Расчет солнечных панелей для дома: Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее?
Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее?
Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее? Очень просто!
Расчет небольших солнечных электростанций можно сделать достаточно просто вооружившись листом бумаги и ручкой. В этой статье мы расскажем основные принципы подбора оборудования для бытовых солнечных электростанций.
ВАЖНО: комплектация солнечной системы никак не связана с площадью дома. Она зависит только от мощности подключаемого оборудования и количества потребляемой энергии.
Основными элементами солнечной электростанции являются:
· Солнечные панели – они генерируют электроэнергию, и чем они мощнее и их больше, тем больше электроэнергии можно получить в течении дня.
· Аккумуляторные батареи – в них происходит накопление элеткроэнергии, которую можно использовать в отсутствии солнца (ночью), когда выработки электричества на солнечных панелях нет.
· Контроллер заряда аккумулятора – это устройство, которое позволяет обеспечить правильные режимы заряда аккумулятора. Выбор этого устройства, как правило, чисто технический момент за исключением выбора типа контроллера MPPT или ШИМ. Иногда контроллер заряда может быть встроен в инвертор.
· Инвертор преобразователь напряжения – это устройство преобразует постоянный ток на аккумуляторах в переменный 220В, который используется во всех бытовых электроприборах. Мощность инвертора ограничивает максимальную мощность электропотребителей, которые могут быть подключены к системе.
Теперь подробно остановимся на каждом из этих элементов системы, для того, чтобы понять, какое именно оборудование и в каком количестве, нам потребуется.
Как выбрать инвертор – преобразователь напряжения
Подбор оборудования для системы начинается с выбора инвертора. Все инверторы делятся на 2 группы по форме выходного сигнала – чистый синус (форма сигнала в виде синусоиды) и модифицированный синус (форма сигнала в виде ступенек или трапеций).
Если к системе будет подключаться любая индуктивная нагрузка: двигатели , компрессоры и т.д. то инвертор должен быть обязательно с чистым синусом на выходе. Т.е. если вы планируете подключать холодильник, насос, электроинструмент и т.д. то инвертор должен на выходе выдавать чистую синусоиду.
Если же подключаемая нагрузка это телевизоры, зарядные устройства, освещение и т.д. то модифицированный синус вполне подойдет.
Таким образом чистый синус имеет более широкую область применения, но и цена у него существенно дороже чем у инверторов с модифицированным синусом.
Итак, мы определили тип инвертора, который нам нужен, далее нужно определить его номинальную мощность. Для того, чтобы это сделать, нужно просуммировать мощность всех электроприборов которые могут быть включены одновременно. Мощность каждого прибора можно найти в инструкции или на самом устройстве. Например: холодильник (300Вт) + телевизор (70Вт) + насос (400Вт) + микроволновка (1000Вт) = 300Вт+70Вт+400Вт+1000Вт = 1770Вт.
Соответственно в данном случае инвертор должен иметь номинальную мощность более 1770Вт. Кроме того важно понимать, что у некоторых приборов существуют пусковые токи, которые кратковременно появляются при запуске оборудования. Эти пусковые токи могут быть в 5-7 раз больше чем номинальные. Это важно учитывать при выборе инвертора. Благо у каждого инвертора есть запас прочности – пиковая нагрузка и зачастую эта характеристика в 2 раза больше номинальной мощности. Поэтому в данном примере инвертора номинальной мощностью 2000Вт хватит для обеспечения питанием указанных приборов, даже с учетом того, что у холодильника в момент пуска мощность может быть 300Вт*7=2100Вт.
Как рассчитать солнечные панели
Следующий вопрос – как рассчитать сколько солнечных батарей нужно установить, чтобы их было достаточно для обеспечения нужным количеством электроэнергии.
Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте выясним, сколько же электроэнергии мы потребляем. Это можно сделать умножив мощность электроприборов на время их работы, например: лампочка мощностью 50Вт работая в течении 3х часов, израсходует 50вт*3ч=150Вт*ч электроэнергии.
Таким образом, можно посчитать полное электропотребление за сутки, но есть и более простой способ – посмотреть показания электросчетчика за месяц и разделить на количество дней в месяце. К примеру: счетчик за месяц (30 дней) накрутил 150кВт*ч электроэнергии. В среднем за сутки получается 5кВт*ч электроэнергии. Это значит, что массив солнечных панелей должен за солнечный день успеть сгенерировать такое же количество электроэнергии.
