Beräkning av solbatteri och batterier, kit för solkraftverk

Skapad: 19 december 2019

Mycket ofta, när man ansöker om val av utrustning eller när man väljer ett solkraftverk, ställer kunderna frågan: Hur man beräknar kraften och antalet solpaneler och batterier och vilken kraft man ska välja ett solkraftverk. I den här artikeln kommer vi att försöka hantera denna fråga, och jag kommer att försöka förklara på ett enkelt språk, utan att gå in på detaljer, hur man gör det.

Först och främst måste du ta reda på hur mycket el du förbrukar per dag., detta kan göras genom att ta den genomsnittliga avläsningen av elmätaren varje månad och dela med 30 dagar. Så vi får den genomsnittliga konsumtionen per dag. Till exempel är den sociala normen i RO för två personer 234kW, vilket är ungefär 8kWh el per dag. Följaktligen behöver vi solpaneler för att generera samma mängd energi per dag.

Beräkning av antalet solpaneler och deras kapacitet

Sedan solpaneler generera elektrisk energi endast under dagsljus, då måste detta beaktas först och främst, det är också värt att förstå att produktionen på molniga dagar och på vintern är mycket reducerad och kan vara 10-30 procent av paneleffekten. För enkelhet och bekvämlighet beräknar vi från april till oktober, vid tiden på dagen går huvudproduktionen från 9 till 17, dvs. 7-8 timmar om dagen... På sommaren kommer intervallen naturligtvis att vara längre, från soluppgång till solnedgång, men under dessa timmar kommer produktionen att vara mycket mindre än den nominella, så vi är i genomsnitt.

Läs också: Välja en bra dieselvärmare till ditt garage och sommarstuga

Så fyra solpaneler med en kapacitet på 250W. (Totalt 1000W). 8 kWh energi genereras per dag, dvs. per månad är det 240 kWh. Men detta är en idealisk beräkning, som vi sa ovan, på molniga dagar kommer produktionen att vara mindre, så det är bättre att ta 70% av produktionen, 240 * 0,7 = 168 kWh. Detta är en genomsnittlig beräkning utan förluster i växelriktaren och batterierna. Detta värde kan också användas för att beräkna ett nätverk solkraftverk där batterier inte används.

Innan du beräknar solpaneler för ditt hem

Vad är viktigt att veta i förväg? Faktum är att installationen av solpaneler är ett ansvarsfullt företag och preliminära beräkningar sparar inte bara pengar utan skapar också ett energieffektivt system med hänsyn till alla element.

Du måste börja med elförbrukningen i ditt hem. För att förstå hur man beräknar antalet solpaneler för ditt hem måste du börja med detta. Till exempel har du ett behov av att skapa en autonom elförsörjning för en elpanna och fyra glödlampor. Det är väldigt enkelt att beräkna förbrukningen: det räcker att göra en tabell över en sådan plan:

Konsumentelement i nätverket	Kraft i W.	Hur många enheter?	Hur mycket arbetstid förväntas per dag	Mottaget värde per dag (Wh)
Elpanna	2000	1	4	4000
Glödlampa	100	4	3	1200
Belopp	2100	5200

Hur använder man ett sådant tecken? Ta reda på hur mycket en viss enhet förbrukar i watt. Hur många enheter av varje typ finns det? I exemplet en panna och fyra glödlampor. Nästa: vilken tid av arbetet förväntas per dag? till exempel kommer pannan att fungera i fyra timmar, lamporna i tre. Vi multiplicerar kolumnerna horisontellt med varandra. För en panna blir det till exempel 2000x1x4 = 4000 Wh (förbrukning av en specifik enhet per dag). Sedan sammanfattar vi alla erhållna avläsningar, ta reda på den totala energiförbrukningen per dag. I fallet med exempel är detta 5200 Wh

Beräkning av batterier för ett solkraftverk

Låt oss sedan gå vidare till att beräkna batterikapaciteten för solpaneler.Deras kvantitet och kapacitet bör vara sådan att energin som lagras i dem räcker för den mörka tiden på dagen, det är värt att överväga att förbrukningen av elektricitet på natten är minimal jämfört med dagaktivitet.

