Меню

Как измерить энергию солнца



Солнечная энергия. Цифры и факты

Основные характеристики солнечного света

Освещенность (усредненная мощность солнечного излучения, измеренная в верхней атмосфере Земли перпендикулярно солнечным лучам): 1366 Вт на квадратный метр (или 1361, в соответствии с НАСА).

«Стандартное солнце» (пиковая мощность излучения, которая достигает поверхности Земли на уровне моря в районе экватора в безоблачный полдень): 1000 Вт/м 2 , или 1 кВт/м 2 .

Это значение обычно используется в характеристиках фотоэлектрических систем. Здесь и далее все цифры приведены для поверхностей, оптимально расположенных относительно солнца (перпендикулярно лучам) в соответствии с широтой. Для горизонтальных поверхностей вы получите меньше солнечного света: чем дальше от экватора, тем ниже плотность солнечной энергии.

Инсоляция (среднее количество часов «стандартного солнца» на протяжении суток): от 4–5 солнечных часов на северо-востоке США до 5–7 часов на юго-западе. Инсоляция часто указывается в кВт·ч, численно вытекая из значения «стандартного солнца» в 1 кВт.

Общее количество излучаемой энергии солнечного света в день на м 2 на уровне моря: (энергия за день) = 1 кВт·ч × (инсоляция в часах). Учитывая среднюю инсоляцию в США, равную 5 солнечным часам, это значение обычно равно 5 кВт·ч/м 2 .

Солнечная мощность, усредненная за весь день: Wattsaverag = (энергия за день)/24. Для инсоляции в 5 кВт·ч мощность, усредненная за весь день – 5000 Вт/24 = 208 Вт/м 2 . Обратите внимание, что только небольшая часть этой энергии может быть преобразована в электричество из-за не очень высокой эффективности фотоэлектрических систем.

Типовые характеристики фотоэлектрических систем

Средний КПД распространенных коммерческих солнечных панелей: на кристаллическом кремнии (CSI) – 12–17%; тонкопленочных (из аморфного кремния и других материалов) – 8–12%.

Мощность, генерируемая панелью в один квадратный метр: PVwatts = (солнечная мощность) × (средний КПД), где КПД преобразуется в десятичное число.

Пиковая мощность в безоблачный полдень: PVwatts-peak = 1000 Вт × КПД. Как правило, пиковая мощность равна 120170 Вт/м 2 для CSi и 80–120 Вт/м 2 для тонких пленок (TF).

Суммарное усредненное количество энергии, производимой панелью в один м 2 за день: PVday = PVwatts-peak × (Инсоляция в часах). Для инсоляции в 5 часов это значение будет 0.6–0.85 кВт/м 2 для CSi и 0.4–0.6 кВт/м 2 для TF.

Выработанная энергия панели, усредненная за весь день: PVwatts-average = PVday/24. Это примерно 25–35 Вт/м 2 для CSi и 17–25 Вт/м 2 для TF.

Общая энергия, генерируемая фотоэлектрическим модулем на м 2 в год: PVyear = (полная энергия в день) × 365, которая будет равна примерно 219–310 кВт·ч для CSi и 146–219 кВт·ч для TF. Обратите внимание, что инверторы имеют эффективность 95–97%, поэтому фактической электроэнергии будет на 5% меньше.

Ожидаемая стоимость электроэнергии с одного м 2 , сэкономленной за год: Saving = PVyear × 0.95 × (стоимость кВт·ч), где 0.95 – КПД преобразователя и потери в проводах.

В среднем в США стоимость одного кВт·ч электроэнергии равна $0.12, это дает в год $24–35 для CSi и $17–24 для тонких пленок. Таким образом, в лучшем случае, можно будет сэкономить $35 в год на 1 м 2 панели. Эта цифра относится к высокоэффективной системе с номинальной мощностью 170 Вт/м 2 . Учитывая тот факт, что в настоящее время стоимость типичной фотоэлектрической системы составляет $8000 на 1000 Вт, такие установки будут стоить 170/1000 × $8,000 = $1,360 за м 2 . Это означает, что в нашем примере, гипотетический срок окупаемости будет 1360/35 = 39 лет. Никакое оборудование не сможет так долго функционировать. Скидки и кредиты могут сократить это время более чем на половину, однако, все равно, для среднестатистического домашнего хозяйства установка солнечной панели, скорее всего, не окупится. Конечно, это всего лишь пример. В районах с другой инсоляцией и другими затратами на установку срок окупаемости может быть выше или ниже.