Солнечные панели бывают различного размера и мощности, и в каждом конкретном случае бывает удобнее использовать панели определенного размера, но, как правило, для средних и больших систем используются панели 250-300Вт, поскольку они наиболее оптимальны с точки зрения монтажа. Мощность панели это как раз то количество электроэнергии, которая она вырабатывает при полной освещенности. Т.е. если на солнечную панель 250Вт в течении 3х часов под прямым углом будет светить солнце, то она выработает 250Вт*3ч=750Вт*ч электроэнергии. Конечно в течении дня может быть достаточно облачно и мало света, поэтому та же самая панель при облачной погоде может вырабатывать в 3-4 раза меньше электроэнергии чем в солнечную погоду.
Таким образом для грубой оценки такой подход в расчетах может подойти. Например если нужна система, которая летом должна вырабатывать 5кВт*ч электроэнергии в день, при условии, что в среднем в течении 4х часов на панель будет светить солнце (4ч*250Вт=1000Вт), то нам понадобится не менее 5 таких панелей.
Для более точного расчета необходимо использовать так называемые таблицы солнечной инсоляции, в которых указаны средние значения солнечной освещенности на 1 кв.м. за сутки в разных регионах нашей страны. К примеру в Астрахани в июне на поверхность наклоненную на 35градусов к горизонту за месяц проникает 197.7 кВт*ч энергии. За сутки в среднем получится около 6.6кВт*ч энергии. Конечно, не вся эта энергия будет преобразована в электрическую. У каждого модуля есть КПД (коэффициент полезного действия, не путать с КПД ФЭПа), в среднем это 16.5-17%. Это значит что нужно 6.6 кВт*ч умножить на 17%, в результате чего получим 1.12кВт*ч в сутки с одного квадратного метра солнечных панелей.
Зная нужное нам количество энергии в сутки, к примеру 5кВт*ч, мы можем определить нужную нам площадь солнечных панелей – 5кВт*ч/1.12кВт*ч=4.46м.кв. Солнечный модуль 250Вт имеет размеры 1650х990мм и площадь равную 1.64м.кв.. Таким образом 3х модулей по 250Вт будет достаточно для генерации 5кВт*ч электроэнергии в сутки на территории Астрахани в июне.
По такому принципу делаются профессиональные расчеты систем, поскольку нет более точных данных по работе солнечных панелей, чем статистические.
Сколько нужно аккумуляторов
Количество энергии которое может быть запасено в аккумуляторной батарее можно оценить по формуле «емкость умножить на номинальное напряжение». Например аккумулятор емкостью 100Ач и напряжением 12В, может запасти в себе 100Ач*12В=1200Вт*ч электроэнергии.
Зная, сколько энергии у нас расходуется в сутки, мы можем определить какая часть этой энергии расходуется из аккумуляторов в отсутствии солнца. Но поскольку срок службы аккумуляторов на прямую зависит от глубины его разряда, и не рекомендуется разряжать аккумуляторы ниже 50%, мы рекомендуем делать расчет аккумуляторов исходя из суточного потребления, например в сутки потребляется 5кВт*ч, это 5000Вт*ч.
Разделив потребление на 12В, получим требуемую емкость банка аккумуляторов 5000Вт*ч/12В=416Ач. Т.е. 4 аккумулятора по 100Ач гарантированно не разрядятся полностью в течении дня, что позволит увеличить срок их службы, а также обеспечат необходимым количеством электроэнергии в отсутствии солнца – ночью.
Как выбрать контроллер заряда аккумулятора и что это такое можно прочитать по адресу: Как подобрать контроллер заряда для солнечных батарей . В этой статье мы не будем останавливаться на данном этапе.
Зима-Лето
Зимой солнца сильно меньше чем летом, поэтому если вы хотите полностью автономную систему, то все расчеты необходимо делать основываюсь на минимальных значениях солнечной инсоляции, которые, как правило наблюдаются в декабре-январе. Так вы гарантированно обеспечите себе автономное питание в течении года. К примеру в той же Астрахани, значение солнечной инсоляции в декабре в 4 раза меньше чем в июне, поэтому для автономной работы системы зимой, потребуется в 4 раза больше солнечных панелей.
Наличие внешней сети или генератора
Если у вас есть возможность подключиться к сети или генератору, то это позволит не покупать большое количество солнечных панелей, для обеспечения питанием в зимнее время. При длительном отсутствии солнца можно включить сеть или генератор для зарядки аккумуляторов не небольшой период времени до полной зарядки, и продолжать получать энергию от солнца.
