Сколько нужно солнечных панелей для кондиционера

Обновлено: 18.05.2024

На сегодняшний день все люди энергетически зависимы, представить себе комфортную жизнь без электричества просто невозможно. Однако такое удовольствие обходится недешево, особенно если за счет энергии отапливается помещение, что свойственно для частных домов. Поэтому хорошей альтернативой выступает получение экологичной энергии от солнца при помощи специальных солнечных батарей. Но для обеспечения потребностей всего дома нужно правильно рассчитать количество модулей.

Установка системы солнечных батарей

Солнечная панель может устанавливаться в любом удобном месте, куда открыто проникают солнечные лучи. Это может быть:

На крыше.
На стене дома с южной стороны.
На земле при участии крепежной системы.
На балконе.

Установка солнечной системы не подразумевает наличие только одних панелей. Для полноценной и правильной работы требуются следующие технические устройства:

Аккумулятор
Генератор
Инвертор
Контроллер
Соединительная коробка
Потребитель.

Схема подключения солнечной системы следующая: батарея подсоединяется к контроллеру, он подводится к аккумулятору для исключения перенапряжения, далее к инвертору, чтобы в результате получить электричество напряжением 220В.

Если вырабатываемой панелями мощности недостаточно для обеспечения всего дома, тогда можно соединить солнечные модули с общей сетью, но в этом случае схема усложняется и здесь без специалистов не обойтись. Основной смысл заключается в распределении тока между резервированной и нерезервированной нагрузкой. Такой вариант идеально подходит для зимнего времени, когда солнечной энергии не хватает на обеспечение всех потребностей дома в электричестве.

Какие расчеты необходимы для системы

Чтобы рассчитать необходимое количество панелей для обеспечения электроэнергией всего частного дома, нужно произвести ряд несложных расчетов и в первую очередь оценить степень затрат тока и выработки.

Расчет мощности

Мощность солнечных батарей подбирается в зависимости от требуемого электропотребления. Чтобы узнать, сколько вы тратите электроэнергии, можно посмотреть на счетчике за месяц или за сутки. Солнечные панели должны вырабатывать не аналогичное количество энергии, а на 30% больше. Это связано с рядом факторов:

Во-первых, солнечная энергия вырабатывается только в светлое время суток и то при условии, что солнце светит, то есть небо чистое и лучи попадают на панель под прямым углом.
Во-вторых, когда солнце меняет свою траекторию, то есть меняется угол наклона, то и выработка тока снижается.
В-третьих, для полного обеспечения электроэнергией дома на месяц учитывайте количество пасмурных дней, так как в эти дни мощность солнечной панели падает до 20 раз. То же самое касается и светового дня в разное время года и местности, ведь ближе к зиме мощность будет падать, соответственно, потребуется либо дополнительный источник сети, либо увеличение количества солнечных панелей.
В-четвертых, следует учитывать, что к работе солнечных батарей подключается инвертор и аккумулятор, которые также забирают на себя часть энергии, которая необходима для их работы.

Расчет максимальной мощности ведется, исходя из солнечного времени, так как ночью энергия не вырабатывается, ток ночью поступает благодаря накапливанию энергии в генераторе утром и днем. Чаще всего, к этому отрезку относятся часы с 9 утра до 17 часов вечера. Панель мощностью в 1000 Вт за это время сможет произвести 8 кВт*ч энергии, а в месяц соответственно 24 кВт*ч. Если время до 9 утра и после 17 часов также работает на производство энергии за счет попадания солнечного света, то ее можно отнести как раз к тем 20-30%, которые будут запасом с целью обеспечения других процессов и перекрытия пасмурных дней. Ну а если вы приобретете солнечные батареи большой мощностью, например, 2000 Вт, то соответственно будете получать в месяц в два раза больше электроэнергии.

В зимнее время года выработка тока не просто уменьшается, но и падает до такого уровня, что с любой мощностью массива солнечных батарей не сможет питать дом. Здесь надо будет заранее подумать о бензогенераторе или возвращаться к питанию от общей сети.

