Сколько нужно солнечных панелей для дома: Сколько нужно солнечных батарей для дома или квартиры? — SolarTeam Ukraine
Сколько нужно солнечных батарей для дома или другого объекта?
Принципы, по которым работает система
Сегодня, как источник электроэнергии, солнечные батареи уже трудно отнести к числу самых передовых технологий. Впервые они были применены более 40 лет назад для энергообеспечения космических станций, а в настоящее время они прочно вписались в быт загородного дома, в роли источника бесплатной и экологически чистой энергии, исходящей от солнца в том количестве, сколько нужно.
Типовая электрическая схема автономного энергоснабжения на основе солнечных батарей, модулей, панелей.
Солнце постоянно посылало и продолжает посылать на нашу землю миллиарды киловатт энергии, и данный источник еще много миллионов лет не иссякнет. Казалось бы, для чего строить тепловые, атомные и гидроэлектростанции? Ведь можно брать и пользоваться солнечной энергией сколько нужно. Но система, о которой идет речь, пока используется весьма ограниченно. Так в чем же заключается причина?
Принцип работы солнечной батареи представляет из себя фотоэлектрическую генерацию постоянного тока, которая преобразует лучистую энергию в электрическую.
Иными словами, такая система применяет свойство полупроводников на базе кристаллов кремния.
Кванты света попадают на пластину полупроводника и с внешней орбиты атома этого химического элемента выбивают электрон, что способствует созданию достаточного количества свободных электронов, для того чтобы образовался электрический ток.
Схема работы солнечных батарей.
Однако, чтобы мощности и напряжения такого источника хватило для использования в хозяйстве загородного дома или какого-либо другого объекта, одного-двух кремниевых элементов будет недостаточно. Для этого их собирают в целые панели и соединяют последовательно или параллельно. При этом площадь данных панелей может составлять он нескольких сантиметров в квадрате до нескольких метров в квадрате. Увеличивая количество панелей, можно достигнуть большей мощности, производимой данными элементами.
Производительность солнечных батарей зависит как от площади, так и от интенсивности солнечного света и угла падения солнечных лучей.
Соответственно, их производительность зависит от географической широты и от местности, где расположен частный дом, от времени года и погоды, от времени суток. Помимо этого, чтобы система работала и подавала энергию в сеть, необходимо установить некоторые дополнительные электроприборы, в частности:- инвертор, который будет преобразовывать постоянный ток в переменный;
- аккумуляторную батарею, которая будет накапливать энергию и сглаживать перепад напряжения вследствие изменения освещенности;
- контроллер заряда аккумулятора, не позволяющий ему разрядиться раньше времени или перезарядиться.
Это все в комплексе имеет название “автономная система энергоснабжения на основе солнечных батарей”.
Вернуться к оглавлению
Технические характеристики солнечной батареи
Как и любое другое техническое устройство, солнечные батареи имеют свои технические и эксплуатационные характеристики, отличающиеся для различных моделей и производителей, но с довольно небольшим расхождением.
Панель с площадью примерно 0,2 квадратных метра будет иметь мощность модуля примерно 10 Вт и напряжение около 25 В при максимальной нагрузке. Ток короткого замыкания в данном случае составляет приблизительно 500 мкА. Такой модуль будет весить около 2 кг. Типичный КПД такого элемента составляет 14-18%. Срок службы данной пластины – не меньше 25 лет.
Вернуться к оглавлению
Эффективность и преимущества солнечных батарей
Схема подключения солнечных батарей.
Несмотря на низкий КПД, солнечные батареи считаются наиболее эффективным источником электроэнергии среди автономных и альтернативных источников питания. Но вследствие достаточно высокой стоимости и зависимости от условий погоды, в большинстве случаев они позиционируются не в виде основного, а в виде дополнительного источника питания для загородного дома. Это вызвано двумя причинами: их довольно высокой стоимостью и сравнительно невысоким выходом электроэнергии с одной единицы площади.
Ясным солнечным днем с 1 квадратного метра элемента можно получить 120 Вт мощности.
Такого количества энергии не хватит даже для того, чтобы обеспечить работу компьютера. Для этого с целью получения более высокой мощности солнечные панели объединяются в целые мини-электростанции. Одна солнечная батарея площадью 10 квадратных метров способна дать уже больше 1 кВт энергии, а это в силе обеспечить нормальную работу нескольких лампочек, телевизора и компьютера.
Для загородного дома, в котором проживают 3-4 человека, в светлое время года и светлое время дня, может оказаться достаточно 20 квадратных метров площади солнечных батарей (это примерная ежемесячная потребляемая мощность – 200-300 кВт).
Как правило, участка крыши, ориентированного на юг, для установки данной площади солнечной батареи будет достаточно. В случае если площадь крыши, которая ориентирована на юг, составляет 40 квадратных метров, то это при 18-20 солнечных днях может выдавать до 500 кВт ежемесячно.
В зимнее время солнечная батарея будет неэффективна. В то же время нельзя не отметить и очевидные достоинства:
Типичная схема элементов солнечной батареи.
- длительный срок службы;
- независимость от технических неполадок организации, поставляющей энергию;
- крайне невысокая вероятность выхода из строя солнечной батареи;
- отсутствие необходимости в постоянном техническом обслуживании;
- бесплатность энергии (после того как в данную систему вложены немалые средства).