На сегодняшний день есть большое количество инверторов со встроенным зарядным устройством аккумуляторов, вплоть до автоматического переключения на питание от сети в случае сильного разряда аккумуляторных батарей. Такие инверторы наиболее удобны в использовании и достаточно просты в подключении.
Таким образом, мы разобрались как можно сделать расчет солнечной электростанции, а если у вас остались вопросы вы можете позвонить нам и мы поможем вам разобраться!
On-line калькулятор расчета работы солнечной электростанции
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.
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». Выберите количество и модель ветрогенератра, высоту мачты и окружающий ландшафт. На графике появится голубая кривая, отображающая выработку ветрогенератора в кВт*ч. Чтобы увидеть количество энергии, вырабатываемое в определенные 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».
Обратите внимание, что в нижнем графике «Суммарная выработка электроэнергии» отображаются общие данные как солнечной, так и ветровой системы в сумме.
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. К тому же данные калькулятора предполагают расположение источников тепловой и электрической энергии (солнечных панелей и коллекторов) строго на юг!
Сколько солнечных панелей вам нужно: размер панели и коэффициенты мощности
Сколько солнечных панелей нужно среднему дому? Сколько солнечных батарей мне нужно для дома с 3 спальнями? Сколько солнечных панелей мне нужно для дома площадью 2000 кв.
футов? Это все общие вопросы для честолюбивого солнечного домовладельца. Чтобы определить, сколько солнечных панелей вам понадобится для дома, необходимо сначала узнать, каковы ваши цели.
Вы хотите минимизировать свой углеродный след? Максимально увеличить отдачу от ваших инвестиций? Сэкономить как можно больше денег?
Большинство людей хотят сэкономить деньги, сводя к минимуму воздействие на окружающую среду.
Чтобы рассчитать необходимое количество солнечных панелей, необходимо знать:
Ваша средняя потребность в энергии
Текущее потребление энергии в ваттах
Климат и количество солнечного света в вашем регионе
Эффективность солнечных панелей, которые вы рассматриваете
Физический размер солнечных панелей, которые вы рассматриваете
Один из простых способов ответить на вопрос «Сколько солнечных панелей мне нужно» — это проконсультироваться с профессиональным установщиком солнечных батарей, который может провести для вас бесплатную оценку солнечной системы дома.
Сколько солнечной энергии вам понадобится?
Чтобы определить среднюю потребность вашего дома в энергии, просмотрите прошлые счета за коммунальные услуги. Вы можете рассчитать, сколько солнечных панелей вам нужно, умножив почасовую потребность вашей семьи в энергии на пиковые часы солнечного света в вашем районе и разделив это значение на мощность панели. Используйте пример малой мощности (150 Вт) и высокой мощности (370 Вт), чтобы установить диапазон (например: 17–42 панели для выработки 11 000 кВтч/год). Обратите внимание, что размер вашей крыши и количество солнечного света, которое она получает, также являются факторами.
Если вы работаете с опытным установщиком солнечных батарей, он сделает все эти расчеты за вас. Если вы ищете калькулятор, чтобы выяснить, «сколько солнечных панелей мне нужно?», не ищите дальше. Вы можете использовать SunPower Design Studio, чтобы оценить размер собственной системы, ежемесячную экономию и фактический внешний вид солнечной батареи на вашей собственной крыше.
Сколько ватт вы сейчас используете?
Посмотрите в свой счет за электроэнергию, чтобы определить среднее потребление. Найдите «Использованные киловатт-часы (или кВтч)» или что-то подобное, а затем отметьте продолжительность представленного времени (обычно 30 дней). Если в вашем счете не указаны использованные киловатт-часы, найдите начальные и конечные показания счетчика и вычтите предыдущее показание из самого последнего.
Вам нужно ежедневное и почасовое использование для наших расчетов, поэтому, если в вашем счете не указано среднее значение за день, просто разделите среднемесячное или годовое значение на 30 или 365 дней соответственно, а затем снова разделите на 24, чтобы определить среднее значение за час. потребление электроэнергии. Ваш ответ будет в кВт. (И на всякий случай, если вам интересно, киловатт-час — это количество энергии, которое вы используете в любой момент времени, умноженное на общее время использования энергии.
