Меню

Акб 200ач для солнечных батарей сколько вместимость накопления квт

Расчёт солнечных батарей

Приветствую вас на сайте е-ветерок.ру, сегодня я хочу вам рассказывать о том сколько нужно солнечных батарей для дома или дачи, частного дома и пр. В этой статье не будет формул и сложных вычислений, я попробую донести всё простыми словами, понятными для любого человека. Статья обещает быть не маленькой, но я думаю вы не зря потратите своё время, оставляйте комментарии под статьёй.

Самое главное чтобы определится с количеством солнечных батарей надо понимать на что они способны, сколько энергии может дать одна солнечная панель, чтобы определить нужное количество. А также нужно понимать что кроме самих панелей понадобятся аккумуляторы, контроллер заряда, и преобразователь напряжения (инвертор).

Расчёт мощности солнечных батарей

Чтобы рассчитать необходимую мощность солнечных батарей нужно знать сколько энергии вы потребляете. Например если ваше потребление энергии составляет 100кВт*ч в месяц (показания можно посмотреть по счётчику электроэнергии), то соответственно вам нужно чтобы солнечные панели вырабатывали такое количество энергии.

Сами солнечные батареи вырабатывают солнечную энергию только в светлое время суток. И выдают свою паспортную мощность только при наличие чистого неба и падении солнечных лучей под прямым углом. При падении солнца под углами мощность и выработка электроэнергии заметно падает, и чем острее угол падения солнечных лучей тем падение мощности больше. В пасмурную погоду мощность солнечных батарей падает в 15-20 раз, даже при лёгких облачках и дымке мощность солнечных батарей падает в 2-3 раза, и это всё надо учитывать.

При расчёте лучше брать рабочее время, при котором солнечные батареи работают почти на всю мощность, равным 7 часов, это с 9 утра до 4 часов вечера. Панели конечно летом будут работать от рассвета до заката, но утром и вечером выработка будет совсем небольшая, по объёму всего 20-30% от общей дневной выработки, а 70% энергии будет вырабатываться в интервале с 9 до 16 часов.

Таким образом массив панелей мощностью 1кВт (1000ватт) за летний солнечный день выдаст за период с 9-ти до 16-ти часов 7 кВт*ч электроэнергии, и 210кВт*ч в месяц. Плюс ещё 3кВт (30%) за утро и вечер, но пускай это будет запасом так-как возможна переменная облачность. И панели у нас установлены стационарно, и угол падения солнечных лучей изменяется, от этого естественно панели не будут выдавать свою мощность на 100%. Я думаю понятно что если массив панелей будет на 2кВт, то выработка энергии будет 420кВт*ч в месяц. А если будет одна панелька на 100 ватт, то в день она будет давать всего 700 ватт*ч энергии, а в месяц 21кВт.

Неплохо иметь 210кВт*ч в месяц с массива мощностью всего 1кВт, но здесь не всё так просто

Во-первых не бывает такого что все 30 дней в месяце солнечные, поэтому надо посмотреть архив погоды по региону и узнать сколько примерно пасмурных дней по месяцам. В итоге наверно 5-6 дней точно будут пасмурные, когда солнечные панели и половины электроэнергии не будут вырабатывать. Значит можно смело вычеркнуть 4 дня, и получится уже не 210кВт*ч, а 186кВт*ч

Так-же нужно понимать что весной и осенью световой день короче и облачных дней значительно больше, поэтому если вы хотите пользоваться солнечной энергией с марта по октябрь, то нужно увеличить массив солнечных батарей на 30-50% в зависимости от конкретного региона.

Но это ещё не всё, также есть серьёзные потери в аккумуляторах, и в преобразователей (инверторе), которые тоже надо учитывать, об этом далее.

Про зиму я пока говорить не буду так-как это время совсем плачевное по выработке электроэнергии, и тут когда неделями нет солнца, уже никакой массив солнечных батарей не поможет, и нужно будет или питаться от сети в такие периоды, или ставить бензогенератор. Хорошо помогает также установка ветрогенератора, зимой он становится основным источником выработки электроэнергии, но если конечно в вашем регионе ветренные зимы, и ветрогенератор достаточной мощности.

