On-line калькулятор расчета работы солнечной электростанции
On-line калькулятор солнечной, ветровой и тепловой энергии
Выберите месторасположение объекта, воспользовавшись поиском по названию города или передвигая метку на карте. Введите параметры солнечных панелей, ветрогенераторов, воздушных и/или тепловых коллекторов.
Для расчета солнечных панелей и ветрогенераторов укажите среднесуточное потребление (кВт·ч/сутки) или воспользуйтесь «калькулятором» средней нагрузки, расположенным под картой, справа. Рассчитайте время автономной работы системы, задав данные ёмкости и напряжения аккумуляторных батарей.
Для расчёта тепловой энергии или объема горячей воды выберите тип и количество солнечных коллекторов.
Вы можете воспользоваться подсказками, расположенными под калькулятором или обратиться за помощью в расчётах к нашим специалистам по телефону +7(812)903-28-88, [email protected]
Как подобрать комплектацию солнечной и/или ветровой электростанции?
1. Мы рекомендуем начать с расчёта необходимого количества энергии или суточного потребления вашего дома/объекта в кВт*ч/сутки. Эти данные можно получить, списав с электросчетчика или рассчитать в калькуляторе средней нагрузки, справа под картой. Обратите внимание, что данные средней нагрузки в летний и зимний период могут отличаться. Рекомендуем заполнить оба показателя. На графике появятся две прямые: синяя линия указывает зимнее потребление, красная – летнее.
2. Выберите регион установки, для этого используйте «поиск города по названию» или двигайте метку на карте. Инсоляция в разных регионах может значительно отличаться.
3. Выберите тип и количество солнечных панелей в соответствии с суточным потреблением вашего объекта. На графике появится кривая жёлтого цвета, она показывает выработку выбранного вами солнечного массива, при условии ориентации его строго на юг и соблюдении рекомендуемого угла наклона (зенитный угол).
4. Чтобы увидеть количество энергии, вырабатываемое панелями в разные месяцы года – наведите курсор на точку на графике, над интересующим вас месяцем. Получить данные вырабатываемой энергии в разрезе всего года можно в нижнем, общем графике «Суммарная выработка электроэнергии», для этого достаточно нажать закладку «Среднемесячная выработка, кВт*ч».
5. Подберите необходимую ёмкость аккумуляторных батарей, для этого справа под картой выбирайте желаемую ёмкость аккумуляторов и их напряжение. Время автономной работы системы (часов) с выбранным массивом аккумуляторов и при указанной суточной нагрузке высветится ниже.
6. Обратите внимание, что в большинстве случаев перекрыть зимнее (ноябрь-февраль) потребление сложно. Поэтому для зимней эксплуатации используют резервные источники энергии, при полном отсутствии сети это может быть ветрогенератор или топливный генератор.
7. Чтобы добавить к вашей резервной системе ветрогенератор откройте вкладку «Расчет энергии, вырабатываемой ветрогенераторами».
Как подобрать тип и количество водяных солнечных коллекторов?
Объем горячей воды, получаемой от того или иного водного солнечного коллектора можно рассчитать, открыв вкладку «Расчет энергии, вырабатываемой водяными солнечными коллекторами».
Выберите модель и количество коллекторов и укажите угол наклона коллектора в графе «зенитный угол». На графике появится жёлтая кривая, указывающая количество воды в литрах нагреваемой в сутки в различные месяцы года. Температура нагрева 25°С.
Как рассчитать количество тепловой энергии и выбрать воздушный солнечный коллектор?
Для расчета объема нагреваемого солнечным коллектором воздуха откройте вкладку «Расчёт энергии, вырабатываемой воздушными солнечными коллекторами» выберите модель и количество коллекторов. Обязательно укажите угол наклона коллектора в графе «зенитный угол». Для моделей с креплением на стену установите значение 90.
На графике появится желтая кривая, отображающая объем горячего воздуха в м³/сутки при нагреве на 44°С.