)
Небольшой дом в умеренном климате может потреблять около 200 кВтч в месяц, а более крупный дом на юге, где на кондиционеры приходится наибольшая часть энергопотребления дома, может потреблять 2000 кВтч и более. В среднем дом в США потребляет около 900 кВтч в месяц. Итак, это 30 кВтч в день или 1,25 кВтч в час.
Среднее дневное потребление энергии — это целевое среднесуточное значение для расчета ваших потребностей в солнечной энергии. Это количество киловатт-часов, которое вам нужно, чтобы ваша солнечная система производила, если вы хотите покрыть большую часть, если не все ваши потребности в электроэнергии.
Важно отметить, что солнечные батареи не работают с максимальной эффективностью 24 часа в сутки. (См. Solar 101: Как работает солнечная энергия?). Например, погодные условия могут временно снизить эффективность вашей системы. Поэтому эксперты рекомендуют добавить 25-процентную «подушку» к вашему целевому среднему дневному значению, чтобы гарантировать, что вы можете производить всю необходимую вам чистую энергию.
Сколько часов солнечного света можно ожидать в вашем районе?
Пиковые часы солнечного света для вашего конкретного местоположения окажут непосредственное влияние на энергию, которую вы можете ожидать от вашей домашней солнечной системы. Например, если вы живете в Фениксе, вы можете рассчитывать на большее количество часов пикового солнечного света, чем если бы вы жили в Сиэтле. Это не означает, что домовладелец из Сиэтла не может использовать солнечную энергию; это просто означает, что домовладельцу понадобится больше панелей.
Центр данных о возобновляемых ресурсах предоставляет информацию о солнечном свете по штатам и крупным городам.
Теперь умножьте свое почасовое использование (см. вопрос № 1) на 1000, чтобы преобразовать почасовую потребность в электроэнергии в ваттах. Разделите среднечасовую потребность в мощности на количество часов пикового солнечного света в вашем районе. Это дает вам количество энергии, которое ваши панели должны производить каждый час.
Таким образом, среднему американскому дому (900 кВтч в месяц) в районе, где пик солнечного света составляет пять часов в день, потребуется 6000 Вт.
Что влияет на выходную мощность солнечной панели?
Вот где качество солнечной панели имеет значение. Не все солнечные панели одинаковы. Фотогальванические (PV) солнечные панели (наиболее часто используемые в жилых помещениях) имеют мощность от 150 до 370 Вт на панель, в зависимости от размера и эффективности панели (насколько хорошо панель способна преобразовывать солнечный свет в энергию) и по клеточным технологиям.
Например, солнечные элементы без линий сетки на передней панели (например, SunPower ® Maxeon ® ) поглощают больше солнечного света, чем обычные элементы, и не подвержены таким проблемам, как расслоение (шелушение). Конструкция наших ячеек делает их более прочными и устойчивыми к растрескиванию или коррозии. А микроинвертор на каждой панели может оптимизировать преобразование энергии в источнике, в отличие от одного большого инвертора, установленного сбоку дома.
Из-за этих широких различий в качестве и эффективности трудно сделать общий вывод о том, какие солнечные панели подходят именно вам или сколько вам понадобится для вашего дома. Главный вывод заключается в том, что чем эффективнее панели, тем большую мощность они могут производить, и тем меньше энергии вам понадобится на крыше, чтобы получить ту же мощность. Обычные солнечные панели обычно производят около 250 Вт на панель с разным уровнем эффективности. Напротив, панели SunPower, как известно, являются самыми эффективными солнечными панелями на рынке.*
Чтобы определить, сколько солнечных панелей вам нужно, разделите почасовую потребность вашего дома в мощности (см. вопрос № 3) на мощность солнечных панелей, чтобы рассчитать общее количество необходимых вам панелей.
Таким образом, для среднего американского дома в Далласе, штат Техас, потребуется около 25 обычных (250 Вт) солнечных панелей или 17 панелей SunPower (370 Вт).
На что влияет размер солнечной панели?
Если у вас небольшая крыша или крыша необычной формы, важно учитывать размер и количество солнечных панелей.
Имея большую полезную площадь крыши, возможно, вы можете пожертвовать некоторой эффективностью и купить панели большего размера (по более низкой цене за панель), чтобы достичь целевого выхода энергии. Но если ваша полезная площадь крыши ограничена или частично затенена, возможность использовать меньшее количество небольших высокоэффективных панелей может быть лучшим способом получить максимально возможную мощность в долгосрочной перспективе, что в конечном итоге сэкономит вам больше денег.