Расчет емкости аккумуляторной батареи

Главное правило при выборе аккумулятора – запас емкости должен соответствовать тому потреблению энергии, которое вам нужно в темное время суток, то есть, когда не вырабатывается солнечная энергия. А если учесть пасмурные дни или холодное время года, когда солнца совсем мало, то, чтобы перестраховать себя, лучше выбирать аккумулятор с запасом, равным суточной норме потребления, например, на 7кВт и выше. Также небольшой запас энергии – до 20% – будет уходить и на саму работу аккумулятора.

Сколько нужно аккумуляторов для солнечных панелей

Чаще всего встречаются аккумуляторы мощностью 12 В, емкость их может быть разной: как 100 А/ч, так и 200 А/ч. Чем выше Ампер/час, тем соответственно он сможет сохранять большее количество энергии (1200 Вт, 2400 Вт, 3600 Вт и т.д.). Здесь все зависит от потребности вашего дома, а также от времени года, региона и широты. Кроме того, немаловажным моментом является условие работы аккумулятора: мало того, что он забирает на себя часть энергии, так его еще нельзя полностью разряжать. Поэтому расчет должен производиться с учетом всех этих моментов и погрешности.

Перед выбором аккумулятора и его покупкой учитывайте и такие особенности:

Батарея из свинца требует на 20% больше мощности от потребляемой энергии в частном доме.
Железо-никелевая батарея и кадмиево-никелевая требуют на 30% больше накапливания энергии от расходуемой.
Щелочная батарея единственная из всех видов аккумулятора, которая не требует дополнительной зарядки, ее можно использовать на полную и разряд не вредит ее будущей работе.

Сейчас нет проблем с выбором аккумуляторов. Они представлены в разной ценовой категории, разные фирмы и емкость запаса. В первую очередь нужно исходить из мощности солнечных батарей, необходимого количества энергии для обеспечения дома и погодных условий. Все разработанные аккумуляторы для систем резервного питания идеально подходят для солнечных модулей. Но для качественной и бесперебойной работы лучше обзавестись еще и контроллером, который будет устранять такие риски, как глубокая разрядка или перенапряжение.

Расчет количества солнечных батарей

Как мы уже сказали, при расчете солнечных батарей необходимо отталкиваться от потребностей системы. То есть нужно оценить затраты электроэнергии в сутки или за месяц. Как это правильнее сделать? Возьмите все приборы в доме, которые на постоянной основе потребляют электричество – холодильник, телевизор, микроволновая печь, электрочайники и электролампы. Ознакомьтесь с паспортом прибора и его суточным потреблением электроэнергии либо посмотрите эту информацию в интернете. После умножьте на количество дней в месяце, сложите все показания по приборам, и вы получите приблизительное значение, которое вам нужно получить от работы солнечной батареи с учетом ее мощности и количества элементов.

И снова возвращаемся к главному правилу, что расчет необходимо вести с погрешностью сверх 30-40%, тем самым обезопасив себя от потери электроэнергии в пасмурные дни, затраты на работу аккумулятора и инвертора.

Чтобы ничего не забыть, для определения необходимого количества батарей учтите нижеприведенные рекомендации:

Рассчитывая мощность панели и ее выработку, помните, что активнее всего солнце светит не более 7 часов в день, в ночное время суток энергия не производится, а используется из аккумулятора.
Обязательно прибавьте дополнительно около 30% расхода электроэнергии на работу и заряд АКБ, а также инвертора. Если вы приобретете и PWM контроллер, тогда до 50%.
Сложите все показатели потребления электроэнергии приборами в доме в зависимости от времени их работы и разделите на 7 часов (количество часов работы солнечной панели, которые дают максимальную выработку), результатом станет мощность одной батареи. Если показатель получился слишком большим, тогда нужно увеличить количество панелей, чтобы получить недостающую электроэнергию, в том числе с погрешностью до 50% на расход другого оборудования – контроллер, аккумулятор, инвертор.