Обратите внимание, что полученные при расчетах данные приблизительные. On-line калькулятор в своих расчётах опирается на базы данных о инсоляции на земной поверхности в разных точках земного шара. Период наблюдения, учтённый в базе данных инсоляции земной поверхности — чуть более двадцати лет. Фактическая выработка энергии может отличаться из года в год, и зависит от инсоляции в конкретном периоде.
Пример расчета производительности солнечных батарей
Существует довольно простая методика позволяющая рассчитать количество электроэнергии, выдаваемое солнечной батареей. Результат этого расчета позволит получить среднее значение количества энергии вырабатываемой солнечной электростанцией за год.
Формула расчёта энергии генерируемой солнечными батареями
Чтобы произвести расчет солнечных батарей воспользуемся следующей формулой:
где:
- I — интенсивность солнечного излучения, попадающее на поверхность Земли
- Ко — поправочный коэффициент пересчета суммарного потока солнечной энергии с горизонтальной плоскости на наклонную поверхность солнечных батарей.
Данные можно взять и следующей таблицы:
- Vмодуля – номинальная мощность солнечной батареи или цепи солнечных панелей. Указывается в паспортных данных, кВт;
- Кпот – коэффициент, учитывающий потери солнечной батареи при преобразовании и передаче электроэнергии;
- Uиспыт — интенсивность солнечной радиации, при которой фотоэлектрические панели тестируются (условия STC), то есть 1000 Вт/м2.
Потери энергии в солнечной электростанции
Общие потери энергии при преобразовании солнечного излучения в фотоэлектрической системе включают в себя :
- потери в проводах – 1%
- потери в инверторе – 3-7%
- потери связанные с ростом температуры фотоэлементов — 4-8%
- потери в процессе работы солнечной батареи в период низкого уровня солнечного излучения — 1-3%
- потери связанные с затенением и загрязнением солнечных батарей – 1-3% (в случае неоптимального ориентирования эти потери могут быть значительно выше)
- потери шунтирующих диодов – 0,5%
При оптимальной компоновке оборудования эффективность солнечной системы в 85% считается очень хорошей. На практике возможны случаи, когда общие потери могут достигать значения 25-30 % из-за плохого качества оборудования или неправильного подбора компонентов системы и других факторов.
Пример расчёта производительности солнечных батарей
Для примера произведем расчет солнечной фотоэлектрической станции со следующими параметрами:
- Общая номинальная мощность солнечных батарей – 10 кВт;
- Регион – Киев;
- Угол ската кровли 45º и отклонение от южного направления 25º;
- Общие потери принимаем равные 17%.
Воспользовавшись данными из карты солнечной интенсивности выбираем значение 100 кВт·ч/(м²·год) соответствующее 4-й зоне. Поправочный коэффициент пересчета суммарного потока солнечной энергии будет равен 1,10.
Подставив значение, получаем:
I = 1000×1,1×10×0,83/1 = 9130 кВт·ч/год
Данный расчет солнечных батарей дает возможность приблизительно оценить среднее количество энергии способное выработать фотоэлектрическая станция за год.
солнечные батареи на крыше, системы бесперебойного питания. Мощность.
Точные расчеты и инжиниринг систем энергоснабжения от возобновляемых источников энергии являются залогом их продуктивной и безаварийной эксплуатации, существенной экономии ресурсов и минимизации внешнего энергопотребления. Для правильного расчета таких систем энергоснабжения и учета различных параметров, влияющих на их производительность, наши специалисты используют специальные программы, автокалькуляторы и статистические метео данные – солнечную инсоляцию, скорость ветра, температуру и прочие условия. Не существует единого подхода к расчету всех типов систем, поэтому выделим основные и разберемся, что необходимо знать. И еще добавим, у того, что мы освещаем, существует еще иное название — «
Расчет и планирование фотоэлектрических установок с оформлением Зеленого тарифа происходит на основании существующего законодательства, технических норм, текущего проекта дома и конечно же пожеланий заказчика. Основным требование для таких солнечных установок является наличие сети и прямого договора с поставщиком электроэнергии. Далее основные данные для расчета сетевой солнечной электростанции:
1) Выделенная мощность для домохозяйства.