Размеры солнечных панелей
Типичные размеры солнечных панелей для жилых домов сегодня составляют около 65 дюймов на 39 дюймов или 5,4 фута на 3,25 фута, с некоторыми различиями среди производителей. Панели SunPower имеют размеры 61,3 дюйма на 41,2 дюйма.
Эти размеры оставались более или менее неизменными на протяжении десятилетий, но эффективность и производительность при той же занимаемой площади резко изменились в лучшую сторону. Кроме того, SunPower проектирует целые системы таким образом, чтобы между панелями практически не было зазоров, и использует невидимый каркас и монтажное оборудование, чтобы сделать площадь крыши максимально плотной, эффективной и привлекательной.
Сколько весят солнечные панели?
Если вы планируете установить солнечную систему на крыше, понимание веса ваших солнечных панелей является еще одним ключевым фактором, который следует учитывать. Знание веса солнечной панели — лучший способ убедиться, что ваша крыша выдержит полную установку.
Хотя вес панелей варьируется от производителя к бренду, большинство панелей весит около 40 фунтов.
Панели SunPower — самые легкие из всех основных брендов*, некоторые из наших панелей весят всего 33 фунта. Для сравнения, в верхней части диапазона некоторые обычные панели весят до 50 фунтов.
Резюме: Сколько панелей вам нужно?
Ответы на приведенные выше вопросы дадут вам представление об идеальном количестве панелей для ваших нужд по выработке электроэнергии или, по крайней мере, о реальном диапазоне. Затем профессиональный установщик должен оценить архитектуру вашей крыши, угол наклона к солнцу и другие факторы, чтобы увидеть, сможете ли вы физически расположить правильное количество панелей на крыше для достижения ваших ежедневных целей по производству энергии.
Вы также должны рассмотреть вопрос о чистых измерениях, так как вы думаете, сколько денег вы сэкономите и заработаете на своей солнечной системе. Чистый учет — это то, как ваша коммунальная компания начисляет вам кредиты за производство избыточной солнечной энергии, когда светит солнце, а затем позволяет вам получать из этих кредитов, когда вы используете обычную электросеть в ночное время, если вы не храните свою избыточную солнечную энергию в система хранения аккумуляторов.
Для начала воспользуйтесь нашим калькулятором солнечной энергии, который поможет вам рассчитать, сколько вы могли бы сэкономить, переходя на солнечную энергию.
Связанные посты
Solar 101: как работает солнечная энергия?
Как семья из Южной Калифорнии перешла на солнечную энергию, чтобы сэкономить на летних счетах за электричество
Как устанавливаются домашние солнечные панели
Заинтересованы в высокоэффективных солнечных панелях для дома? Свяжитесь с SunPower для получения дополнительной информации.
- *. На основе данных обзора веб-сайтов 20 ведущих производителей по данным IHS по состоянию на апрель 2021 г.
- *. Energy Sage, июль 2021 г., https://news.energysage.com/average-solar-panel-size-weight/ .
Сколько солнечных панелей мне нужно?
По мере того, как все больше домов по всей стране рассматривают возможность установки солнечных батарей, часто задают один вопрос: «Сколько солнечных панелей мне нужно?». Ну, это зависит — есть несколько факторов, которые определяют, сколько солнечных панелей вам понадобится для питания вашего дома или бизнеса; энергопотребление дома, площадь крыши или собственности, ориентация вашей крыши и географическое положение. В этой части мы разберем это для вас.
Сколько солнечной энергии мне нужно?
При определении необходимого количества солнечной энергии; среднее энергопотребление вашего дома — это первое, на что нужно обратить внимание. По данным Управления энергетической информации США, в 2019 году среднее потребление электроэнергии бытовым коммунальным потребителем в США составило 10 649 кВтч.
Это в среднем около 877 кВтч в месяц. Чтобы понять свое собственное использование, хорошее эмпирическое правило — оглянуться назад на общее потребление энергии за последние двенадцать месяцев в ваших счетах за коммунальные услуги. Большинство счетов за коммунальные услуги предоставляют эту информацию. Разделите это число на 12, и вы получите отличную оценку того, что вам нужно, чтобы ваши солнечные батареи генерировали каждый месяц.