Читайте также:  Установка солнечных батарей коллекторов

Расчёт ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей

Примерно так выглядит солнечная электростанция внутри дома

Ещё один пример установленных аккумуляторов и универсального контроллера для солнечных батарей

Самый минимальный запас ёмкости аккумуляторов, который просто необходим должен быть такой чтобы пережить тёмное время суток. Например если у вас с вечера и до утра потребляется 3кВт*ч энергии, то в аккумуляторах должен быть такой запас энергии.

Если аккумулятор 12 вольт 200 Ач, то энергии в нём поместиться 12*200=2400 ватт (2,4кВт). Но аккумуляторы нельзя разряжать на 100%. Специализированные АКБ можно разряжать максимум до 70%, если больше то они быстро деградируют. Если вы устанавливаете обычные автомобильные АКБ, то их можно разряжать максимум на 50%. По-этому, нужно ставить аккумуляторов в два раза больше чем требуется, иначе их придётся менять каждый год или даже раньше.

Оптимальный запас еъёмкости АКБ это суточный запас энергии в аккумуляторах. Например если у вас суточное потребление 10кВт*ч, то рабочая ёмкость АКБ должна быть именно такой. Тогда вы без проблем сможете переживать 1-2 пасмурных дня, без перебоев. При этом в обычные дни в течение суток аккумуляторы будут разряжаться всего на 20-30%, и это продлит их недолгую жизнь.

Ещё одна немаловажная делать это КПД свинцово-кислотных аккумуляторов, который равен примерно 80%. То-есть аккумулятор при полном заряде берёт на 20% больше энергии чем потом сможет отдать. КПД зависит от тока заряда и разряда, и чем больше токи заряда и разряда тем ниже КПД. Например если у вас аккумулятор на 200Ач, и вы через инвертор подключаете электрический чайник на 2кВт, то напряжение на АКБ резко упадёт, так-как ток разряда АКБ будет около 250Ампер, и КПД отдачи энергии упадёт до 40-50%. Также если заряжать АКБ большим током, то КПД будет резко снижаться.

Также инвертор (преобразователь энергии 12/24/48 в 220в) имеет КПД 70-80%.

Учитывая потери полученной от солнечных батарей энергии в аккумуляторах, и на преобразовании постоянного напряжения в переменное 220в, общие потери составят порядка 40%. Это значит что запас ёмкости аккумуляторов нужно увеличивать на 40%, и так-же увеличивать массив солнечных батарей на 40%, чтобы компенсировать эти потери.

Но и это ещё не все потери. Существует два типа контроллеров заряда аккумуляторов от солнечных батарей, и без них не обойтись. PWM(ШИМ) контроллеры более простые и дешёвые, они не могут трансформировать энергию, и потому солнечные панели не могут отдать а АКБ всю свою мощность, максимум 80% от паспортной мощности. А вот MPPT контроллеры отслеживают точку максимальной мощности и преобразуют энергию снижая напряжение и увеличивая ток зарядки, в итоге увеличивают отдачу солнечных батарей до 99%. Поэтому если вы ставите более дешёвый PWM контроллер, то увеличивайте массив солнечных батарей ещё на 20%.

Расчёт солнечных батарей для частного дома или дачи

Если вы не знаете ваше потребление и только планируете скажем запитать дачу от солнечных батарей, то потребление считается достаточно просто. Например у вас на даче будет работать холодильник, который по паспорту потребляет 370кВт*ч в год, значит в месяц он будет потреблять всего 30.8кВт *ч энергии, а в день 1.02кВт*ч. Также свет, например лампочки у вас энергосберегающие скажем по 12 ватт каждая, их 5 штук и светят они в среднем по 5 часов в сутки. Это значит что в сутки ваш свет будет потреблять 12*5*5=300 ватт*ч энергии, а за месяц «нагорит» 9кВт*ч. Также можно почитать потребление насоса, телевизора и всего другого что у вас есть, сложить всё и получится ваше суточное потребление энергии, а там умножить на месяц и получится некая примерная цифра.