Максимальная мощность солнечной электростанции для частного домохозяйства, согласно закона, не может превышать 30 кВт. Но даже если вы планируете установить солнечную электростанцию мощностью, например, 10 или 15 киловатт то выделенная мощность на ваше домохозяйство соответственно должна быть 10 или 15 кВт. Другими словами, мощность домашней солнечной установки для Зеленого тарифа не может превышать выделенную мощность от РЭСа. Увидеть выделенную мощность для вашего домохозяйства вы можете в договоре на поставку электроэнергии между ваши и РЭСом.
2) Проект кровли дома с ориентацией по сторонам света.
На сегодняшний день фотоэлектрические установки могут быть расположены как на крыше, так и на специальных наземных конструкциях. Оба варианта позволены законодательством и выбор стоит только за собственником солнечной электростанции. Если стоит задача расположить солнечные батареи на крыше дома, то первым делом используются скаты крыши ориентированы на Юг, то есть те, производительность которых по году будет максимальной. Далее уже возможно использовать Юго-восточные и Юго-Западные скаты. Мы же в свою очередь предоставляем заказчику расчет будущей производительности того или иного гелиополя и схематический внешний вид с расположенными солнечными панелями на крыше. Все это поможет владельцу дома сопоставить все «за» и «против» и определиться с лучшим местом для установки солнечных батарей.
3) Наличие на участке места для возможной установки наземной конструкции.
Часто бывает, что склоны крыши не подходят для установки солнечных панелей и причины могут быть следующие: неподходящая ориентация ската, малые габаритные размеры, нежелание клиента видоизменять кровлю или в конце-концов страх о том, что это сделает крышу не такой красивой как ранее. Если установка солнечных батарей на крышах домохозяйства недоступна, мы рассматриваем вариант монтажа солнечных батарей на наземных конструкциях. В этом случае как правило мы выезжаем на объект вместе с клиентом и совместно выбираем возможные места расположения, которые удовлетворят пожелания владельца дома и в то же время не сделают производительность солнечной установки минимальной.
Системы для резервного питания домов или других объектов необходимы для обеспечения стабильной работы электроприборов при пропадании внешней сети. Поэтому основными показателями, необходимыми для правильного расчета, являются суммарная мощность электроприборов, которые должны работать в моменты отсутствия сети, а так же продолжительность работы данных приборов. Стоит понимать, что увеличение выходной мощности и продолжительности работы пропорционально увеличивает стоимость такой системы, посколько по сути происходит увеличение емкости аккумуляторного массива и мощности автономных инверторов.
1) Суммарная мощность или мощность выделенной группы потребителей.
Существует два варианта расчета системы бесперебойного/автономного питания. Первый, это когда мы рассчитываем сумму мощностей всего обрудования в доме и таким образом определяем необходимую суммарную мощность автономных инверторов. Как правило это 3-х фазная резервная система с тремя автономными инверторами. Аккумуляторные батареи стоит рассчитывать начиная с продолжительности работы 1 — 1,5 часа, а далее — по желанию, возможностям или целесообразности. Стоимость таких систем получается высокой из-за их универсальности, так как в момент отключения владелец дома может не задумываться о количестве используемых электроприборов. Такие системы необходимы людям, которые не хотят себя ограничивать в комфорте.
Также существуют системы бесперебойного питания где за основу берется выделенная группа потребителей и подбор оборудования происходит с учетом бесперебойной работы только определенного набора оборудования. Как правило, в таких системах первым делом выбирают самых востребованых потребителей электроэнергии: газовые котлы, автоматика системы отопления, насосы, освещение в самых проходимых комнатах, холодильники. Далее, соизмеряя уровень комфорта и потраченных средств добавляют телевизоры, компьютеры, домашние кинотеатры и прочее.
