислите общую потребляемую мощность

Суммируйте ежедневное потребление энергии всеми устройствами, чтобы получить общую ежедневную потребность вашего дома в электроэнергии.

Пример:

• Освещение (20 Вт × 5 часов) = 100 Вт-ч
• Холодильник (150 Вт × 8 часов) = 1 200 Вт-ч  
• Телевизор (100 Вт × 3 часа) = 300 Вт-ч
• Итого = 1,600 Вт-ч/день

Шаг 2: Поймите местные условия солнечного освещения

Здесь нам необходимо ввести важную концепцию: Пиковые солнечные часы (PSH).

2.1 Что такое пиковые солнечные часы?

Проще говоря, речь идет не о количестве часов дневного света, а о том. эквивалентные часы, когда солнечные панели могут эффективно вырабатывать электроэнергию.

Например, в вашем регионе может быть 10 часов дневного света, но из-за слабого утреннего и вечернего солнца фактический пик солнечных часов может составлять всего 4-6 часов.

2.2 Почему это важно

Чем меньше у вас пиковых солнечных часов, тем больше солнечных панелей вам потребуется для выработки того же количества электроэнергии.

2.3 Как найти местные данные

Вы можете получить эту информацию через:

• Консультации с местными метеорологическими службами
• Использование онлайновых карт солнечных ресурсов
• Обратитесь к местным установщикам солнечных батарей

2.4 Выбор консервативных ценностей

Мы рекомендуем использовать наименьшее количество годовых пиковых солнечных часов для расчетов, обеспечивая правильную работу вашей системы даже зимой или в месяцы с частой пасмурной погодой.

Шаг 3: Определите, сколько солнечных панелей вам нужно

Теперь мы можем рассчитать необходимую мощность для вашей солнечной батареи.

3.1 Основные расчеты

Используйте эту формулу:

Общее суточное потребление энергии (Втч) ÷ пиковые солнечные часы (PSH) = теоретическая необходимая мощность солнечной панели (Вт)

Продолжаем наш пример:

1 600 Вт-ч ÷ 4 PSH = 400 Вт (теоретически)

3.2 Учет потерь в реальном мире

В действительности солнечные системы испытывают 15%-25% потери энергии из-за:

• Сопротивление проводов
• Пыль на поверхности солнечных панелей
• Температурные эффекты
• Старение оборудования и т.д.

Поэтому добавьте 25% к теоретическому значению:

400 W × 1.25 = 500 Вт (фактическая потребность)

3.3 Выберите количество солнечных панелей

Предположим, что вы выбрали солнечные панели мощностью 100 Вт:

500 Вт ÷ 100 Вт/панель = Необходимо 5 солнечных панелей

Шаг 4: Рассчитайте емкость батареи (для систем хранения энергии)

Если вам нужно резервное питание или полная независимость от электросети, вам понадобятся батареи для хранения электрической энергии.

4.1 Зачем нужны аккумуляторы?

Батареи накапливают избыточную энергию, вырабатываемую солнечными панелями в течение дня, чтобы использовать ее ночью или в пасмурные дни.

4.2 Рассчитайте основные требования к батарее

Используйте эту формулу:

Общее суточное потребление энергии (Втч) ÷ Напряжение аккумуляторной батареи (В) = Требуемые суточные ампер-часы (Ач)

Обычное напряжение аккумуляторной батареи - 12, 24 или 48 В.

Пример: 1 600 Вт-ч ÷ 12 В = 133 Ач (для системы 12 В)

4.3 Учесть резервные дни

Сколько дней батареи должны поддерживать работу дома без солнечного света? Как правило, рекомендуется 1-3 дня.

Для резервного копирования на 2 дня: 133 Ач × 2 дня = 267 Ач

4.4 Учитывайте глубину разряда батареи

Чтобы продлить срок службы батареи, не следует полностью разряжать ее:

• Свинцово-кислотные аккумуляторы: Рекомендуется использовать только емкость 50%
• Литиевые батареи: Можно использовать 80%-90% мощности
• Пример: свинцово-кислотные: 267 Ач ÷ 0,5 = Общая емкость 534 Ач
• Пример лития: 267 Ач ÷ 0,8 = Общая емкость 334 Ач

4.5 Определение количества и конфигурации батарей

Исходя из емкости и напряжения отдельных батарей, рассчитайте, сколько батарей вам нужно и как их подключить.

Шаг 5: Выбор контроллера заряда

Контроллер заряда является "менеджером" между солнечными панелями и батареями, предотвращая перезарядку или разрядку.

5.1 Роль контролера

Он обеспечивает безопасную зарядку аккумулятора, продлевает срок его службы и повышает эффективность зарядки.

5.2 Основные параметры

Текущая мощность: Токовая мощность контроллера должна превышать максимальный ток солнечной батареи.

Формула: Ток контроллера (A) ≥ Общий ток короткого замыкания солнечной батареи (A) × 1,25

Согласование напряжения: Номинальное напряжение контроллера должно соответствовать напряжению вашего аккумулятора (12, 24 или 48 В).

5.3 ШИМ и MPPT контроллеры

• ШИМ-контроллеры: Менее дорогие, подходят для небольших, простых систем
• Контроллеры MPPT: Более высокая эффективность (особенно в холодную погоду), позволяет собирать больше энергии с панелей, но дороже

Для больших систем, как правило, лучше использовать MPPT.

Шаг 6: Выбор инвертора

Инвертор преобразует постоянное электричество, хранящееся в аккумуляторах, в переменное, необходимое бытовым приборам.

6.1 Роль преобразователя частоты

Для обеспечения питания приборов переменного тока.

6.2 Основные параметры

Непрерывная выходная мощность: Должна превышать суммарную мощность всех приборов, которые могут работать одновременно, с рекомендуемым буфером 20-25%.

Питание при запуске (импульсное питание): Некоторые приборы (например, холодильники, насосы) требуют для запуска гораздо большей мощности, чем при обычной работе. Инвертор должен обеспечить эту мгновенную высокую мощность.

6.3 Определение технических характеристик преобразователя частоты

1. Перечислите все электроприборы переменного тока и их номинальную мощность

2. Определите максимальную суммарную мощность приборов, которые могут работать одновременно

3. Определите прибор с наибольшей пусковой мощностью

4. Выберите инвертор, отвечающий обоим требованиям

6.4 Согласование напряжений

Входное напряжение постоянного тока инвертора должно точно соответствовать напряжению батареи.

Заключение

Правильный расчет размера солнечной системы является основой для создания эффективной, надежной и экономичной системы солнечного электроснабжения. Хотя процесс расчета может показаться сложным, последовательное выполнение этих шагов поможет вам разработать наиболее подходящую солнечную систему для вашего дома.

Помните, что точные предварительные расчеты принесут вам долгосрочную стабильную прибыль и настоящую энергетическую независимость.

Если вы столкнулись с трудностями во время расчетов или у вас возникли вопросы по конкретным приложениям, вы можете связаться с нами Свяжитесь с нами по электронной почте, чтобы узнать о решениях по установке, и мы предоставим вам профессиональные решения.

Часто задаваемые вопросы