Расчёты солнечных батареи

[Anonymous]

Я хочу перевести свои дом на автономное электра снабжение солнечными батареями.
Как просчитать сколка мой дом потребляет?
Какой мощности солнечный батареи нужны?
Какой контроллер. аккумулятор ?
И всё такое, как это просчитать?

[solarhome]

для начала зайдите в раздел "солнечные батареи" нашего сайта. Там есть онлайн форма расчета солнечной системы электроснабжения https://www.solarhome.ru/basics/solar/pv/pv_calc.htm. Там сможете посчитать и энергопотребление, и примерно сколько аккумуляторов и солнечных батарей вам нужно.

Если останутся вопросы - задавайте здесь или позвоните нам.

[Maxim]

Здравствуйте!
Я сделал расчёт солнечной системы согласно форме расчёта С.С. на Вашем сайте:
Общая потребность в электричестве за сутки 11180, Вт ч/день
Суммарная мощность нагрузки подключенной одновременно 10034, Вт
Результат:
Мощность инвертора получилась 12543 Вт.
Напряжение принял 48 В (пробовал 12В и 24В результат один)
Получились нереальные цифры:
24 шт. АКБ по 200 Ач 12 В (при глубине разряда 30%)
208 шт. ФЭ модуль ТСМ-180 Вт (12В) (Московская область при круглогодичном использовании среднемесячное значение для худшего месяца).
Будьте добры, ответьте мне на следующие вопросы:
1.   Какое необходимо оборудование в данном случае для такой нагрузки и сколько это будет мне стоить?
2.   Т.к. мой дом уже подключен к ЛЭП возможно ли использовать систему без АКБ, используя ЛЭП как резервный источник питания. Если возможно, то какое оборудование нужно использовать?
3.   В течение какого времени Вы сможете установить это оборудование?
Заранее спасибо!

[solarhome]

При таком потреблении и мощности - вполне правдоподобный вариант. Одна особенность - при расчете фотоэлектрических систем мы обычно используем в расчетах не минимальный приход солнечной энергии, а средний за лето. Приход солнечной радиации летом в европейской части России примерно в 10 раз больше, чем в январе-декабре. Поэтому и модулей вам потребуется примерно в 10 раз меньше. Все остальное - похоже на правду.
Более того, мы рассчитываем солнечную систему на 0 пасмурных дней подряд. Иначе емкость АБ и мощность СБ нужно кратно этим дням умножать. Гораздо дешевле иметь резервный источник энергии - дизель или бензогенератор - на случай, если будет плохая погода или повышенный расход энергии.

Теперь по поводу ваших вопросов.
1.  Минимальный набор оборудования - солнечные батареи, аккумуляторы, инвертор, резервный генератор, зарядное устройство, контроллер заряда для СБ. Для вашего потребления и мощности автономная система будет стоить от 700 тысяч рублей. Поэтому, если
2. дом подключен к сети - можно сильно уменьшить размер солнечной энергосистемы. СБ рассчитать не на всю нагрузку, а только на базовую (она обычно в несколько раз меньше максимальной). Резервировать только действительно необходимую нагрузку. Применить все возможные меры по снижению потребления энергии.  У нас есть решения, которые позволяют питать нагрузку от СБ или ветроустановок и подключать сеть только если энергии от них не хватает на питание нагрузки. Такая система строится на основе ББП Steca Xtender (см. на основном сайте в разделе "Инверторы").
3. Если все есть в наличии, установка занимает несколько дней.

[Maxim]