2) Расчет необходимой емкости аккумуляторных батарей.
Емкость аккумуляторных батарей рассчитывается, исходя из требования обеспечивать объект электроэнергией определенное время без её пополнения, плюс иметь остаточный запас для предотвращения полного разряда. Например, при отсутствия сети вам необходимо чтобы на протяжении 6 часов стабильно работали холодильник, телевизор и освещение в гостинной. Вы остановились на продолжительности в 6 часов из-за того, что за 10 лет вашего проживания в этом доме более длительных отключений вы не примоминаете. Стоит понимать, что этот показатель абсолютно разный для другой улицы, поселка, города — сугубо индивидуальный. Средняя мощность холодильника — 300 Вт, телевизора — 100 Вт, освещение в гостинной — 4 энергосберегающие лампы по 20Вт. Будем считать что на протяжении всех 6 часов все нужные электроприборы будут в работе. Мы помним, что холодильник питает свою мощность 15 минут в час.
Итого нам нужен запас в электроэнергии:
300 Вт х 1,5 часа + 100 Вт х 6 часов + 80 Вт х 6 часов = 1530 Вт
Необходимая емкость аккумуляторов:
1530 Вт х 1,2 / 12 В = 153 А/ч (20% емкости — остаточный запас для предотвращения полного разряда и в следствии уменьшения периода эксплуатации)
3) Источник дозаряда аккумуляторных батарей.
Система бесперебойного питания переходит в разряд системы автономного питания если в ней предусмотрены альтернативные источники получения энергии: солнце, ветер, вода или биомасса. В большинстве случаев для достижения автономности мы используем солнечные батареи на крышу, количество которых точно также важно правильно расчитать, для получения необходимого количества электроэнергии при более длительных отключениях. Среднегодовой показатель солнечной инсоляции по Киеву и Киевской области — 3,1 кВт*час/м²/день. Показатель солнечной инсоляции за декабрь — худший по солнцу месяц, составляет 0,81 кВт*час/м²/день. Учитывая площадь модуля 1,6 м² и его эффективность 15,5% можем легко посчитать дневную производительность одной солнечной батареи LDK 255PA мощностью 255 Вт в среднем по году и за декабрь:
0,81 кВт*час/м²/день х 1,6м² х 0,155 = 0,201 кВт (потребуется 7 солнечных батарей LDK 255PA)
3,1 кВт*час/м²/день х 1,6м² х 0,155 = 0,769 кВт (потребуется 2 солнечные батареи LDK 255PA)
Если вы руководствуетесь первой цифрой, у вас всегда будет как минимум достаточно энергии для удовлетворения ваших потребностей, кроме разве что чрезвычайно продолжительных периодов плохой погоды. С помощью второго значения фотоэлектрическую систему можно рассчитать в соответствии со среднегодовой солнечной радиацией, то есть в некоторые месяцы будет больше энергии, чем требуется, а в другие — меньше.
Помните, солнечная батарея на крыше (установленная на крышу вашего дома) — идеальный помощник.
Расчет солнечных батарей для частного дома: определение необходимого количества и мощности | Альтернатива24
Расчет солнечных батарей
Сегодня альтернативная энергетика становится все более востребованной. Многие пользователи выбирают недорогие и эффективные методы обеспечивающие дом необходимым количеством электрической энергии.
Решив построить альтернативную станцию, пользователю придется на первом этапе определить, какое количество панелей предстоит приобрести и установить на участке. Кроме геопанелей, важно приобрести и другие элементы, такие, как АКБ (аккумулятор, генерирующий ток), контроллер, инвертор, преобразующий энергию солнца.