100 Ah batteri lagrar ungefär 100A * 12V = 1200W. (en 100W glödlampa fungerar från ett sådant batteri i 12 timmar). Så om du förbrukar 2,4 kWh per natt. el måste du installera 2 batterier om 100 Ah vardera. (12V), men här bör man komma ihåg att det är oönskat att ladda ur batterierna med 100% och bättre inte mer än 70% -50%. Baserat på detta får vi de två batterierna på 100 Ah vardera. kommer att lagra 2400 * 0,7 = 1700Wh. Detta är sant vid urladdning med små strömmar, vid anslutning av kraftfulla konsumenter uppstår ett spänningsfall och kapaciteten minskar faktiskt.

Om du vill beräkna hur mycket batterikapacitet som krävs för ett solbatteri, nedan är en korrespondensstabell (för ett 12V-system.):

Solbatteri 50W. - batteri 20-40 A.h.
100W. - 50-70 A.h.
150W. - 70-100 A.h.
200W. - 100-130 A.h.
300W. - 150-250 A.h.

Vad ska jag räkna med?

Det är nödvändigt att bestämma hur mycket strålning som faller per år specifikt i ditt områdevar du bor och var huset ligger. Sådana indikatorer kan antingen begäras från meteorologiska tjänsten eller så kan du hitta tabeller för ditt område på Internet. Förresten har Google en utmärkt tjänst som låter dig bestämma nivån på solstrålningen, men den är inte tillgänglig i alla länder. Därför är det enklaste alternativet att hitta tabeller på Internet. Här är några av dem, solstrålning anges i ”kWh / m² / dag”:

Genomsnittlig månadsnivå för solstrålning i Ryssland

Genomsnittlig månadsnivå för solstrålning i Ukraina

Genomsnittlig månadsnivå för solstrålning i Vitryssland

Gå vidare: hur man beräknar effekten av en solpanel? Låt oss till exempel se avläsningarna för Kiev i tabellen. Här är de mest effektiva månaderna när det gäller insolation maj och juli, med en indikator på 5,25. En annan viktig punkt är att ta hänsyn till förlusten av batteriladdning. Denna indikator kan ses i dokumentationen för utrustningen eller fråga specialister, men ofta är denna siffra cirka 20%. Det vill säga vi måste göra i beräkningarna "överlappning" på överskridandet av laddning och urladdning av batteriet. Således blir denna siffra 1,2 - där 1 (eller 100%) är vår beräknade 5200 Wh per konsumtionsdag och 0,2 (20%) är överskridandet på batteriet. Så ett exempel:

W = 5200 × 1,2 = 6240 Wh eller 6,24 kWh

Nu vidare. Följande formel baseras på korrigeringsfaktorer, för sommaren är den 0,5 och för vintern är den 0,7. Dessa faktorer hjälper till att beräkna produktionen av en panel per dag. Beroende på säsong och graden av insolation. Så till exempel installerar vi paneler med en effekt på 130 W:

W = 0,5 × 130 × 5,25 = 341,25 Wh W = 0,7 × 130 × 0,86 = 78,26 Wh

Där den första formeln visar resultatet på sommaren, den mest effektiva månaden på året (data hämtade från tabellen). Den andra formeln är för den mest ineffektiva vintermånaden.

Läs också: Geysers Proton: recension, recensioner, funktionsfel

Nu måste du dela 6240 Wh som erhållits i det första exemplet, dela med resultaten som erhållits i den andra och tredje formeln:

N = 6240 / 341,25 = 18,3 N = 6240 / 78,26 = 79,73

Så erhållna resultat är vårt antal paneler som krävs för att generera en given energiindikator. Följaktligen kommer 18 paneler att behövas för sommarperioden och 80 för vinterperioden. Således kan olika indikatorer vara för olika perioder av året. Naturligtvis är sådana beräkningar inte helt korrekta och det finns faktiskt många fler faktorer som påverkar energiproduktionen. Du kan läsa om dem i artikeln om installation av solpaneler.