Благодарю Вас за подробный ответ.
В таком случае, у меня получаются три варианта использования С.С.:
1.   Использование полностью автономной гибридной С.С. с дизельгенератором
При этом получилось:
•   24 шт. АКБ, стоимостью 333600 руб.
•   28 шт. ФЭ, стоимостью 946400 руб.
•   2 шт. инвертор "Синусоида" 7000 ВА,  стоимостью 200000 руб.
•   1 шт. дизельгенератор ТСС ЭЛАД-14ЭА, стоимостью 188600 руб.
•   1 шт. контроллер заряда Outback FlexMax-80, стоимостью 33000 руб.
Итого стоимость системы: около 1800000 руб.
2.   Использование С.С. совместно с ЛЭП, используя её как резервный источник.
Подсчитал суммарную необходимую нагрузку 6000, Вт
Общая потребность в электричестве за сутки тоже примерно 6000, Вт ч/день
При этом получилось:
•   1 шт. блок бесперебойного питания Xtender XTH 8000-48, стоимостью 285000 руб.
•   12 шт. ФЭ, стоимостью 405600 руб.
Итого стоимость системы: около 700000 руб.
И в первом и во втором случае системы не рентабельны.
Остаётся вариант сильно уменьшить нагрузку.
3.   Уменьшил нагрузку до минимально необходимой 3000, Вт ч/день
При этом получилось:
•   1 шт. блок бесперебойного питания Xtender XTH 6000-48, стоимостью 235000 руб.
•   8 шт. ФЭ, стоимостью 270400 руб.
Итого стоимость системы: около 550000 руб.
Система на эту же нагрузку, но с АКБ получилась дороже в среднем на 30000 руб.
При такой системе придётся включать мощные приборы поочерёдно, а не одновременно. Например, во время включённой электроплиты 2 к Вт не включать утюг 1,7 кВт и т.д.
Думаю, что такую систему на основе С.С. выгодно использовать только на небольшую необходимую нагрузку и только там где и близко нет ЛЭП.

[solarhome]

Мы неоднократно на страницах нашего сайта и форума указывали, что получить экономическую выгоду при использовании солнечных батарей, если уже есть проведенная сеть электроснабжения, в настоящее время невозможно. Если не учитывать стоимость подключения к сетям, то стоимость электроэнергии от солнечных батарей в несколько раз дороже, чем от сети. Если вы были подключены к сетям за свой счет - вспомните, сколько это вам стоило при сравнительных расчетах (конечно, если вам не посчастливилось подключиться к сетям еще в советские годы или ваш населенный пункт не был включен в план развития электросетей). Но, к сожалению, а может и к счастью, психика нашего человека так устроена, что он забывает о том, что он уже потратил.

Во всех странах, где широко применяются солнечные батареи, есть механизмы, которые позволяют покупать каждый кВт*ч, сгенерированный от солнечных батарей, за значительно более высокую цену, чем стоит энергия в сети. В Германии, например, эта цена раз в 20 больше, чем оптовая, и раз в 5 больше, чем розничная. Сети обязаны покупать всю электроэнергию от СБ по повышенным ценам.

Но, даже в России нужно учитывать не только чисто "рублевую" цену. Есть косвенная стоимость электроэнергии от традиционных источников, которая не учитывается в ее цене  - это ущерб окружающей среде и здоровью от загрязнения, изменение климата и т.д. Более того, традиционная энергетика очень сильно субсидируется правительством. Понимаю, конечно, что это не особо сильный довод для хозяина дома, который хочет минимизировать свои затраты на энергоснабжение своего дома.  Но мы можем задуматься о том, кто дает деньги - регулярно! - на формирование прибылей электросетей и мегабонусов ее руководству. Ответ очевиден - это мы с вами, потребители электрической энергии! Именно поэтому генераторы электроэнергии и электросети кровно заинтересованы в том, чтобы мы потребляли все больше и больше энергии. Вспомните, каково было среднее потребление в городской квартире лет 10 назад и сейчас - оно выросло как минимум в 3 раза.

Сейчас такая тенденция во всем - как во внутренней, так и во внешней политике - достаточно включить телевизор и послушать новости. Россия распродает бешеными темпами свои ископаемые ресурсы, "продвигает" проекты по строительству новых газопроводов, сжижает газ и вывозит его танкерами - и все это для "обеспечения энергобезопасности" наших европейских и других "партнеров".  А ведь еще дедушка Ленин нас "учил" - постоянно задавайте себе вопрос: "Кому это выгодно?"