Место вашего проживания также играет важную роль в том, сколько солнечных батарей вам понадобится. Например, в штатах на северо-востоке более продолжительные зимы сопровождаются более короткими днями в более прохладные месяцы. Жителям этих регионов, скорее всего, потребуется больше солнечных батарей для выработки того же количества энергии, что и жителям более солнечного и теплого климата. Важно понимать, сколько часов пик солнечного света в среднем получает ваше географическое положение.
Факторы, влияющие на выходную эффективность солнечной панели
При прочих равных, конструкция солнечной панели определяет ее эффективность.
Это, в свою очередь, определяет, насколько хорошо каждый квадратный фут может преобразовывать солнечный свет в энергию.
Например, линии сетки на большинстве панелей уменьшают активную площадь поверхности. Поэтому они не так эффективны, как без них. Кроме того, сетчатые панели подвержены отслаиванию, что еще больше снижает эффективность.
Качество тоже играет роль. Например, если конструкция некачественная и вызывает коррозию и растрескивание, это также может повлиять на способность панели поглощать солнечный свет.
Но, как показывает практика, солнечные панели в жилых домах будут давать вам от 150 до 370 Вт. Это означает, что средняя мощность солнечной панели на квадратный фут составляет 15 Вт.
Сколько в среднем стоят солнечные батареи?
Средняя стоимость солнечной панели составляет от 0,65 до более 2 долларов за ватт для моделей высокого класса. Это означает, что средняя система мощностью 6 кВт обойдется вам в 12 000 долларов, в зависимости от местоположения.
Это без учета затрат на установку, которые могут увеличить цену еще на 5000–10 000 долларов.
Как правило, фотоэлектрические системы в более теплых регионах дешевле, но требуют большего количества панелей, в то время как в более холодном климате все наоборот.
К счастью, налоговые льготы и стимулы могут снизить затраты на установку солнечных панелей и обеспечить дополнительную экономию на протяжении всего срока их службы.
Сколько солнечных панелей для питания дома?
При оценке того, сколько киловатт солнечной энергии мне нужно, важно учитывать размер вашего дома. Дом площадью 1500 квадратных футов будет потреблять в среднем. 633 кВтч / месяц, с другой стороны, дом площадью 3000 кв. Футов будет потреблять в среднем. 1185 кВтч/мес. Среднестатистическому домовладельцу потребуется от 28 до 34 солнечных панелей, чтобы полностью компенсировать потребление электроэнергии. В приведенной ниже таблице приведена оценка количества панелей, которые вам потенциально могут понадобиться в зависимости от размера вашего дома.
* Данные исследования энергопотребления в жилых домах.
Сколько солнечных панелей мне нужно для солнечной системы определенного размера?
Чтобы определить количество панелей, необходимых для достижения заданного размера солнечной системы, разделите его на мощность каждой панели (в среднем около 320 Вт).
Например, если вы стремитесь к системе мощностью 4 кВт, вы разделите 4 кВт (или 4000 Вт) на 320 Вт, чтобы получить 12,5. Округлите ответ до 13, что соответствует количеству панелей, которые вам нужны.
Сколько солнечных батарей мне нужно для обычных приборов?
Вы также можете определить необходимое количество панелей для каждого устройства. Этот подход полезен, если вы хотите добавить панели из-за увеличения использования или при покупке нового устройства.
Чтобы рассчитать это, разделите среднегодовую мощность прибора на мощность панели. Например, для холодильника мощностью 600 кВтч потребуются две солнечные панели (600/320)
Резюме: Пошаговое руководство по определению потребности в солнечных панелях
Вот шаги, чтобы ответить на вопрос «Какого размера солнечная система мне нужна?»
1.
Измерьте годовое потребление кВтч или годовое потребление электроэнергии в вашем доме. Вы можете либо ознакомиться с ежемесячными счетами за электричество за год, либо использовать в качестве оценки среднее потребление американского дома в 10 649 кВтч / год.
2. Вычислите мощность вашей панели, т. е. сколько электроэнергии производит ваша панель в идеальных условиях. Для простоты вы можете использовать 320 Вт в качестве оценки.
3. Оцените свой коэффициент производства, или сколько электроэнергии производит ваша панель на основе среднего солнечного света. Вы можете вычислить это, разделив мощность вашей системы на выработку электроэнергии за год. Или вы можете использовать оценку США от 1,3 до 1,6.