Читайте также:  Сколько стоять солнечные батарей

Например у вас получилось в месяц 70кВт*ч энергии, прибавляем 40% энергии, которая будет теряться в АКБ, инверторе и пр. Значит нам нужно чтобы солнечные панели вырабатывали примерно 100кВт*ч. Это значит 100:30:7=0,476кВт. Получается нужен массив батарей мощностью 0,5кВт. Но такого массива батарей будет хватать только летом, даже весной и осенью при пасмурных днях будут перебои с электричеством, поэтому надо увеличивать массив батарей в два раза.

В итоге вышеизложенного в вкратце расчёт количества солнечных батарей выглядит так:

  • принять что солнечные батареи летом работают всего 7 часов с почти максимальной мощностью
  • посчитать своё потребление электроэнергии в сутки
  • Разделить на 7 и получится нужная мощность массива солнечных батарей
  • прибавить 40% на потери в АКБ и инверторе
  • прибавить ещё 20% если у вас будет PWM контроллер, если MPPT то не нужно

    Пример: Потребление частного дом 300кВт*ч в месяц, разделим на 30 дней = 7кВт, разделим 10кВт на 7 часов, получится 1,42кВт. Прибавим к этой цифре 40% потерь на АКБ и в инверторе, 1,42+0,568=1988ватт. В итоге для питания частного дома в летнее время нужен массив в 2кВт. Но чтобы даже весной и осенью получать достаточно энергии лучше увеличить массив на 50%, то-есть ещё плюс 1кВт. А зимой в продолжительные пасмурные периоды использовать или бензогенератор, или установить ветрогенератор мощностью не менее 2кВт. Более конкретно можно рассчитать основываясь на данных архива погоды по региону.

    Стоимость солнечных батарей и аккумуляторов

    Цены на солнечные батареи и оборудование сейчас достаточно разнятся, одна и также продукция может по цене в разы отличаться у разных продавцов, поэтому ищите дешевле, и у проверенных временем продавцов. Цены на солнечные батареи сейчас в среднем 70 рублей за ватт, то-есть массив батарей в 1кВт обойдётся примерно в 70т.руб, но чем больше партия тем больше скидки и дешевле доставка.

    Качественные специализированные аккумуляторы стоят дорого, аккумулятор 12в 200Ач обойдётся в среднем в 15-20т.рублей. Я использую вот такие акб, про них написано в этой статье Аккумуляторы для солнечных батарей Автомобильные в два раза дешевле, но их надо ставить в два раза больше чтобы они прослужили хотябы лет пять. А так-же автомобильные АКБ нельзя ставить в жилых помещениях так-как они не герметичны. Специализированные при разряде не блолее 50% прослужат 6-10 лет, и они герметичные, ничего не выделяют. Можно купить и дешевле если брать крупную партию, обычно продавцы дают приличные скидки.

    Остальное оборудование наверно индивидуально, инверторы бывают разные, и по мощности, и по форме синусоиды, и по цене. Так-же и контроллеры заряда могут быть как дорогие со всеми функциями, в том числе с о связью с ПК и удалённым доступом через интернет.

    Источник

    Аккумуляторы для солнечной батареи- расчет и подбор. Статья 5

    Эта статья будет несколько длиннее, чем предыдущие просто потому, что тема достаточно сложная. По крайней мере, для меня. Будем осуществлять подбор аккумуляторных батарей. Что нужно учесть при осуществлении подбора? Рассказ построим так- сначала я изложи все факторы, которые влияют на выбор, потом вспомним уже сделанные в предыдущих главах расчеты, ну и в заключении подберем аккумуляторы для нашего конкретного случая. Итак-

    Если вы живете в Омске, то вы наверняка слышали о сети магазинов Гидросфера. А если Вы не слышали о такой компании, то знайте, что они продают не только газовые котлы в Омске, но и водонагреватели, фильтры для воды, фитинги и многое другое.

    Параметры, влияющие на подбор аккумуляторов для солнечной батареи

    1. Температуру среды, в которой будут эксплуатироваться аккумуляторы.

    Читайте также:  Монтаж систем солнечных батарей

    Все известно, что емкость аккумуляторов становится тем ниже, чем ниже температура среды, в которой он находится. А потому нельзя не учитывать.

    Вычисленное ранее значение емкости аккумулятора, необходимо умножить на коэффициент из этой таблицы, в зависимости от того в среде с какой температурой будут находиться наши аккумуляторы.