Ну да ладно, отвлекся я от темы. В ваших пунктах 2 и 3 нет аккумуляторных батарей. Солнечные батареи в резервной системе не могут работать без АБ. Откуда вы возьмете энергию, если отключат электричество?  У СБ "мягкая" характеристика (т.е. напряжение сильно падает при увеличении тока), ее выработка сильно зависит от прихода солнечной радиации. Поэтому в этих вариантах нужно как минимум 4 АБ для обеспечения работы инвертора. А если электроэнергию отключат когда не светит солнце? Без аккумуляторов могут работать только соединенные с сетью фотоэлектрические системы, но в этом случае при пропадании подачи энергии от сетей вы останетесь без электричества, даже несмотря на то, что СБ будут в состоянии его вырабатывать.
В наших российских условиях нужно в любом случае иметь гибридную систему - либо солнечно-дизельную, либо солнечно-аккумуляторно-сетевую. По поводу последней  материалы скоро появятся на нашем сайте.

[Maxim]

Здравствуйте! Спасибо большое за ответ.
Я потому и стал интересоваться альтернативными источниками электроэнергии, потому что надоело платить дань этим кровно заинтересованным генераторам, считающим это порядком вещей.
В пункте 2 у меня получилось 16 шт. АКБ 200 Ач 12 В.
В пункте 3 получилось 8 шт. АКБ 200 Ач 12 В.
У меня вопрос при какой нагрузке применяется напряжение в системе 12В, 24В и 48 В?
В разных источниках пишут по разному:
В одних пишут 48 В применяется при нагрузке > 1 кВт
В других пишут 48 В применяется при нагрузке > 6 кВт.

[solarhome]

В принципе, чем больше напряжение на входе, тем лучше для инвертора. Меньше входные токи и больше КПД. Также, нужны меньшие токи для зарядного устройства. Меньшие токи - меньшее сечение проводов, меньший нагрев электронных ключей в инверторе и зарядном устройстве.

Другое дело - для формирования требуемого напряжения нужно увеличивать количество аккумуляторов в последовательной цепочке. Поэтому, смотрите сами и выбирайте наиболее оптимальную систему из имеющегося оборудования. Если есть потребители постоянного тока - тогда нужно учитывать и их наличие при выборе напряжения постоянного тока в системе.

В общем, рекомендуем стараться, чтобы входной ток был не более 100-130 А. Т.е. для 12 системы - до 1,5 кВт, 24В - 3 кВт, остальное 48В. При мощностях более 10 кВт обычно входное напряжение больше 48В, но это зависит от наличия соответствующего оборудования.

[Maxim]

Здравствуйте!
Планирую поставить осветительный столб рядом с дачей (Московская область). Возможности подвести к нему электричество нет.
Я хочу, чтобы он был автономным, т.е. светил ночью за счёт энергии накопленной от солнца или ветра в течении дня.
Максимальное время работы в течении тёмного времени суток -18 часов в сутки (зимой).
Мощность светильника 84 Вт, 12 В.
Посчитал оборудование:
1.   Контроллер заряда с таймером EPRC 12/24В 10А-1700 руб.-1 шт.
2.   АКБ - Аккумулятор DJM 12200-13900 руб.- 1 шт.
3.   Фотоэлектрические батареи - ФЭ модуль ТСМ-180 (12)-30300 руб.- 19 шт.?????

Правильно ли выбрал оборудование? Достаточно ли его? Мне кажется есть ошибка в расчёте ФЭ.-19 шт.!!!

[solarhome]

ваши расчеты похожи на правду. Зимой в нашей полосе солнца практически нет (в энергетическом смысле :) ), поэтому рассчитывать модули на зимнее время нет смысла. Даже с таким количеством модулей нет гарантии, что будет все работать. Возможно занесет снегом модули, или будут несколько пасмурных дней подряд.

Обычно солнечные фонари рассчитывают на работу с весны по осень. Там и энергии солнца больше раз в 10, и светить нужно раза в 3-4 меньше времени. Тогда для вашего фонаря хватит 1-2 модулей. Аккумулятор тоже можно будет поменьше.