Как у источника энергии, недостатки у солнечных батарей тоже имеются, но их не так уж и много, однако они весьма конкретны и убедительны:
- высокая стоимость и длительный срок окупаемости;
- зависимость от погодных условий;
- низкий КПД в сравнении с традиционными источниками электроэнергии;
- невозможность применения для приборов, которые потребляют большую мощность.
Для того чтобы пользоваться дармовой солнечной энергией, потребуется инвестировать в солнечную электростанцию сразу очень значительную сумму. Это всегда труднее, чем платить регулярно, но небольшие суммы.
Монтаж солнечных батарей.
Поэтому наличие на крыше частного дома солнечной батареи в большинстве случаев свидетельствует не только о приверженности владельцев к экологичным технологиям и техническому прогрессу, но и о наличии у них избыточных сумм денег на банковском счете. Именно в связи с этим в странах Европы солнечные батареи можно встретить гораздо чаще, поскольку там намного выше покупательная способность, нежели в других странах.
Помимо этого, использование солнечных батарей требует выбирать в доме подходящее помещение, для того чтобы установить аккумуляторы, оборудовать схему синхронизации напряжения с тем, что подается от местной подстанции.
Вернуться к оглавлению
Когда солнечные батареи наиболее актуальны?
Подключение солнечной батареи к аккумуляторам.
Одним из случаев, когда себя оправдывают солнечные батареи, является ситуация, когда в частном доме или на другом объекте лимитировано энергопотребление ввиду недостатка мощности. Местная подстанция не способна изменить лимит потребления, а если и может, то это будет стоить дороже, чем солнечные батареи.
Имеет смысл использовать солнечную электростанцию и в тех случаях, когда надо обеспечить бесперебойное питание какой-нибудь системы, например, компьютерной сети или охранной сигнализации. Естественно, окупаемость и рентабельность систем на основе солнечных батарей тем выше, чем больше в году ясных солнечных дней в данной местности. К примеру, в Крыму, в южных районах, на курортах и высокогорных плато, где большую часть дня небо свободно от облаков.
Большинство задается вопросом: где приобрести солнечные батареи и сколько это будет стоить? Само собой, в специализированных магазинах, торгующих качественными изделиями. Это могут быть как китайские устройства, так и немецкие панели высокого качества и изделия производителей других стран.
Подобные устройства есть и у отечественных производителей.
Все упирается в потребности каждого домовладельца, стоимость и мощность панелей. Деньги в данном вопросе экономить не рекомендуется, лучше приобретать самые качественные и передовые солнечные панели, которые окупятся со временем.
Схема подключения солнечных батарей.
Покупая устройства для производства электроэнергии из солнечных лучей, владелец частного дома обретает независимость от централизованного поставщика энергии с постоянно растущими расценками за киловатт электричества и получает столько электроэнергии, сколько ему нужно. Если требуется сделать крышу на солнечных батареях, то лучшим вариантом будет обратиться в проверенную надежную компанию. Тут помогут не только с выбором устройства по доступным ценам, но и полностью установить все оборудование.
Не нужно бояться, что в некоторых местностях мало солнечных дней. Панели эффективно функционируют и в пасмурную погоду, а технологии солнечной энергии развиваются и совершенствуются постоянно.
Солнечные панели можно установить как на крыше, так и в другом доступном месте.
Рекомендуется устанавливать их на южной стороне кровли дома, так как при ясном солнце эффективность работы панелей значительно возрастает.
Установка солнечных батарей удобна и несложна. Главное – грамотно установить их в нужном месте. При этом не потребуется переделывать крышу дома. Единственное, что потребуется сделать, – это укрепить конструкции при недостаточно прочной кровельной системе. Наклон солнечных панелей необходим не только для их быстрой очистки от снега.
Сколько нужно солнечных батарей для дома — расчет солнечной электростанции |
- Максимально допустимая мощность
- Как посчитать панели и площадь под них
- Какой должна быть сама крыша
- Примеры оптимального размещения
- Особенность размещения на фасаде
Правильно выбранные характеристики и место размещения фотоэлектрических модулей первоочередно влияют на эффективность домашней электростанции. Первое, на чем стоит акцентировать внимание при выборе — это тип кристаллов.
Монокристаллические панели обладают большим КПД, но работают только, когда солнечные лучи попадают под прямым углом 90°, что подходит для экваториальных широт. Второй вариант — поставить на поворотные трекеры, регулирующие угол наклона к Солнцу. При недостаточной или неправильной освещенности высокая вероятность, что вырабатываемого тока не хватит для включения инвертора.
Применяются в основном в промышленных СЭС, где важна максимальная выработка электричества на ограниченной территории.
В домашних электростанциях более распространенные поликристаллические модули. Отлично работают под любым наклоном к Солнцу, производят электричество даже из отраженного света. У них меньше порог автоматического запуска.
Поликристаллические панели дешевле в среднем на 2-3% монокристаллических. Хоть и разница цен между ними не существенна, для широт Украины вторые все же будут выгоднее
Бренд — не менее важный критерий выбора. Лучше выбирать из «Tier1» — ТОП-10 мировых производителей.
Все 10 компаний реализуют полный цикл производства солнечных батарей и обеспечивают контроль качества на каждом этапе.
Согласно стандартам Tier1, за первый год эксплуатации фотомодуль не должен потерять больше 0,8% мощности, а за первые 25 лет — больше 20%. Фактически же у отдельных брендов Tier1 батареи сохраняют 80% номинала на протяжении 30 лет службы.