4. Подставьте данные в формулу: Номер панели = потребление кВтч / коэффициент производства / мощность
Например, предположим, что ваш дом потребляет примерно 12 800 кВтч. При производственном коэффициенте 1,6 и 320-ваттных панелях вам потребуется:
12 800 кВтч / 1,6 / 320
Или всего 25 панелей.
Некоторые домовладельцы могут также спросить: «Сколько квадратных футов солнечных панелей мне нужно?» Чтобы ответить на этот вопрос, вам сначала нужно знать, что средняя жилая солнечная панель составляет около 17,5 футов. Затем умножьте эту цифру на количество необходимых вам панелей на основе шагов, которые мы только что описали.
Таким образом, в приведенном выше примере для потребления 12 800 кВтч потребуется 437,5 квадратных футов солнечных панелей (или 25 панелей x 17,5 футов)
Примеры расчетов
Прежде чем мы перейдем к примерам, полезно отметить, что энергопотребление дома не полностью зависит от его площади. Вместо этого количество жителей и их энергетические привычки играют гораздо большую роль.
Но ради того, чтобы люди спрашивали: «Сколько солнечной энергии мне нужно?» с точки зрения квадратных метров, мы проиллюстрировали примеры в этих терминах.
Пример 1: сколько солнечных панелей мне нужно для дома площадью 1000 кв. футов?
Предположим, что потребление дома площадью 1000 кв.
футов с четырьмя жильцами и средним использованием составляет 690 кВтч в месяц или 8280 кВтч в год.
При мощности панели 320 и коэффициенте производства 1,4 количество солнечных панелей вам понадобится:
Солнечные панели = 8 280 / 1,4 / 320 = 18,48
Или 19 солнечных панелей.
Пример 2: сколько солнечных панелей для дома площадью 2500 кв. футов?
Предположим, что в нашем доме площадью 2500 кв. футов проживают пять человек, регулярно потребляющих энергию. Расчетное потребление тогда составит 1131 кВтч в месяц или 13572 кВтч в год.
Опять же, учитывая панель мощностью 320 Вт и коэффициент производства 1,4, подстановка чисел в уравнение дает нам:
солнечных панелей = 13 572 / 1,4 / 320 = 30,29
или 31 солнечная панель.
Калькуляторы
Солнечные панели Калькулятор кВтч
Вы можете использовать приведенный ниже калькулятор, чтобы быстро определить потребность в солнечных батареях на основе вашего среднего ежемесячного потребления кВтч и ближайшего города от вашего дома.
Последний помогает лучше оценить количество солнечного света, которое вы получаете, в зависимости от вашего местоположения.
Калькулятор солнечных панелей
Калькулятор площади солнечных панелей
Кроме того, вы также можете рассчитать необходимое количество солнечных панелей на основе квадратных метров. Это полезно, если вы планируете установить солнечные батареи в новом доме и еще не отслеживали ежемесячное потребление электроэнергии.
Однако ни один калькулятор не сделает это за вас напрямую, так как нет корреляции между метражом и потреблением.
Но есть обходной путь. Вы можете использовать приведенный ниже калькулятор, чтобы рассчитать прогнозируемое месячное потребление кВтч на основе количества людей, проживающих в доме, и их привычек потребления энергии:
Калькулятор кВтч
Как только вы получите предполагаемое ежемесячное потребление кВтч, просто подключите его к калькулятору кВтч солнечной панели выше.
Не все крыши подходят для солнечных панелей
Помимо оценки того, сколько солнечных панелей вам нужно, вы также должны учитывать вес самих панелей.
В среднем одна панель весит около 40 фунтов, добавляя около 2,8 фунтов на квадратный фут для типичной скатной крыши и 5 фунтов для плоских крыш. Поэтому вам нужно убедиться, что ваша крыша может выдержать этот дополнительный вес. Вы также должны учитывать материал, возраст и структуру вашей крыши.
По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США, около 50% домов не могут поддерживать солнечные панели на крышах. Общественные солнечные программы — это обычный способ для многих домовладельцев, предприятий и арендаторов использовать солнечную энергию, фактически ничего не устанавливая на своей крыше. Участники могут подписаться на близлежащую солнечную ферму и платить более низкую цену за электроэнергию, полученную от нее. Через Community Solar с Nexamp процесс определения размера доли подписчиков в солнечной ферме аналогичен определению количества солнечных панелей на крыше. Мы просто анализируем потребление энергии подписчиком за последние 12-13 месяцев и рекомендуем подходящее распределение нашей фермы для подписки со скидкой.