Effektiviteten kan påverkas avsevärt av panelernas lutningsvinkel, närvaron av drivenheter som roterar panelerna mot solen eller deras frånvaro. Slutligen vill jag säga att det är osannolikt att batterier kommer att kunna förse ditt hem med nödvändig energi, bara om du inte har stora ytor för solpaneler.Men ändå är den största fördelen med batterier att du alltid kan öka effekten genom att lägga till nya paneler. Eller genom att ersätta vissa solceller med andra, mer kraftfulla.

Omformarens effekt och förluster

Nu när det gäller växelriktaren har den också sin egen effektivitet, som är cirka 75-90%, dvs. alla erhållna värden för energiproduktion och reserv kan tillskrivas dessa procentsatser. Som ett resultat är det bättre att ta en dubbel reservkapacitet för batterier, så med en förbrukning på 2400Wh per natt, installera 4 batterier med en kapacitet på 100Ah. 100A * 12V * 4 = 4800Wh. Omformarens effekt visar den nominella belastningen som kan anslutas till den., dvs antal och typ av hushållsapparater.

Som ett resultat får vi ett solkraftverk för 2,5 kW:

Solpaneler 4st. 250W vardera. Generation per månad 170-240 kWh (36 tusen rubel)
Batteri 100 Ah vardera. 4 saker. lagra upp till 4800 watt. (AGM-batterier 50 tusen rubel)
Omformare 2,4 kW märkeffekt för den anslutna utrustningen (27 tusen)

Totalt 113 tusen rubel. för en uppsättning utrustning.

Varianter av solmoduler för hemmet

Modulära solpaneler består av solceller. Vid produktion produceras två typer av sådana anordningar.

Skillnaden mellan omvandlare är i typen av kiselhalvledare:

Polykristallin... Sådana solceller erhålls genom långvarig kylning av kiselsmältan. Även om denna teknik avsevärt minskar kostnaden för produktionsprocessen och gör produkter billigare för köpare, överstiger deras effektivitet inte 12%.
Monokristallin... I det här fallet talar vi om den artificiella tillväxten av kiselkristaller, som sedan skärs i tunna rån. Denna metod anses vara den dyraste men ger högre effektivitet. Dess genomsnittliga värde varierar inom 17%, men det finns fotoceller baserade på enstaka kristaller och med högre hastigheter.

Fotoceller baserade på polykristaller har en platt fyrkantig form och en yta med en inhomogen struktur. Samtidigt har monokristallina solceller en enhetlig ytstruktur och en fyrkantig form med skurna hörn.

Med samma kapacitet som solpaneler för ett hem är den första versionen av panelerna större än den andra eftersom de är mindre effektiva. Även om kostnaden för polykristallina paneler är cirka 10% lägre, för vilka de är populära.

Hushållsapparater makt, elförbrukning

Nu, när det gäller konsumenter och deras kapacitet, är här de viktigaste:

Led TV - 50-150W.
Kylskåp klass A - 100-300W. (endast när kompressorn är igång)
Anteckningsbok - 20-50W
Energisparlampa - 30W, LED 3-9W
Väggmonterad panna (elektronik + inbyggd pump) - 70-130W.
Router - 10-20W.
Luftkonditionering 9 - 700-900W.
E-post Tekanna - 1500W.
Mikrovågsugn - 500-700W.
Bricka - 600 - 900W.
DVR + 4-kameror - 30-50W.

All effekt anges per timmars drift av enhetenbör man komma ihåg att de flesta enheter fungerar under en kort tid, vattenkokaren värms upp i 5 minuter, kylen slås på var 2-3: e timme i en timme för att upprätthålla takten. Pannpumpen fungerar också när kylvätskans temperatur bibehålls. Du kan också beräkna andra enheter enligt denna princip.

Beräkning av grundindikatorer - hur många batterier som behövs och vilken effekt

Innan beräkningarna påbörjas bör en speciell tabell upprättas där de erhållna uppgifterna kommer att matas in. Det bör finnas 30 vertikala kolumner och horisontella - beroende på antalet hushållsapparater som används av ägarna.

Förstadium

Den första kolumnen anger hushållsapparatens beställningsnummer. Vi lägger ner namnet i den andra kolumnen. Den tredje kolumnen är kraften hos var och en av enheterna. I de kommande 24 kolumnerna måste du ange timmarna från 01 till 24.

Läs också: Vilken värmare ska du välja - infraröd, olja eller konvektion?

I dessa celler, i form av decimalfraktioner, kommer vi att ange följande data:

täljaren representerar perioden för varje fixtur under en viss timme (i decimal);
nämnaren är den elektriska apparatens individuella kraft (en sådan upprepning underlättar processen för ytterligare beräkningar).

Kolumn 28 är avsedd att sammanfatta den totala drifttiden för den elektriska apparaten inom en dag. Nästa kolumn innehåller data om en enskild enhets energiförbrukning under den senaste dagen - denna siffra erhålls genom att multiplicera driftsperioden med strömförbrukningen. I den sista vertikala kolumnen registreras anteckningar, till exempel resultaten av mellanliggande beräkningar.

Hur beräknar jag effekten korrekt?

Vad indikerar panelens kraft? Om det till exempel är 240 W, kommer det att ge ut så mycket vid 1000 W / kvm. insolation.

Det är uppenbart att balkarna inte faller på panelen med samma intensitet året runt och under dagen, därför fungerar den från 4 till 6 timmar under den kalla årstiden, kan den leverera 1440 W / h.

Under sommarperioden ökar arbetets varaktighet och når 8-10 timmar.

Den maximala indikatorn växer också och närmar sig 2400 W / h-märket. Detta är perfekt. I själva verket är det korrigerat för insolation.

Ett exempel på beräkning av enheters energiförbrukning

Det finns alltid ett kylskåp, TV, dator, tvättmaskin, panna, strykjärn, mikrovågsugn och andra hushållsapparater i huset, utan vilket livet blir obekvämt. Dessutom används minst 100 glödlampor för belysning (låt dem vara energieffektiva). Allt detta bör beaktas vid beräkning av kraften hos solpaneler installerade i huset.

Tabellen innehåller data om deras effekt, driftstid, energiförbrukning etc. De arbetar alla året runt:

Apparat	Kraft	Användningstid per dag	Dagligt intag
Glödlampor	200 watt	cirka 10 timmar	2 kWh
Kylskåp	500 watt	3 timmar	1,5 kWh
Anteckningsbok	100 watt	upp till 5 timmar	0,5 kWh
Bricka	500 watt	klockan 6	3 kWh
Järn	1500 watt	1 timme	1,5 kWh
Tv	150 watt	klockan 5	0,8 kWh
Panna 150 liter	1,2 kW	klockan 5	6 kWh
Omformare	20 watt	24 timmar	0,5 kWh
Kontroller	5W	24 timmar	0,1 kWh
Mikrovågsugn	500 watt	2 timmar	3 kWh

Efter att ha gjort en enkel beräkning når vi den totala dagliga energiförbrukningen - 18,9 kW / h. Till detta måste vi lägga till kraften i extra utrustning, som inte används varje dag - en vattenkokare, en matberedare, en pump, en hårtork etc. I genomsnitt kommer det att visa sig minst 25 kW / h per dag.