Чтобы сократить время, вы можете воспользоваться нашим Онлайн калькулятором
Расчет мощности солнечной батареи: основные этапы
Расчет мощности геопанелей является важным процессом, игнорировать который категорически нельзя. Малейшие отклонения могут существенно повлиять на размер материальных затрат. Кроме того, расчет солнечных батарей позволит получить четкое понимание того, как после запуска будет функционировать электростанция, насколько использование автономной системы является эффективным. Результаты проведенных подсчетов позволяют владельцам частных домов экономить. В доме, где работает независимая система энергоснабжения, вы не найдете лишних ламп освещения. Более того, в таких домах все чаще можно встретить установленные датчики, срабатывающие на движение, таймеры для автоматического управления освещением, которые являются эффективным средством экономии энергии.
1. Первое, что предстоит сделать пользователю для проведения расчета солнечных панелей, провести подсчет количества энергии, потребляемой в доме. Для этого возьмите лист бумаги и составьте полный перечень техники и приборов, используемых в доме. Не стоит задумываться о количественном или качественном составе перечня, в нем нужно просто указать все агрегаты, определить целесообразность их использования следует, в зависимости от уровня материальных затрат. В списке найдут отражение не только телевизор или пылесос, но и стиральная машина, электрический чайник, компьютер, источники освещения, лампы и другие устройства.
2. На следующем этапе пользователю предстоит выяснить показатель потребляемого тока каждым из приборов, внесенных в список. Где взять эти данные? Как правило, такие характеристики указываются в техническом паспорте, на бирках. Если они не сохранились, такую информацию можно найти в интернете.
Солнечные панели способны вырабатывать энергию только в светлое время, это важно учитывать, определяя количество батарей, купить которые нужно будет для обустройства автономной системы. Кроме того, номинальную мощность геопанели способны вырабатывать только, если лучи Солнца попадают на их поверхность под прямым углом. Изменение угла наклона панели существенно сокращает объемы вырабатываемой энергии, что снижает общую эффективность. Если говорить о пасмурной погоде, в этот период эффективность солнечных батарей снижается от 15 до 20 раз. Даже небольшие облачка на небе снижают объемы в два раза.
При расчете мощности солнечных батарей также учитывается время работы панелей. Так максимальной цифры можно достигнуть в течение только семи часов, в период с 8 до 5 часов дня. В вечернее время объемы выработанной энергии, в сравнении с дневными объемами снижаются в среднем на 30 процентов.
Из перечисленного можно сделать вывод, что панели мощностью 1 кВт в яркий летний день способны вырабатывать до 8 кВт в час, что в месяц составит 240 кВт/час. В ночное и вечернее время, дополнительно система вырабатывает 3 кВт/час, что станет хорошим запасом для дней, когда на небе нет Солнца. Если установить панели и обеспечить попадание лучей Солнца под прямым углом, вы сможете добиться стопроцентной отдачи.
Иметь показатель в 240 кВт/ч неплохо, однако важно при планировании мощности солнечных батарей, устанавливаемых на участке, учитывать следующие факторы:
1. В течение месяца не все дни могут быть солнечными, поэтому, выполняя расчеты, стоит просмотреть архив походы региона, где планируется установка альтернативной системы. В среднем, на пасмурные дни в течение одного месяца приходится не более пяти-шести дней, в течение которых панели будут вырабатывать неполный объем тока. Поэтому из полученных 240 кВт/ч мы вычеркиваем 24 кВт, которые приходятся на дни непогоды.
2. Длительность светового дня. В летний сезон, весной длительность светового дня намного больше, чем осенью или зимой, поэтому на период с октября по март придется увеличивать количество солнечных панелей, в среднем, на 30-50 процентов, это зависит от региона, где монтируется установка.
3. Важно предусмотреть потери энергии инвертором в процессе преобразования тока аккумулятором.
4. Зимний период является неподходящим для выработки электричества, и связано это с тем, что целыми неделями может не быть ярких дней. В этот период решением станет установка ветрогенератора.
Минимальный запас емкости важен, чтобы обеспечить энергией дом в темное время суток. Оптимальный запас емкости батареи является тем показателем, который без проблем поможет пережить отсутствие солнца в течение нескольких дней.