Для большего понимания рассмотрим пример. Итак, вы произвели все расчеты, и у вас получилось, что в месяц на обеспечение работы всех электроприборов уходит 60кВт*ч. Плюс учитываем дополнительно расходуемую энергию, которая теряется при работе АКБ и инвертора – 30% и получаем общую цифру 78кВт*ч. Если оценить количество пасмурных дней в месяце, это где-то 5-6 дней в зависимости от региона, то в итоге оптимальным значением, покрывающим все риски, будет где-то 100 кВт*ч. Теперь рассчитываем, какая нужна батарея и мощность: 100кВт*ч/30 дней/7 часов работы = 0,47 кВт. То есть вам достаточно приобрести панель с мощностью в 0,5кВт. Для покрытия зимних электронужд потребуется либо добавить батарею, либо сразу купить с большей выработкой.

Определение стоимости системы

Назвать точно, во сколько вам обойдутся солнечные батареи вместе с необходимым техническим оборудованием и установкой, невозможно. Так как сегодня на рынке представлено огромное количество фирм, которые предлагают различные панели как по качеству, так и по мощности, срокам гарантии, дополнительным характеристикам. Есть даже схожие варианты по своим параметрам, но цена будет разной. Поэтому оценивайте все факторы в совокупности и выбирайте проверенных поставщиков. В среднем стоимость батареи мощностью 1кВт где-то в пределах 70 000 рублей. Но если вам нужно купить не одну панель, а несколько, то вы можете смело рассчитывать на скидку либо на бесплатную доставку.

Помимо расходов, связных с покупкой солнечных батарей, вам в обязательном порядке нужно будет приобрести и другие элементы системы, а именно: специализированный аккумулятор, инвертор и качественный контроллер. Например, мощный аккумулятор 12В и 200А/ч обойдется около 20 000 рублей. Есть и дороже, которые отличаются длительным сроком службы более 10 лет. В качестве альтернативы вы можете купить автомобильный аккумулятор, его цена будет на порядок ниже, однако его нельзя будет использовать в жилых домах, к тому же они не отличаются долгой работой, не более 5 лет обычно.

Ну и, конечно же, не обойтись без инвертора. С помощью инвертора постоянный ток от солнечной батареи перерабатывается в переменный с напряжением 220В, который мы используем для своих бытовых нужд. Инверторы также отличаются устройством, техническими характеристиками, производителями и сроком гарантии. Лучшими считаются синусоидные. Цена их находится в пределах от 13 000 до 20 000 рублей. Поэтому рассчитать общую сумму расходов на установку солнечной системы можно только исходя из своих потребностей, финансовых возможностей и качества оборудования.

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.

Расчет количества солнечных батарей и их мощности

Так как солнечные панели вырабатывают электрическую энергию только в светлое время суток, то это необходимо учесть в первую очередь, так же стоит понимать, что выработка в пасмурные дни и зимой очень сильно снижается, и может составлять 10-30 процентов от мощности панелей. Для простоты и удобства мы будем делать расчет с апреля по октябрь, по времени суток основная выработка идет с 9 до 17 часов, т.е. 7-8 часов в день. В летнее время интервалы конечно будут больше, с восхода до заката, но в эти часы выработка будет значительно меньше номинала, поэтому мы усредняем.

Итак 4 солнечные батареи мощностью 250Вт. (всего 1000Вт). За день выработают 8кВт.ч энергии, т.е. в месяц это 240кВт.ч. Но это идеальный расчет, как мы говорили выше, в пасмурные дни выработка будет меньше, поэтому можно лучше взять 70% от выработки, 240 * 0,7 = 168 кВт.ч. Это усредненный расчет без потерь в инверторе и аккумуляторных батареях. Так же это значение можно применить для рассчета сетевой солнечной электростанции где не используются аккумуляторные батареи.

Расчет аккумуляторов для солнечной электростанции

Далее перейдем к расчёту ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей. Их количестов и емкость должна быть такой, чтобы энергии которая в них запасается хватило на темное время суток, стоит учесть что ночью потребление электроэнергии минимально, по сравнению с дневной активностью.