[Maxim]

Здравствуйте!
Спасибо за ответ.
Я решил совместить эту установку с ветряком, т.к. иначе её не реально использовать круглый год.
Ветряк я взял на 2 кВт 48 В, т.к. при скорости 4 м/с он будет выдавать как раз 100 Вт.
Появились следующие вопросы:
1.   Обязательно ли учитывать при расчёте глубину разряда(рекомендуемая 30%) и коэффициент снижения ёмкости при снижении температуры, т.к. при этом сильно увеличивается расчётная ёмкость АКБ?
2.   В схеме я поменял контроллер на EPIP602 48В 40А, т.к. ветряк при большей скорости >4м/с выдаст соответственно больший ток >40А? В данном случае при выборе контроллера учитывается ток который поступает от источников >40А на него, или ток который нужен нагрузке1,75А??
3.   Вопросы по контроллеру: к данному контроллеру возможно подключить одновременно солнечную батарею и ветрогенератор? Он оснащён световым датчиком включения светильника в темноте и отключения при свете?

[solarhome]

Здравствуйте!
Спасибо за ответ.
Я решил совместить эту установку с ветряком, т.к. иначе её не реально использовать круглый год.
Ветряк я взял на 2 кВт 48 В, т.к. при скорости 4 м/с он будет выдавать как раз 100 Вт.

Кто производитель ветроустановки?

Появились следующие вопросы:
1.   Обязательно ли учитывать при расчёте глубину разряда(рекомендуемая 30%) и коэффициент снижения ёмкости при снижении температуры, т.к. при этом сильно увеличивается расчётная ёмкость АКБ?

Да можете не учитывать. Только при более глубоком разряде у вас резко уменьшится срок службы батарей, а при низких температурах вы получите соответственно меньшую полезную емкость АБ. Особенно эффект снижения емкости заметен для AGM аккумуляторов

2.   В схеме я поменял контроллер на EPIP602 48В 40А, т.к. ветряк при большей скорости >4м/с выдаст соответственно больший ток >40А? В данном случае при выборе контроллера учитывается ток который поступает от источников >40А на него, или ток который нужен нагрузке1,75А??

В какой схеме? Контроллеры EPIP не предназначены для работы с ветроустановками.

3.   Вопросы по контроллеру: к данному контроллеру возможно подключить одновременно солнечную батарею и ветрогенератор? Он оснащён световым датчиком включения светильника в темноте и отключения при свете?

- нет (см.выше)
- режим включения осветительной нагрузки есть. Датчиком освещенности является сама солнечная батарея. Смотрите инструкцию на этот контроллер, ее можно скачать в соответствующем разделе нашего сайта.

[Maxim]

Здравствуйте!
В качестве ветряка я взял обычный средний ветряк, типа "БРИЗ Х" пиковой мощности 2 кВт при 8 м/с. По графику определил что при средней скорости ветра 4 м/с он выдаст 100 Вт, т.е. то что нужно.
Меня интересует какой контроллер Вы посоветуете для совмещения двух источников: солнечной батареи и ветряка?
Можно ли при помощи такого контроллера понизить напряжение с ветряка с 48 В до 12 В?

[Maxim]

Жалко что нет отзывов:(

[solarhome]

Здравствуйте!
В качестве ветряка я взял обычный средний ветряк, типа "БРИЗ Х" пиковой мощности 2 кВт при 8 м/с. По графику определил что при средней скорости ветра 4 м/с он выдаст 100 Вт, т.е. то что нужно.

Бриз имеет мощность 5 кВт при 10 м/с. Не слишком ли накладно использовать ветроустановку стоимостью больше полумиллиона для получения 100 Вт? Если у вас такой ветер - подумайте о других источниках энергии. Или, например, увеличьте количество солнечных батарей - при таком ветре это будет более рациональным вложением средств.

Меня интересует какой контроллер Вы посоветуете для совмещения двух источников: солнечной батареи и ветряка?

Лучше всего использовать отдельные контроллеры для солнечных батарей и для ветроустановки. В крайнем случае можно пользовать гибридный контроллер, который идет со многими ветроустановками, но в них обычно солнечный контроллер - простейший. Экономить таким образом - себе дороже.

Можно ли при помощи такого контроллера понизить напряжение с ветряка с 48 В до 12 В?

А зачем? При таких мощностях обычно используются инверторы. А для небольшой нагрузки постоянного тока можно использовать специальные DC-DC конверторы. У нас, например, продаются конверторы 24-12В.