У менее рейтинговых компаний этот показатель не такой высокий, и соответственно больше процент потерь, а это не выработанная и не проданная энергия. Со временем недовыработка электричества будет расти, а с ней и потеря дохода. Если для Вас важно, чтобы батарея долго и качественно работала, то лучше выбирайте Tier1.
Определившись с брендом, посчитайте мощность Вашего проекта, но помните, что она ограничена.
Чем обусловлена мощность солнечной электростанции
Здесь играет важную роль ограничение электроснабжения на домохозяйство и площадь кровли. Дело в том, что в каждом доме и квартире ограничена нагрузка на сеть.
Обычно это 5-10 кВт. Это вызвано тем, что отдельный участок улицы или квартал обслуживает собственный распределительный энергоузел, рассчитанный на определенную суммарную максимальную нагрузку.
Выработанное по «зеленому тарифу» электричество прежде всего идет на снабжение домашней сети, и его количество не должно превышать ограничение по электропотреблению. Например, если РЭС отвели Вам только 7 кВт, мощность домашней СЭС не должна превышать этот показатель.
Больше просто не разрешат установить. Аварии, скорее всего, не случится но возникнут другие сложности со стороны энергопоставляющей компании, потому максимально допустимая выработка ограничивается инвертором. Он не пропустит в сеть больше номинала.
Для увеличения максимальной нагрузки Вам придется договариваться с РЭС, чтобы те провели на Ваш участок дополнительную линию с другого распределительного узла (при наличии технической возможности, конечно) и, скорее всего, за это придется доплачивать.
Мощность системы определяется номиналом инвертора, а не суммарной мощностью фотомодулей. Например, с тем же ограничением Вам никто не запрещает поставить 7кВт инвертор и панели на 10 кВт. В таком случае будет считаться, что мощность системы 7кВт.
В украинских широтах солнечные батареи почти никогда не работают на максимум, разве что посреди ясного дня летом. Обычно это 30-50% от номинала. Читайте про производительность тут.
Например, если у Вас стоит станция на 7 кВт. В сеть поступает в среднем 2-3 кВт в час. Если расширить мощность до 10 кВт, средняя выработка составит 4-5 кВт. С другой стороны, посреди ясного летнего дня будет производиться 8 кВт, а то и всех 9 кВт. При этом в сеть поступит только 7 кВт. В украинских широтах такая аномально высокая выработка вероятна несколько дней в году по 2-3 часа в сутки.
Инвертор «срежет» мощность выше своего номинала. В таких условия кратковременно будут небольшие потери, но в перспективе Вы продадите в энергосистему (или энергоснабжающей организации) до 40% больше электричества.
Зная ограничение электроснабжения, несложно посчитать, сколько модулей Вам понадобится.
Расчет мощности домашней СЭС
Все панели, из которых собирается массив, стандартизированы по габаритам и номиналу. При 260-290 Вт мощности, их площадь варьируется около 1,5 — 1,7 м2.
Маломощные фотомодули делаются из производственного брака, потому их сложнее купить. Если Вы встретите номиналы 50Вт, 100Вт или 150Вт, помните, что их качество скорее всего ниже стандарта, даже у топовых производителей.
Средний пример станции на 8кВт
Для расчетов возьмем стандарт класса Tier1. Для 8кВт станции, Вам понадобятся панели в количестве:
8000 Вт / 275 Вт/шт ≈ 29,09 шт
При округлении в большую сторону получится 30шт. Фактическая мощность станции составит:
275Вт/шт. × 30 шт. = 8 250 Вт.
Учитывая, что даже летом она будет работать на 50-60% от номинала, разница — не критичная.
Рассчитаем площадь кровли под электростанцию:
1,63 м2/шт.
× 30 шт. = 48,9 м2.
Такая относительно небольшая конструкция легко разместится на любой крыше. А теперь рассчитаем максимально допустимый вариант.
Максимальный пример на 30кВтПо условиям зеленого тарифа, мощность домашней СЭС не должна превышать 30кВт. Чтобы соорудить такую станцию понадобится тех же панелей, что и в предыдущем примере:
30 000 Вт / 275 Вт/шт. = 109 шт.
Для их размещения необходима площадь:
1,63 м2/шт. × 109 шт. = 177,67 м2.
Важно понимать, что в расчетах отображена полезная площадь крыши. Даже если у Вас она намного больше, не факт, что ее хватит для размещения всех модулей.
Здесь важно не только количество квадратных метров, а и технические параметры: высота, форма, наклон. Не забывайте и о том, что это почти 2 тонны веса. Не каждая кровля выдержит такую гигантскую и увесистую конструкцию.
Какая должна быть крыша для СЭС?
При планировании, помимо габаритов кровли, учитывайте ее форму и угол наклона.
Так как Украина находится в северном полушарии, больше всего света получает южная сторона. На ней и размещайте фотоэлектрические модули. Больше об этом читайте в статье про эффективность солнечных панелей.
Идеи для размещения фотомодулей
При наземной установке нужно в обязательном порядке обладать значительными площадями. Мы этот вариант пока рассматривать будем позже, а сейчас рассмотрим более практичные решения.
Если одной крыши мало — перенесите часть электростанции на другие объекты, например, тот же гараж или хозяйственные постройки. Правда для этого понадобится инвертор на два MPPT выхода (минимум).
Это хороший вариант при близком расположении от дома, так как в батареях вырабатывается постоянный ток, и с увеличением длины кабеля увеличиваются потери электричества. Потому, крайне желательно все размещать компактно.
При нехватке нескольких квадратных метров, соорудите дополнительный навес (если это возможно).
Так Вы не нарушите эстетику дома и решите вопрос недостающей площади.
Простые и популярные решения
Самый простой вариант — соорудить отдельный навес, состоящий из нескольких опор и крыши из панелей, а пространство под ним использовать в качестве паркинга или других целей.
На фото пример того, как «выкрутиться из ситуации», если крыша дома не подходит для размещения.
Из-за того, что наклоны обеих участков отличаются — понадобится инвертор на 2 MPPT трекера.
Вот еще несколько примеров практического использования полезной площади:
Веранда с крыльцом суммарной мощностью около 7 кВт.
Функциональный навес для автомобиля — 2,5 кВт.
Панели на фасаде
Размещение панелей на фасаде здания целесообразно только при отсутствии иных вариантов, как на этом фото, где крыша повернута не в солнечную сторону, а свободного места для строительства площадей попросту нет.
Единственный недостаток: из-за такого наклона эффективность летом уменьшится, зато зимой, когда Солнце низко, она будет лучше, чем на крыше.
При планировании старайтесь не допускать таких ошибок, как на фото, где антенна кидает тень прямо на панель.
Благодаря таким идеям, Вы не ограничены в планировании мощности СЭС, за исключением рамок самого «зеленого тарифа».
Так, еще на этапе планирования Вы рассчитаете удобный наклон и размещение навеса, оптимально спроектируете его площадь.
Автор: Владислав С.
Сколько солнечных панелей мне нужно для питания дома? – Forbes Home
Популярность солнечных панелей в последние десятилетия резко возросла. Это отчасти благодаря росту экологически ответственного поведения и желанию сократить счета за электроэнергию за счет замены традиционных источников отопления, охлаждения и электричества более чистыми и естественными источниками. Если вы думаете о том, чтобы сделать этот переключатель, вам, вероятно, интересно, сколько солнечных панелей требуется для питания дома.
Хотя ответ может быть немного сложным, если вы наймете профессионала или компанию по установке солнечных панелей для консультации, они, скорее всего, возьмут на себя и эту часть процесса (и могут дать вам советы о том, как обслуживать и чистить солнечные панели).
).
Реклама
ЭТО РЕКЛАМА, А НЕ РЕДАКЦИОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ. Обратите внимание, что мы получаем компенсацию за любые продукты, которые вы покупаете или подписываетесь через эту рекламу, и эта компенсация влияет на ранжирование и размещение любых предложений, перечисленных здесь. Мы не предоставляем информацию о каждом доступном предложении. Информация и суммы сбережений, изображенные выше, предназначены только для демонстрационных целей, и ваши результаты могут отличаться.
Зарядите свой дом солнечной энергией
SunPower имеет сеть надежных установщиков для вашей солнечной системы, солнечных панелей и электроснабжения. Найдите установщика солнечных панелей сегодня!
Исследуйте варианты
Но если вам интересно, сколько солнечных панелей вам может понадобиться, и вы хотели бы попытаться рассчитать это самостоятельно, вам понадобится несколько сведений: сколько энергии потребляет ваше домашнее хозяйство; сколько места у вас есть на крыше, которое можно использовать для размещения солнечных панелей, сколько часов солнца получает ваш дом, а также мощность и относительная эффективность фотоэлектрических (PV) солнечных панелей, которые вы будете устанавливать.
Чтобы узнать, сколько солнечных панелей необходимо для питания дома, вы будете использовать формулу с тремя ключевыми факторами, согласно EnergySage: годовое потребление энергии, мощность панели и выработка отношения. Но что это означает?
Годовое потребление электроэнергии
Первым шагом является определение вашего годового потребления электроэнергии; это количество электроэнергии, потребляемой всей вашей семьей в год. Это число, измеряемое в киловатт-часах (кВтч), включает в себя все источники электроэнергии в вашем доме, включая мелкие и крупные бытовые приборы, кондиционеры, освещение, очистители воздуха и водонагреватели. Управление энергетической информации США (EIA) указывает, что в среднем домохозяйство потребляет около 11 000 кВтч электроэнергии в год.
Мощность солнечной панели
Выбирая лучшие солнечные панели, вы можете подумать, что они выглядят в основном одинаково, но они не созданы одинаково, поэтому вам необходимо знать мощность панелей, которые вы собираетесь установить.
Мощность панели – это количество электроэнергии, излучаемой панелью. Мощность большинства солнечных панелей варьируется от 250 до 400 Вт, поэтому можно с уверенностью предположить, что 300 — это средняя мощность панели, которую вы можете найти.
Коэффициенты выработки
Согласно EnergySage, коэффициент выработки системы солнечных батарей представляет собой отношение предполагаемой выработки энергии системой с течением времени (в кВтч) к фактическому размеру системы (в Вт). Вы можете подумать, что это будет соотношение 1:1 — вы получаете то, что входит. Но различия в количестве солнечного света, падающего на ваш дом, приводят к тому, что это не так.
Система мощностью 10 кВт, производящая 16 кВтч электроэнергии в год, будет иметь коэффициент производства 1,6 (16/10 = 1,6). В таком месте, как Гавайи, где долгие дни и постоянное солнце, такой коэффициент вполне возможен, тогда как в облачной и дождливой Новой Англии средний коэффициент производства может составлять всего 1,2
Подсчитайте, сколько солнечных панелей вам нужноВот фактическая формула, используемая EnergySage, которую вы можете использовать, чтобы определить, сколько солнечных панелей вам понадобится:
- Количество панелей = размер системы / производительность / мощность панели
- Используя числа, которые мы определили до сих пор, мы получаем:
- Количество панелей = 11 000 кВт / 1,6 / 300 Вт
Для выполнения этой работы требуется от 20 до 25 солнечных панелей.
Вы можете использовать эту же формулу, чтобы определить, сколько солнечных панелей вам понадобится для питания вашего дома. Или вы можете использовать более простой способ, который заключается в том, чтобы посмотреть на свой счет за электроэнергию, чтобы определить, что вам нужно.
Реклама
ЭТО РЕКЛАМА, А НЕ РЕДАКЦИОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ. Обратите внимание, что мы получаем компенсацию за любые продукты, которые вы покупаете или подписываетесь через эту рекламу, и эта компенсация влияет на ранжирование и размещение любых предложений, перечисленных здесь. Мы не предоставляем информацию о каждом доступном предложении. Информация и суммы сбережений, изображенные выше, предназначены только для демонстрационных целей, и ваши результаты могут отличаться.
Сравните предложения лучших установщиков солнечных панелей
Выберите штат, чтобы начать работу с бесплатной оценкой без обязательств
Найдите установщика солнечных панелей
Альтернативный способ расчета использования солнечной энергии Если вам не интересно заниматься математикой самостоятельно, просто посмотрите на свои счета за коммунальные услуги, чтобы выяснить, сколько энергии вы используете.
Это позволяет вам умножить потребление энергии на количество часов яркого солнечного света, которое получает ваш дом, а затем разделить полученный результат на мощность панелей, которые вы планируете установить.
Факторы, влияющие на количество солнечных панелей, которые вам понадобятся
Есть ли что-нибудь еще, о чем нужно подумать, помимо приведенных выше расчетов? Оказывается, есть несколько других факторов, которые необходимо учитывать при определении количества солнечных панелей для питания дома.
Выходная эффективность солнечной панелиВаши солнечные панели не будут постоянно потреблять солнечную энергию с максимальной мощностью. Подумайте о тех трехдневных дождях, которые идут осенью, или о сильных снегопадах зимой, которые таят несколько дней. В такие моменты вам понадобится буфер в энергопотреблении, поэтому рекомендуется иметь примерно на 25% больше солнечных панелей, чем вам нужно.
Количество часов солнечного света
Количество энергии, которую вы получаете от своих солнечных батарей, напрямую зависит от того, сколько солнца получает ваш дом.
Дополнительные панели потребуются, если вы живете в районе без долгих часов сильного солнечного света.
Мощность ваших панелей
Мощность большинства солнечных панелей варьируется от 150 до 350 Вт на панель. Если вы выберете панели с меньшей мощностью, вам понадобится больше, чтобы вырабатывать достаточно энергии для вашего дома. Конечно, это при условии, что вы хотите заменить 100% потребляемой энергии солнечной энергией. Если вы надеетесь только на частичное преобразование, разница в мощности солнечной панели может не иметь большого значения.
Стоимость солнечных панелейСколько вы хотите или планируете потратить на солнечные панели? Перед покупкой убедитесь, что вы знаете, сколько из них имеет смысл для вашего бюджета.
Размер солнечной панели Чтобы понять, сколько солнечных панелей вам понадобится, вы должны знать стандартные размеры солнечных панелей, чтобы знать, сколько вы можете разместить на своей крыше. Площадь бытовой солнечной панели с 60 ячейками составляет 17,62 квадратных фута, а площадь коммерческой солнечной панели с 72 ячейками — 21,13 квадратных фута.
Компании по установке солнечных панелей измерят площадь вашей крыши, чтобы определить, сколько панелей можно безопасно установить.
Реклама
ЭТО РЕКЛАМА, А НЕ РЕДАКЦИОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ. Обратите внимание, что мы получаем компенсацию за любые продукты, которые вы покупаете или подписываетесь через эту рекламу, и эта компенсация влияет на ранжирование и размещение любых предложений, перечисленных здесь. Мы не предоставляем информацию о каждом доступном предложении. Информация и суммы сбережений, изображенные выше, предназначены только для демонстрационных целей, и ваши результаты могут отличаться.
Сравните предложения от лучших установщиков солнечных панелей
Бесплатно, оценки без обязательств
Найдите установщика солнечных панелей
Сколько солнечных панелей мне нужно для моего дома?
По нашим оценкам, типичному дому требуется от 17 до 21 солнечных панелей , чтобы покрыть 100 процентов потребления электроэнергии.
Чтобы определить, сколько солнечных панелей вам нужно, вам нужно знать: ваше годовое потребление электроэнергии, мощность солнечных панелей, которые вы рассматриваете, и предполагаемый коэффициент производства вашей солнечной системы. Вы можете рассчитать необходимое количество солнечных панелей, разделив размер системы на коэффициент производства и снова на мощность панели.
Фактическое количество панелей, которые вам необходимо установить, зависит от таких факторов, как ваше географическое положение, эффективность панели, номинальная мощность панели и ваши личные привычки энергопотребления. Важно отметить, что количество солнечных панелей, необходимых для вашего дома, напрямую влияет на цену, которую вы платите за солнечную энергию. Хотя ответ не всегда прост, мы собрали несколько примеров, чтобы помочь вам понять на высоком уровне, сколько солнечных панелей вам нужно для установки эффективной домашней солнечной батареи.
Сколько солнечных панелей питает дом? Основные выводы
- Среднему дому требуется от 17 до 21 солнечных панелей , чтобы полностью компенсировать счета за коммунальные услуги за счет солнечной энергии.
- Количество необходимых вам солнечных панелей зависит от нескольких ключевых факторов, включая ваше географическое положение и характеристики отдельных панелей .
- Если вы живете в Массачусетсе, вам потребуется больше солнечных панелей для той же мощности, чем в Калифорнии.
- Сравните бесплатные индивидуальные расценки на солнечную энергию на EnergySage Marketplace.
Что в этой статье?
- Как рассчитать необходимое количество солнечных панелей
- Основные факторы для определения необходимого количества солнечной энергии
- Часто задаваемые вопросы
Что нужно знать, чтобы рассчитать необходимое количество солнечных панелей?
Прежде чем приступить к расчету необходимого количества солнечных панелей, необходимо принять во внимание несколько соображений:
- Ваше годовое потребление электроэнергии
- Мощность солнечных панелей, которые вы рассматриваете
- Предполагаемый коэффициент производства вашей солнечной энергосистемы
Как рассчитать, сколько солнечных панелей вам нужно
Вы можете рассчитать, сколько солнечных панелей вам нужно, , разделив годовое потребление электроэнергии на коэффициент производства в вашем районе , а затем разделив это число на выходная мощность вашего солнечные панели .
Давайте немного разберем это:
Расчет того, сколько солнечных панелей вам понадобится для удовлетворения всех ваших потребностей в энергии, зависит от нескольких факторов. Самый простой способ узнать, сколько панелей вам понадобится, — это воспользоваться нашим калькулятором солнечной энергии. Когда вы укажете свой адрес и приблизительный ежемесячный счет за электроэнергию, мы сделаем все расчеты за вас, чтобы вы могли принять обоснованное решение. Если вы хотите сделать эти расчеты для себя, мы объяснили нашу формулу ниже, чтобы помочь.
Формула, которую мы использовали для оценки количества солнечных панелей, необходимых для питания вашего дома, зависит от этих ключевых факторов. Вот предположения, которые мы сделали, и то, как мы произвели наши расчеты:
Годовое потребление электроэнергии
Годовое потребление электроэнергии — это количество энергии, которое вы используете в своем доме в течение всего года. Измеряемое в киловатт-часах (кВтч), это число зависит от приборов в вашем доме, которые потребляют электричество, и от того, как часто вы их используете.
Холодильники, кондиционеры, мелкая кухонная техника, освещение, зарядные устройства и многое другое потребляют электричество.
По данным Управления энергетической информации США (EIA), среднее американское домашнее хозяйство потребляет 10 632 кВтч электроэнергии в год (или 886 кВтч в месяц), поэтому мы будем использовать это число в качестве идеального размера системы солнечных батарей или солнечной батареи, что означало бы, что вы могли бы компенсировать 100 процентов вашего потребления электроэнергии и счета за коммунальные услуги с помощью солнечных батарей (на практике это не так аккуратно, но потерпите нас здесь). Если вы хотите получить более точную цифру на основе того, сколько энергии вы используете, проверьте счета за электроэнергию за прошлый год, чтобы узнать свое среднее потребление электроэнергии. Получив это число, не стесняйтесь подставлять его в приведенные ниже уравнения.
Мощность солнечной панели
Также известная как номинальная мощность солнечной панели, мощность панели — это выходная мощность конкретной солнечной панели в идеальных условиях.
Мощность измеряется в ваттах (Вт), и мощность большинства солнечных панелей находится в диапазоне от 300 до 400+ Вт. В этих расчетах мы будем использовать панели мощностью 390 Вт, поскольку 390–400 Вт — это наиболее часто упоминаемый диапазон мощностей на рынке EnergySage согласно нашему последнему отчету Intel Report .
Коэффициенты производства
Коэффициент производительности системы солнечных панелей — это отношение расчетной выработки энергии с течением времени (в кВтч) к ее фактическому размеру системы (в Вт). Эти цифры почти никогда не равны 1:1 — в зависимости от того, сколько часов солнечного света будет получать ваша система (что в первую очередь зависит от вашего географического положения), ваш коэффициент производства изменится соответствующим образом.
Например, система мощностью 10 кВт, которая производит 14 кВтч электроэнергии в год, имеет коэффициент производства 1,4 (14/10 = 1,4) — это вполне реалистичный коэффициент производства, который можно увидеть в реальном мире.
В США коэффициент производства обычно находится в пределах от 1,3 до 1,6, поэтому мы будем использовать эти два числа в качестве верхней и нижней оценок для наших расчетов.
Теперь давайте посчитаем.
У нас есть три основных предположения (потребление энергии, мощность солнечных панелей и коэффициенты производства) — так как же эти цифры перевести в предполагаемое количество солнечных панелей для вашего дома? Формула выглядит следующим образом:
Количество панелей = размер системы / производительность / мощность панели
Подставив наши числа сверху, мы получим:
Количество панелей = 10 632 кВтч / 1,3 или 1,6 / 390 W
… что дает нам от 17 до 21 панели в солнечной батарее , в зависимости от используемого коэффициента производства (17 для коэффициента 1,6 и 21 для коэффициента 1,3). Итак, 17 панелей по 390 Вт каждая дают общий размер системы около 6,6 кВт !
Стоимость солнечной панели
Существует соображение о том, сколько солнечных панелей купить без учета стоимости как фактора.
Солнечные панели стоят в среднем 2,86 доллара за Вт. Общая средняя стоимость установки составляет 20 020 долларов США для системы мощностью 10 кВт (с учетом 30-процентного федерального налогового кредита на солнечную энергию). Это сильно варьируется в зависимости от местоположения, стоимости установки и стимулов: более теплый климат дешевле, но требуется больше панелей, и наоборот для более холодного климата.
Основные соображения для определения необходимого количества солнечной энергии
Расчет необходимого количества солнечных панелей можно выполнить с помощью трех приведенных выше входных данных, но если копнуть глубже, то окажется, что при определении идеального размера вашей системы солнечных панелей учитывается гораздо больше факторов. Понимание производственных коэффициентов, взаимосвязи между размером системы и количеством панелей, а также влиянием размера дома может быть важно при проектировании идеальной установки солнечной панели.
Сколько солнечной энергии могут производить ваши панели?
Количество энергии (кВтч), которую может производить ваша солнечная энергетическая система, зависит от того, сколько солнечного света получает ваша крыша, что, в свою очередь, создает ваш коэффициент производства.
Количество солнечного света, которое вы получаете за год, зависит как от того, где вы находитесь в стране, так и от времени года. Например, в Калифорнии больше солнечных дней в году, чем в Новой Англии. Но в любом месте вы сможете производить достаточно энергии, чтобы покрыть свои потребности в энергии и попрощаться с вашими счетами за коммунальные услуги — если вы живете в районе, где меньше пиковых солнечных часов, вам просто нужно иметь большую массивная система, установленная у вас дома. Таким образом, коэффициенты производства различаются в зависимости от географического положения, а более низкий коэффициент производства (из-за меньшего количества солнечного света) означает, что вам потребуется больше солнечных панелей, чтобы получить необходимое количество энергии.
Вот пример: два домохозяйства сопоставимого размера в Калифорнии и Массачусетсе потребляют среднее количество электроэнергии для американского домохозяйства, которое, как указано выше, составляет 10 632 кВтч в год.
Домохозяйству в Калифорнии нужна система мощностью около 6,6 кВт, чтобы покрыть 100 процентов своих потребностей в электроэнергии. Для сравнения, аналогичное домашнее хозяйство в Массачусетсе нуждается в системе мощностью около 8,2 кВт для покрытия своих потребностей в электроэнергии. Системы солнечных панелей в Калифорнии меньше, чем системы солнечных панелей в Массачусетсе, но способны производить такое же количество энергии, потому что каждый год они подвергаются большему количеству пиковых солнечных часов. Домовладельцы в менее солнечных районах, таких как Массачусетс, могут компенсировать это неравенство, просто используя более эффективные панели или увеличив размер своей системы солнечной энергии, в результате чего на их крышах будет немного больше солнечных панелей.
Сколько солнечных панелей вам нужно для определенных размеров системы?
В нашем длинном примере в начале этой части мы определили, что система мощностью 6,6 кВт, вероятно, покроет среднее потребление энергии американским домохозяйством, если вы живете в районе с коэффициентом производства 1,6, что может быть реалистичным числом.
для домов в большинстве районов Калифорнии.
Давайте расширим это немного дальше и рассмотрим еще несколько примеров. В приведенной ниже таблице мы собрали некоторые оценки количества солнечных панелей для распространенных размеров солнечных систем, представленных на рынке EnergySage. Опять же, большое предостережение заключается в том, что мы используем 1,6 в качестве предпочтительного коэффициента производства. Для покупателей из Калифорнии это действительно может быть реалистично, но для людей на северо-востоке или в районах с меньшим количеством солнца эти оценки могут быть немного завышены для производства и занижены для количества необходимых панелей.
Количество солнечных панелей, необходимых для систем определенного размера
| Размер системы | Количество необходимых панелей | Предполагаемый годовой объем производства |
|---|---|---|
| 4 кВт | 11 | 6400 кВтч |
| 6 кВт | 16 | 9 600 кВтч |
| 8 кВт | 21 | 12 800 кВтч |
| 10 кВт | 26 | 16 000 кВтч |
| 12 кВт | 31 | 19 200 кВтч |
| 14 кВт | 36 | 22 400 кВтч |
В приведенной выше таблице снова предполагается, что вы используете 390 солнечных панелей, а ваш коэффициент производства равен 1,6, однако количество панелей, необходимое для питания вашего дома, и количество места, которое ваша система займет на крыше.
изменится, если вы используете панели с более низкой или высокой эффективностью (что обычно соответствует низкой и высокой номинальной мощности соответственно).
Возможно, одним из самых сложных аспектов определения размера массива солнечных батарей является оценка годового объема потребления энергии в вашем доме. Ряд более крупных потребительских товаров или дополнений может значительно изменить ваши ежегодные потребности в кВтч и сильно повлиять на количество панелей, которые вам понадобятся. Например, если вы используете центральное кондиционирование воздуха или питаете плавательный бассейн с подогревом на заднем дворе, размер массива ваших солнечных панелей может резко измениться. Чтобы понять, какой размер вам нужен, вы должны оценить энергетическое воздействие различных продуктов, которые у вас есть или которые вы планируете использовать для своего дома.
Сколько у вас места на крыше?
В конечном счете, вы сможете установить столько панелей, сколько поместится на вашей крыше.
Ниже приведена таблица, которая даст вам представление о том, сколько квадратных футов ваша система будет занимать на крыше, в зависимости от выходной мощности выбранных вами солнечных панелей:
Если ваш дом небольшой или имеет крышу необычной формы, очень важно учитывать размер солнечных панелей.