Аккумулятор на 100А.ч. запасает примерно 100А * 12В = 1200Вт. (лампочка на 100Вт. проработает от такого акб 12 часов). Так если за ночь вы потребляете 2,4кВт.ч. электричества, то вам необходимо установить 2 АКБ по 100А.ч. (12В), но тут стоит учитывать что аккумуляторы нежелательно разряжать на 100%, а лучше не более 70%-50%. Исходя из этого получаем, что 2 АКБ по 100А.ч. будут запасать 2400 * 0,7 = 1700Вт.ч. Это верно при разряде не большими токами, при подключении мощных потребителей происходит просадка напряжения и емкость по факту уменьшается.

Если вы хотите рассчитать, какая емкость аккумулятора нужна к солнечной батари, ниже приводим таблицу соответствия (для системы 12В.):

Мощность инвертора и потери в нем

Теперь что касается инвертора, он тоже имеет свой КПД а это порядка 75-90%, т.е. все полученные величины выработки энергии и запаса можно относить к этим процентам. В итоге лучше брать двойной запас емкости для аккумуляторов, Так при потреблении 2400Вт.ч за ночь, устанавливать 4 АКБ емкостью 100А.ч. 100А*12В*4 = 4800Вт.ч. Мощность инвертора показывает номинальную нагрузку которую можно подключить к нему, т.е количество и тип бытовых приборов.

Солнечные батареи 4шт. по 250Вт. Выработка в месяц 170 -240кВт.ч (36тыс.руб.)
АКБ по 100А.ч. 4 шт. запас до 4800 Вт. (AGM аккумуляторы 50тыс.руб.)
Инвертор 2,4кВт номинальная мощность подключаемого оборудования (27тыс.)

Итого 113 тыс. руб. за комплект оборудования.

Мощность бытовых приборов, потребление электроэнергии

Телевизор Led – 50-150Вт.
Холодильник класса А – 100-300Вт. (только во время работы компрессора)
Ноутбук – 20-50Вт
Лампа энергосберегающая – 30Вт, Светодиодная 3-9Вт
Котел настенный (электроника + встроенный насос) – 70-130Вт.
Роутер – 10-20Вт.
Кондиционер 9 – 700-900Вт.
Эл. Чайник – 1500Вт.
Микроволновка – 500-700Вт.
Стиральная машина – 600 – 900Вт.
Видеорегистратор + 4 камеры – 30-50Вт.

Все мощности указаны в час работы прибора, стоит учитывать, что большинство приборов работают непродолжительное время, чайник подогрев – 5мин, холодильник включается раз в 2-3 часа на час для поддержания темп. Насос котла тоже работает по мере поддержания температуры теплоносителя. Так же можно рассчитать и другие приборы по этому принципу.

Спасибо , если поделились ссылкой!

Нигде не нашел рекомендаций для работы солнечных панелей в паре с кондиционером. Нужен ли инвертор? Какой тип кондиционера посоветуете. Живу в местности, где солнце светит 280 дней в году, а жара доходит до 40°.

А вот можно ли его питать непосредственно от панелей? Ответа на

этот вопрос в интернете я так и не нашел.

Буду весьма признателен за примерный расчет системы для охлаждения жилых помещений площадью в 50 м. кв.

40° на столе и 40° за окном, это как праздник и похмелье.

Первое люблю, второе ненавижу!

К сожалению, проблемы использования кондиционера при электроснабжении от солнечных батарей, сходны с проблемами работы холодильника , с той лишь разницей, что кондиционер работает практически без перерывов, отсюда и повышенное энергопотребление (мощность бытового кондиционера составляет от 1 до 3 кВт/час).

Соответственно, и количество стандартных солнечных батарей , в зависимости от региона, составляет от 10 до 30 штук. Плюс потери электроэнергии при аккумулировании и инвертировании до 40%.

Дорогое, громоздкое и сложное удовольствие получается, не говоря уже о том, чтобы установить типовой кондиционер на солнечной энергии в городской квартире.

Тем не менее, в ряде случаев, компромиссный выход есть и весьма не затратный, при наличии источника воды.