Vi rekommenderar:

Inverter för solpaneler: typer, översikt över modeller, anslutningsfunktioner, urvalskriterier och pris
De bästa hybrid-solomvandlarna: likheter och skillnader, pris, var man kan köpa - TOP-6
Campinglykta på solbatterier: funktioner, funktioner, egenskaper, pris - TOP-7

Följaktligen är den månatliga energiförbrukningen 750 kWh. För att de nuvarande kostnaderna ska täckas måste solbatteriet producera åtminstone den slutliga siffran, dvs. 750 kW.

Om beräkningen utförs för en solpanel som planeras för installation i ett lantgård, där det finns färre enheter och säsongsanvändning, är det uppenbart att denna siffra kommer att bli mycket mindre.

Hur beräknas elförbrukningen i ett hem?

Huvudsyftet med beräkningarna är att ta reda på hur många solpaneler som behövs för just ditt hem. Samtidigt, om solpanelens effekt anges av tillverkaren, måste ditt hushålls behov och den verkliga mängden el som en sådan panel kan tillhandahålla per dag beräknas oberoende.

Från och med hemägande uppstår frågan omedelbart: hur man räknar? Det finns två alternativ här, beroende på om du har en elektrisk mätare:

Om du har en mätare och tar avläsningar från den varje månad är det enkelt att beräkna den dagliga elförbrukningen. Det är nödvändigt att dela upp den månatliga indikatorn med antalet dagar. Den förbrukade energin beräknas i kWh. Till exempel spenderar du 90 kWh per månad. Denna siffra måste divideras med 30 och du får en daglig förbrukning på 3 kW • h.
Det andra alternativet är mer komplicerat. Om du av någon anledning inte betalar för elektricitet (till exempel har du inte tagit med den till ditt nya hus ännu), för att beräkna måste du göra en fullständig lista över alla elektriska apparater du har, ta reda på energiförbrukningen av alla per dag och lägg till önskat resultat genom att lägga till allt tillsammans. Det vill säga att du måste ta kraften i enheten som förbrukar elektricitet (det anges som regel av tillverkaren) och multiplicera med antalet timmar under vilken denna enhet kommer att fungera. Till exempel har en vanlig glödlampa en effekt på 100W, och den kommer förmodligen att fungera för dig 6 timmar om dagen. Detta innebär att 100 för att beräkna elförbrukningen multipliceras med 6. Det visar sig 600W • h. Du har tre sådana lampor, och alla fungerar i samma läge. Detta innebär att den dagliga förbrukningen av en lampa måste multipliceras med 3. Du får 1800W • h. På samma sätt beräknas elförbrukningen för alla konsumtionsenheter i huset.

Ställa in spänningsnivån för solpaneler

För att förstå hur mycket energi solpaneler ger måste du bestämma nivån på deras driftspänning. Detta värde är alltid en multipel av 12 volt, eftersom denna spänning är typisk för de flesta batterier. De vanligaste växelriktarna, styrenheterna och solpanelerna med spänningar på 12, 24 eller 48 volt.

För system med högre spänningsnivå kan matningskablar med mindre tvärsnitt användas, vilket garanterar hög tillförlitlighet för anslutningarna.

Samtidigt kan 12 volt batterier, om de går sönder, bytas ut en efter en. En funktion av driftbatterier med en spänning på 24 volt är behovet av att byta ut noder endast parvis. Om du använder ett system med en spänning på 48 volt är det nödvändigt att byta fyra batterier samtidigt på samma gren. Dessutom kan vårdslös hantering av 48-volts batterier leda till elektriska stötar.

Elsystemets driftspänning påverkar direkt hur mycket solpanelen ger. Denna faktor beaktas när man väljer nödvändig utrustning.

Förhållandet mellan växelriktarens effekt och toppbelastningar ser ut så här:

3-6 kW - 48 volt;
1,5-3 kW - 24 eller 48 volt;
upp till 1,5 kW - 12, 24 eller 48 volt.

I det aktuella exemplet kommer valet mellan svårigheterna att byta batterier och ledningens tillförlitlighet göras till förmån för det senare. Driftspänningsnivån kommer att vara 24 volt.