В то время как те, у кого большая крыша, могут пожертвовать некоторой эффективностью и купить большие панели для достижения идеального выхода энергии, домовладельцы с меньшей крышей должны иметь возможность использовать меньше маленьких высокоэффективных панелей, таких как панели SunPower, LG или REC – для получения оптимального выхода. Для этих нетипичных крыш вы можете получить такой дизайн системы:
Сегодня средний размер бытовой солнечной панели составляет около 65 дюймов на 39 дюймов или 5,4 фута на 3,25 фута .
Как размер вашего дома влияет на количество необходимых вам солнечных панелей?
В то время как размеры солнечных панелей в течение последних нескольких лет оставались более или менее стабильными, выходная мощность на той же площади резко возросла. Фактически, многие производители, такие как SunPower, уменьшили размер зазоров между панелями и используют невидимое обрамление и монтажное оборудование, чтобы панели были плотными, эффективными и эстетичными.
В приведенной ниже таблице приведена приблизительная оценка того, сколько солнечных панелей потребуется вашему дому, исходя из его площади в квадратных футах (при условии, что 390 Вт солнечных панелей и коэффициент производства 1,6).
Площадь дома по сравнению с количеством необходимых солнечных панелей
| Размер дома | Расчетная годовая потребность в электроэнергии | Количество необходимых солнечных панелей |
|---|---|---|
| 1000 кв. футов | 4710 кВтч | 8 |
| 2 000 кв. футов | 9 420 кВтч | 15 |
| 2 500 кв. футов | 11 775 кВтч | 19 |
| 3 000 кв. футов | 14 130 кВтч | 23 |
Сколько солнечных панелей вам нужно для обычных бытовых приборов?
Изучив различные потребности в кВтч для повседневных бытовых приборов и продуктов, становится ясно одно: некоторые дополнения резко изменят ежемесячное потребление энергии и могут оказать огромное влияние на размер системы солнечных батарей, которую вы должны установить.
Например, подключение вашего электромобиля к солнечным панелям — отличный способ сократить выбросы углерода и повысить энергоэффективность; однако его следует планировать соответствующим образом, учитывая, что потенциально он может удвоить размер вашей солнечной энергетической системы.
Хотя, безусловно, можно установить солнечную систему, а затем попросить установщика солнечных батарей добавить дополнительные панели для удовлетворения возросших потребностей в энергии, наиболее практичным вариантом является максимально точное определение размера вашей системы на основе ваших ожидаемых покупок, таких как электрическая транспортное средство, бассейн или центральная система кондиционирования. Спросите себя: «Сколько солнечных батарей мне понадобится для моего холодильника, джакузи и т. д.?» отличная привычка для любого нового домовладельца солнечной энергии.
Требования к солнечным панелям для отдельных приборов
| Продукт | Среднегодовая потребность в электроэнергии | Необходимое количество солнечных панелей |
|---|---|---|
| Холодильник | 600 кВтч | 1 |
| Оконный кондиционер | 215 кВтч | 1 |
| Центральный кондиционер | 1000 кВтч | 2 |
| Электромобиль | 3000 кВтч | 5 |
| Бассейн с подогревом | 2 500 кВтч | 4 |
| Джакузи (на открытом воздухе) | 3 300 кВтч | 6 |
Часто задаваемые вопросы
У вас все еще есть счет за электричество с солнечными панелями?
После установки солнечных панелей вы все равно будете получать ежемесячный счет за электроэнергию.
Однако она должна быть ниже, близкой к нулю или даже отрицательной! Если вы по-прежнему испытываете высокие счета за коммунальные услуги после установки солнечных панелей, вам может потребоваться пересмотреть размер вашей системы. Особенно, если вы добавили электрические нагрузки после установки солнечной батареи (например, электромобиля), ваш текущий размер системы может просто не сократить ее.
Единственная ситуация, в которой у вас не будет счета за электроэнергию, — это если вы решите отключиться от сети, установив солнечную батарею, но в большинстве случаев лучше оставить вашу систему солнечной энергии подключенной к сети, даже если вы добавить аккумуляторную батарею.
Есть ли недостатки в электроснабжении дома солнечными панелями?
Двумя основными недостатками солнечной энергии являются высокие первоначальные затраты и прерывистость, что означает, что солнечная энергия не доступна круглосуточно и без выходных, потому что солнце не светит ночью.
К счастью, эту проблему можно частично решить с помощью аккумуляторной батареи. Ознакомьтесь с нашей статьей о преимуществах и недостатках возобновляемых источников энергии, чтобы узнать больше.
Стоит ли покупать солнечные батареи?
В зависимости от ваших цен на электроэнергию, количества электроэнергии, которую вы потребляете, вашего желания быть экологичными и географического положения вашего дома, солнечные батареи, безусловно, стоит установить. Несмотря на то, что первоначальные инвестиции в солнечные панели высоки, со временем они окупаются, сокращая ваши счета за электроэнергию. В среднем покупатели солнечной энергии EnergySage «окупаются» от своих инвестиций в солнечную энергию примерно через восемь-девять лет. И поскольку развертывание солнечной энергии продолжает расти (сокращая затраты) и темпы инфляции продолжают расти, солнечная энергия, вероятно, станет еще более ценной.
Как рассчитать, сколько солнечных панелей вам нужно?
Вы можете узнать, сколько солнечных панелей вам нужно, разделив годовое потребление электроэнергии на коэффициент производства в вашем районе, а затем разделив это число на выходную мощность ваших солнечных панелей.