Более того, весьма рекомендуемый для загородного дома, дачи или хижины дяди Тома. Простите дешёвый каламбур.

Основные преимущества кондиционера на солнечной батарее – отсутствие затрат на энергоснабжение, быстрая окупаемость, многофункциональность, простота.

Основной и спорный недостаток – делается кондиционер своими руками, поскольку нам не известны случаи промышленного изготовления.

Ау, предприниматели! Дарим идею! Поможем с реализацией!

Занялись бы сами, но это не наш профиль, стеснены в свободных производственных площадях и есть опасения, что Китай в скором времени задушит дешёвыми поделками солнечных батарей.

Предлагаемая схема кондиционера на солнечной батарее состоит из трёх основных элементов:

1. Испаритель (в нашем случае радиатор отопителя салона "славного семейства двигателей внутреннего сгорания").

2. Насос / помпа для воды с рабочим напряжением 12 вольт, мощность 24 Вт.

3. Дешевый кулер охлаждения компьютерных систем. Характеристики кулера существенного значения не имеют. Можно использовать штатный электровентилятор отопителя салона, но его нельзя обвинить в энергоэффективности, в силу отсутствия таковой, надёжности и бесшумности.

Поздравляем вы купили солнечный инвертор, как, какой и за сколько, сейчас уже не важно. Даже уже не важно правильно ли вы рассчитали требуемую вам мощность или нет – важно, что именно характеристики инвертора диктуют вам какую мощность солнечных панелей покупать и подключать.

На что нужно обратить внимание:

Именно эти два показателя определяют количество солнечных панелей для инвертора, которое он потянет и будет генерировать согласно паспортным характеристикам.

Мощность подключаемых солнечных панелей

Эта характеристика указывается у большинства инверторов как – “максимальная мощность солнечных панелей” и измеряется в ваттах, не путайте эту характеристику с мощностью самого инвертора. Максимальная мощность солнечных панелей всегда больше мощности инвертора, например инвертор мощностью 3 кВт, а мощность солнечных батарей подключаемых к нему может быть 3.3 кВт и даже 4 кВт, все зависит от модели инвертора.

Именно от “максимальной мощности солнечных панелей” и нужно отталкиваться в расчетах. Посчитаем на примере:

У инвертора указанна максимальная мощность солнечных панелей в 1000 ватт или 1 кВт., смотрим паспортную мощность одной солнечной панели, которая например 250 ватт. Делаем простые арифметические действия, делим мощность инвертора на мощность солнечной батареи – 1000/250=4, видим, что только 4 панели мощностью 250 ватт потянет данный инвертор.

Выше указанный пример простой и легкий, а как быть если указанна мощность 1.3 кВт? В целом почти также делим и смотрим, нам нужно постараться максимально загрузить инвертор, можно даже завысить мощность панелей процентов на 10, особенно если у вас поликристаллические, так как со временем панели теряют помаленьку свою мощность, вот у вас и будет запас, а у инверторов есть защита на эти случаи.

И так 1300 ватт (солнечный инвертор) делим на 250 ватт и получаем 5,2, т.е пять панелей общей мощностью 1250 ватт. Это хорошо, но можно сделать по другому, например взять солнечные панели в 270 ватт или 275, получим соответственно 1350 и 1375, вот эти цифры намного интереснее, тем более, что по стоимости будут на копейки дороже чем “250” панели, а по размерам они будут одинаковые.

Совет 1

Загружайте инвертор по максимуму, если хотите получать от него заявленные производителем киловатты!

Совет 2

Покупайте электростанцию, у которой мощность подключаемых солнечных панелей превышает или хотя бы равна мощности инвертора.

Совет 3

Для гибридных и автономных электростанций – Покупайте максимальное количество солнечных панелей, которое тянет ваш инвертор, этим вы сбережете дорогостоящие аккумуляторы. В нормальную солнечную погоду, весь ваш дом или дача, будут питаться от солнечных панелей (срок службы > 25 + лет), а не от аккумуляторов.

Читайте также: