Chcete-li přesně určit, kolik solárních panelů budete potřebovat ke kompenzaci vaší 2000 XNUMX kWh měsíční spotřeby energie, budete muset odhadnout průměrné množství slunečního světla, které dopadá ve vaší oblasti.
V tomto článku vám vysvětlím, jak to funguje, a ukážu vám, jak odhadnout počet solárních panelů, které potřebujete.
Kolik solárních panelů potřebuji na 2000 kWh měsíčně?
2000 kWh měsíční spotřeby energie odpovídá přibližně 66 kWh denní spotřeby energie. Pro kompenzaci 100% této spotřeby energie musí solární panely, které instalujete, produkovat 66 kWh denně a 2000 kWh každý měsíc.
Solární energetický systém, který dokáže vyrobit 2000 kWh za měsíc, se bude skládat z 27-66 standardních rezidenčních solárních panelů. Množství solární energie nebo počet solárních panelů, které potřebujete, bude záviset především na vaší lokalitě.
Pokud by například obyvatel Colorado Springs v Coloradu potřeboval 34 obytných solárních panelů o výkonu 330 wattů, pak by obyvatel Columbusu v Ohiu potřeboval asi 44 stejných solárních panelů k výrobě 2000 XNUMX kWh energie za měsíc (v průměru ).
V průměru však systém, který dokáže vyrobit 2000 kWh za měsíc, bude mít jmenovitý výkon 13 kW. To se zhruba rovná 40 (330W) solárním panelům.
Chcete-li odhadnout velikost systému, který potřebujete, a počet solárních panelů, které takový systém tvoří, budete potřebovat odhad průměrného množství slunečního světla, které dostanete každý den. Termín pro toto Špičkové sluneční hodiny.
- kWh rozumí kilowatthodiny (1000 watthodin) a je elektrická měřicí jednotkaenergie.
- kW znamená kilowatty (1000 wattů). a je jednotka měření elektrické energie, tedy rychlost přenosu energie. Solární instalace jsou uvedeny v kW.
Vztah mezi energií a výkonem je následující:
Elektrická energie (kWh) = Elektrický výkon (kW) X hodinky času)
Pokud například klimatizace spotřebuje přesně 1 kW (1000 W) energie po dobu 8 hodin, na konci těchto 8 hodin bude spotřebovávat 8 kWh (8000 Wh) energie:
Elektrická energie (kWh) = Elektrický výkon (kW) X hodinky času)
Elektrická energie (kWh) = 1 kW X 8 hodin
Elektrická energie (kWh) = 8 kWh
Pokud solární panel vyrobí přesně 300 wattů energie (0,3 kW) po dobu 5 hodin, na konci těchto 5 hodin vyrobí 1,5 kWh (1500 Wh) energie:
Elektrická energie (kWh) = Elektrický výkon (kW) X hodinky času)
Elektrická energie (kWh) = 0,3 kW X 5 hodin
Elektrická energie (kWh) = 1,5 kWh
Nyní, když jsme probrali základy, pojďme se podívat na to, jak vám může špičkový sluneční čas pomoci skórovat.
Jaké jsou nejvyšší sluneční hodiny?
Množství slunečního světla, které oblast přijímá, je kvantifikovatelné a nazývá se Solární radiace. Standardní jednotka pro sluneční záření je W/m² (Watty na metr čtvereční)..
Čím vyšší je sluneční záření, tím vyšší je výkon solárních panelů. Ve skutečnosti jsou solární panely potřeba přesně 1000 W/m² solární radiace vyrábět 100 % svého jmenovitého výkonu.
Například, aby solární panel o výkonu 300 W produkoval v určitém okamžiku výkon 300 W, sluneční záření musí být v daném okamžiku 1000 W/m².
Ale jak bylo uvedeno výše, watty představují výkon a to, co hledáme, je energie, která nás k tomu pohání Špičkové sluneční hodiny.
Špičkové sluneční hodiny měří množství energie na jednotku plochy, kterou konkrétní místo přijme ze slunce za určitou dobu. Nech mě to vysvětlit.
Pokud například určité místo teoreticky obdrží přesně 800 W/m² slunečního záření po dobu 7 hodin, toto místo obdrží do konce těchto 5600 hodin ze slunce 5,6 7 Wh/m² (5,6 kWh/m²) energie. Můžeme říci, že na stejném místě bylo XNUMX špičkových hodin slunečního svitu.
Nyní řekněme, že máme na tomto místě instalovaný 1 kW solární energie, můžeme vypočítat množství energie, které by naše solární panely vyrobily do konce těchto 7 hodin:
Výroba energie (kWh) = Hodnocení solární energie (kW) X Špičkové sluneční hodiny
Výroba energie (kWh) = 1 kW X 5.6 Špičkové sluneční hodiny
Výroba energie (kWh) = 5,6 kWh
Takže logicky, pokud znáte průměrný počet hodin slunečního svitu, který máte denně, a znáte množství denní spotřeby energie, kterou potřebujete kompenzovat, můžete vypočítat množství solární energie, kterou potřebujete:
Požadovaný solární výkon (kW) = Průměrná denní spotřeba energie (kWh) ÷ Denní špička slunečních hodin
Vzhledem k tomu, že 2000 kWh za měsíc odpovídá přibližně 66 kWh za den, je dalším krokem určení průměrné denní špičky slunečních hodin, které dostáváte.
Kolik hodin slunečního svitu máte za den?
Kalkulačka PVWatts z Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie (NREL) je bezplatný nástroj, který odhaduje průměrný počet hodin nejvyššího slunečního záření, které místo každý den zaznamená.
Na základě vaší adresy vám nástroj poskytne roční a měsíční průměry špičkových slunečních hodin, které denně dostáváte.
Jako příklad jsem zadal Tuscon, AZ jako adresu a kalkulačka vytvořila následující tabulku:
Ve druhém sloupci tabulky vidíte, že kalkulačka poskytuje hodnoty s touto měrnou jednotkou: kWh/m²/den. 1 kWh/m²/den odpovídá 1 špičkové sluneční hodině za den.
Nástroj odhaduje, co město dostává Průměrně 6,54 hodin maximálního slunce za den (Roční průměr). Jinými slovy, nástroj odhaduje, že město Tucson v Arizoně obdrží průměrně 6,54 kWh/m² sluneční energie za den.
Je také důležité poznamenat, že nástroj předpokládá, že vaše solární panely budou instalovány na části střechy, která:
- Jižní orientace (azimutální úhel = 180 stupňů)
- Má sklon 20 stupňů (sklon střechy 4-5/12)
Tyto výchozí hodnoty však lze snadno opravit v části Systémové informace kalkulačky.
Azimut a úhly sklonu ovlivní výsledky, takže se ujistěte, že poskytujete správné informace.
Jakmile určíte, kolik hodin slunečního svitu ve vaší oblasti dostáváte ve špičce, můžete použít následující kalkulačku.
Kalkulačka kWh solárních panelů:
Následující kalkulačka odhaduje počet solárních panelů, které potřebujete, na základě vaší měsíční spotřeby energie a průměrného počtu hodin slunečního svitu, které obdržíte každý den.
Použil jsem hodnotu z výše uvedeného příkladu (6,54 špičkových slunečních hodin) a zde jsou výsledky:
Kalkulačka odhaduje, že dům v Tusconu v Arizoně s průměrnou spotřebou energie 2000 10,2 kWh za měsíc vyžaduje systém o výkonu 100 kW, aby vyrovnal 32 % této spotřeby energie. Takový systém by sestával z přibližně XNUMX obytných solárních panelů.
Všimněte si, že průměrný příkon obytných solárních panelů je 330 wattů. Chcete-li se dozvědět více o rezidenčních solárních panelech, přečtěte si tento článek.
Článek na odkazu obsahuje informace o různých solárních panelech pro domácnost, jejich výkonu, velikostech atd.
Velmi často si zákazníci při žádosti o výběr zařízení nebo při výběru solární elektrárny kladou otázku: Jak vypočítat výkon a počet solárních panelů a baterií a jaký výkon solární elektrárnu zvolit. V tomto článku se pokusíme vypořádat s tímto problémem a pokusím se vysvětlit jednoduchým jazykem, aniž bych zacházel do podrobností, jak to udělat.
Nejprve si musíte zjistit, kolik elektřiny denně spotřebujete., to lze provést tak, že se odeberou průměrné měsíční odečty elektroměrů a vydělí se 30 dny. Dostaneme tedy průměrnou spotřebu za den. Například společenská norma v RO pro dvě osoby je 234 kW, což je asi 8 kWh elektřiny za den. V souladu s tím potřebujeme solární panely k výrobě stejného množství energie za den.
Výpočet počtu solárních panelů a jejich výkonu
Protože solární panely vyrábět elektřinu pouze během denního světla, pak je třeba to vzít v úvahu především, také stojí za to pochopit, že výkon v zatažených dnech a v zimě je velmi snížen a může být 10-30 procent výkonu panelů. Pro jednoduchost a pohodlí provedeme výpočet od dubna do října, dle denní doby je hlavní produkce od 9 do 17 hodin, tzn. 7-8 hodin denně. V létě budou intervaly samozřejmě delší, od východu do západu slunce, ale v těchto hodinách bude výkon výrazně menší než nominální, takže průměrujeme.
Tedy 4 solární panely o výkonu 250W. (pouze 1000W). Za den se vyrobí 8 kWh energie, tzn. za měsíc je to 240 kWh. To je ale ideální výpočet, jak jsme si řekli výše, v zatažených dnech bude výkon menší, takže můžete lépe odebírat 70 % výkonu, 240 * 0,7 = 168 kWh. Jedná se o průměrný výpočet bez ztrát ve střídači a bateriích. Tuto hodnotu lze také použít pro výpočet síťové solární elektrárny, kde se nepoužívají baterie.
Výpočet baterií pro solární elektrárnu
Dále přejdeme k výpočtu kapacity baterie pro solární panely. Jejich počet a kapacita by měla být taková, aby energie, která je v nich uložena, vystačila pro temnou denní dobu, stojí za zvážení, že v noci je spotřeba elektřiny minimální oproti denní aktivitě.
100Ah baterie skladuje přibližně 100A * 12V = 1200W. (100W žárovka bude fungovat z takové baterie 12 hodin). Pokud tedy spotřebujete 2,4 kWh za noc. elektřiny, pak je potřeba nainstalovat 2 baterie 100A.h. (12V), ale zde je třeba mít na paměti, že je nežádoucí vybíjet baterie o 100%, nejlépe však ne více než 70% -50%. Na základě toho dostaneme, že 2 baterie 100A.h. uloží 2400 * 0,7 = 1700 Wh. To platí při vybíjení nízkými proudy, kdy jsou připojeny výkonné spotřebiče, dochází k poklesu napětí a skutečně klesá kapacita.
Pokud chcete vypočítat, jakou kapacitu baterie je potřeba pro solární baterii, níže je srovnávací tabulka (pro 12V systém.):
Výkon měniče a ztráty v něm
Nyní, co se týče střídače, má i svou účinnost, která je cca 75-90%, tzn. všechny získané hodnoty produkce a rezervy energie lze připsat těmto procentům. Ve výsledku je lepší brát dvojnásobnou zásobu kapacity pro baterie.Takže při spotřebě 2400Wh za noc osadit 4 baterie s kapacitou 100Ah. 100A*12V*4 = 4800Wh Výkon střídače ukazuje jmenovitou zátěž, kterou k němu lze připojit., tedy počet a druh domácích spotřebičů.
- Solární panely 4ks. o 250W. Měsíční výkon 170-240 kWh (36 tisíc rublů)
- Baterie 100A.h. 4 věci. rezerva až 4800 wattů. (AGM baterie 50 tisíc rublů)
- Invertor 2,4 kW jmenovitý výkon připojeného zařízení (27 tis.)
Celkem 113 tisíc rublů. pro sadu zařízení.
Výkon spotřebiče, spotřeba el
- LED TV – 50-150W.
- Chladnička třídy A – 100-300W. (pouze když běží kompresor)
- notebook – 20-50W
- Úsporná žárovka – 30 W, VEDENÝ 3-9W
- Nástěnný kotel (elektronika + vestavěné čerpadlo) – 70-130W.
- Router – 10-20W.
- Kondicionér 9 – 700-900W.
- E-mailem Konvice – 1500W.
- Mikrovlnná trouba – 500-700W.
- Pračka – 600 – 900W.
- DVR + 4 kamery – 30-50W.
Všechny kapacity jsou uvedeny za hodinu provozu zařízení, je třeba mít na paměti, že většina spotřebičů pracuje krátkodobě, konvice se zahřívá 5 minut, lednička se zapíná každé 2-3 hodiny na hodinu, aby se udržela teplota. Při udržování teploty chladicí kapaliny funguje i čerpadlo kotle. Podle tohoto principu můžete vypočítat i další zařízení.