    2. Герметичность аккумуляторов.

    Для безопасной, с точки зрения Вашего здоровья, эксплуатации аккумуляторов нужно использовать только герметичные аккумуляторы. Это необходимо для того, чтобы при работе аккумуляторов в окружающую среду, т.е. в ваш дом не попадали газы, выделяющиеся при зарядке/разрядке батарей.

    Лучшими являются гелевые аккумуляторы. Они дороже обычных кислотных, но их характеристики и физические и эксплуатационные гораздо лучше кислотных. Еще можно использовать сухие аккумуляторы. Они еще дороже. Какие именно аккумуляторные батареи использовать и где их найти в интернете поговорим ниже.

    3. Разрядка аккумуляторов в процессе их функционирования.

    Как я уже писал – нельзя разряжать аккумуляторы ниже 20% их зарядки, т.к. это приводит к быстрому выходу последних из строя. Это мы тоже учтем в расчетах, которые будут ниже.

    4. Продолжительность работы аккумуляторов.

    Здесь речь пойдет не о сроке их службы. Речь пойдет о том, сколько дней в неделю Вы планируете эксплуатировать аккумуляторы вместе с солнечными батареями. Один день в неделю, два дня, три…? От этого зависит- какое кол-во аккумуляторов придется покупать. Ну и какой запас энергии Вам потребуется.

    Вроде все важные факторы, которые придется учесть при выборе аккумуляторов перечислены, теперь приступим к расчету. Вспомним наше дано (см прошлые статьи, начиная с первой).

    Расчет и подбор- аккумуляторы для солнечной батареи

    Вспоминаем наше дано:

    Требуемое кол-во энергии в сутки — 9368 Вт*ч .

    Напряжение в системе — 24 В.

    Ток в сутки 468 А*ч

    Предположим, что мы будем отбирать энергию из аккумуляторов в течение двух дней в неделю.

    1. Таким образом меняется параметр Ток в сутки – 468 А*ч х 2 = 936 А*ч.
    2. Теперь учтем глубину разряда аккумуляторов (20%) — 936 А*ч / 0,2 = 4680 А*ч
    3. Учтем температуру окружающей среды, где будут эксплуатироваться наши аккумуляторы- аккумуляторные батареи находятся в теплом помещении (см таблицу с коэффициентами вверду статьи) — 4680 А*ч х 1 = 4680 А*ч
    4. Подбор аккумуляторов – аккумуляторы можно выбрать на этом интернет-ресурсе haze.ru. Здесь широкий выбор аккумуляторов. «Хэйз» — российская компания, производящая аккумуляторы. Роемся на этом сайте и находим аккумуляторы HZY12-230 с номинальной мощностью 230 А*ч и напряжением 12 В. Срок службы до 12 лет.

    Выясняем сколько аккумуляторов будут подключены параллельно:

    4680 А*ч / 230 А*ч = 20 шт. Это означает, что 20 шт аккумуляторов Хэйз подключим параллельно.

    Выясняем сколько аккумуляторов будут подключены последовательно:

    24В / 12В = 2 шт. Т.е. мы разделили выбранное нами напряжение в системе (см Дано) на напряжение одного аккумулятора Хэйз.

    5. Рассчитываем- сколько всего аккумуляторов будет в нашей системе:

    6. Соединение аккумуляторов – последовательно параллельное. Это значит, что каждая пара из 40-ка аккумуляторов соединяются последовательно, а уже потом эти пары- параллельно.

    Ну вот, собственно и все на сегодня. Можно перевести дух. Расчет и подбор закончен. Аккумуляторы для солнечной батареи рассчитаны. Ура Продолжение следует. Но прежде, чем закончим немного дегтя в бочку с медом – стоимость одного аккумулятора Хэйз – около 19000 рублей. У нас их будет ах 40 шт.

    Итого они нам обойдутся в кругленькую сумму – 760000 рублей (. ). Да, пока что альтернативная энергия стоит дорого на стадии ее строительства. Но не стоит отчаиваться, в других статьях мы будем детально рассматривать как можно существенно снизить стоимость системы с солнечными батареями. Следите за статьями.

    Источник