Расчет солнечных панелей для частного дома
Чтобы выполнить расчет солнечной электростанции для дома, не нужно искать сложные формы, это можно сделать быстро и просто, предварительно определив размер суммарного потребления. Опять же, составляем список используемых в доме электрических приборов, подсчитываем количество потребляемого ими тока. К примеру, в доме пять источников освещения, а это пять лампочек, каждая из которых потребляет не более 12 Ватт, при условии, что лампы энергосберегающие. Умножив пять ламп на 12Ватт, определяем, что в течение месяца только источники освещения, работая ежедневно в течение пяти часов, будут потреблять около 9 кВт/ч. Также просчитывается потребление энергии и другими приборами.
Полученные результаты суммируются, в результате получаем какую-то цифру. Скажем около 70 кВт/ч. К полученному результату нужно прибавить не менее 40 процентов, это энергия, которая теряется инвертором, аккумуляторной батареей. Проведенные расчеты позволяют сделать вывод, что для обеспечения дома нужны блоки, мощность которых составляет не менее 0,5 кВт. Важно учитывать, что этот показатель будет оптимальным для работы установки в летний период. Для осени и зимнего периода его нужно увеличить в два раза.
Вкратце расчет мощности солнечных батарей имеет такой вид:
· принимаем, что панели эффективно работают в летний период в течение 6-7 часов;
· подсчитывается суммарное потребление электричества в течение суток;
· полученный результат делим на семь (часы работы панелей с максимальной эффективностью), чтобы получить плановую мощность массива солнечных батарей;
· к результату прибавляем 40 процентов, составляющие потери инвертора и АКБ;
· если установлен PWM-контроллер, прибавляем еще 20 процентов.
При проведении расчетов обязательно учитываются такие параметры, как регион, где планируется установка системы альтернативной энергии, угол наклона панелей, в каких погодных условиях такие аккумуляторы эксплуатируются.
Емкость аккумулятора
Система таких блоков имеет ряд особенностей. Устанавливая альтернативный источник, важно учитывать серьезные влияния сезонных колебаний. В отличие от ветрогенераторов, которые могут работать в течение недель бесперебойно, альтернативные батареи прекращают выработку энергии ежедневно с заходом солнца. Блоки не вырабатывают ее в пасмурные дни, поэтому выполняя расчет их силы, важно учитывать все факторы: от местоположения станции, объема потребляемого электричества до длительности периодов абсолютного отсутствия притока энергии.
Для сезонной работы в летний период, когда количество ярких солнечных дней больше, оптимальным решением станут аккумуляторы, емкость которых не менее 400А/ч. Для круглогодичной эксплуатации стоит выбирать АКБ мощностью не менее 800А/ч.
Выполняя самостоятельно сборку панелей, важно помнить о безопасности, используя защитные диоды в каждой отдельной цепочке. Это не допустит протекания обратного тока.
Источник: https://eco-energetics.com/solar-energy/raschet-solnechnyh-batarej#/
Сколько солнечных панелей мне нужно для моего дома? Сравнение размеров системы
Размер системы (кВт) | Среднее годовое производство (кВтч) | Расчетное количество солнечных панелей | |
---|---|---|---|
3.![]() | 4,954 | 14 | |
5 кВт | 7,161 | 20 | |
7 кВт | 9,909 | 28 | |
10 кВт 14552 9055 9055 | 10 кВт 14552 9055 9055 | 16,987 | 48 |
15 кВт | 21,234 | 69 |
В приведенной выше таблице предполагается, что вы используете панель со стандартной эффективностью. Однако количество панелей, необходимых для питания вашего дома, и количество места, которое ваша система будет занимать на крыше, изменится, если вы будете использовать панели с низкой или высокой эффективностью.Ниже приведена таблица, которая даст вам представление о том, сколько места ваша система займет на вашей крыше, в зависимости от того, насколько эффективны выбранные вами солнечные панели.