Краткая информация о Солнце

  • Диаметр: 1,392,000 км;
  • Масса: 1,989,100 × 10 24 кг;
  • Температура на поверхности:

5,700 °С;

  • Среднее расстояние от Земли до Солнца: 150 млн. км;
  • Состав по массе: 74% водород, 25% гелий, 1% другие элементы;
  • Яркость (общее количество энергии, излучаемой во всех направлениях): 3.85 × 10 26 Вт (

    385 млрд. МВт);

  • Плотность мощности излучения на поверхности Солнца: 63,300 кВт на квадратный метр.
  • Перевод: Андрей Гаврилюк по заказу РадиоЛоцман

    Источник

    Как измерить мощность солнечной батареи: рекомендации

    На данный момент рынок солнечных батарей представляет широкий выбор производителей с большим ассортиментом панелей и комплектующих. Но у людей, которые желают приобрести для своего пользования необходимое оборудование, самым первым вопросом является как можно измерять мощность и эффективность солнечных батарей. Для этого существует несколько методов, каждый из которых имеет свои возможности.

    Главные характеристики солнечных батареи

    Солнечная станция — достаточно сложная система, которая состоит не только из панелей и проводов. Одной из главных составляющих также считается аккумулятор, который концентрирует в себе накопленную электроэнергию и распределяет её во время активности потребителей. Поэтому стоит выделить главные характеристики, которые влияют на мощность батареи:

    • производительная мощность панели (зависит от размера и материла);
    • состояние аккумулятора (уровень его заряда, изношенность, объём);
    • качество соединительных элементов (их сопротивление);
    • позиция панелей к солнцу; погодные и сезонные условия.

    Таким образом, мощность солнечной батареи — это итоговый результат комплексного взаимодействия всех этих факторов. Их учёт сможет не только подобрать необходимую вам мощность, но и в большинстве случаев найти оптимальный вариант, который поможет снизить расходы на комплектующие.

    Способы измерения мощности

    Большинство компаний чаще всего предоставляют своим клиентам солнечные станции «под ключ» с уже рассчитанной мощностью и ценой. Но всё же рекомендуется самостоятельно убедиться в достоверности данной информации. Существует несколько подходов к определению мощности, их можно разбить на две основные категории:

    Теоретический подход — это сбор доступной информации о комплектующих, её сопоставление и расчёт. На сайте компании вы можете узнать заводскую мощность панелей, ёмкость аккумулятора, сопоставить это с вашим средним потреблением электроэнергии и в итоге рассчитать сколько панелей вам будет необходимо.

    Например, комплект солнечных батареи мощностью 250 Вт и напряжением 12 В сможет обеспечить энергопотребление хозяйства 200 Вт/час. При условии активной нагрузки 6 часов в день и ёмкости электрического аккумулятора 16,7А/ч, который не рекомендуется разряжать ниже 75%.

    Такой подход требует опыта и выдержки, так как придётся работать с математическими формулами и учитывать все важные показатели.

    Практические методы проще, но требуют наличия специального оборудования. При этому, у вас должен быть доступ к батареям, которые вы собираетесь протестировать.

    Метод первый

    В солнечный день (весной или летом) необходимо расположить панель так, чтобы лучи максимально покрывали её площадь. Оптимальный вариант проводить тестирование в полдень — когда солнце находится на пике своего зенита.

    Далее стоит взять два прибора — вольтметр и амперметр. Подключая эти приборы к разъёмам батареи, вы должны получить два значения: Voc — напряжения холостого хода (вольтметром) и Isc — ток короткого замыкания (амперметром). Зафиксировав показания, далее в документации к панели стоит узнать значение отношения базовой мощности к произведению напряжению холостого хода и тока короткого замыкания.

    Допустим, что в нашем случае мы измеряем батареи с заявленной производителем мощностью в 100 Вт. Значения Voc — 22,10, значение Isc — 6,36, а третий показатель — 0,78. Таким образом, для расчёта мощности решаем формулу 22,10*6,36*0,78 = 109,63. Результат и есть мощностью панели в момент фиксации её показателей. Следует отметить, что при расчётах возможно отклонение до 10%. Значение 109,63 Вт для панели в 100 Вт — отличный показатель. Если же на практике в таких благоприятных условиях получается мощность ниже 70-80 Вт, то стоит засомневаться в покупке данного товара.

    Метод второй

    В этом случае понадобиться более сложный прибор — МРРТ-контроллер, а также аккумулятор с неполной зарядкой. Эксперимент также необходимо проводить в максимально благоприятных условиях. Далее МРРТ следует подключить к аккумулятору, а затем солнечную панель к МРРТ. В результате прибор покажет вырабатываемое напряжение панели (Vmp) и ток (Imp). Перемножив показания можно получить мощность.

    Если Vmp — 18 В, а Imp — 6 А, то в результате получится мощность станции в 108 Вт.

    Источник

    Как расчитать количество солнечной энергии в регионе

    Солнечная инсоляция – это величина, определяющая количество облучения поверхности пучком солнечных лучей (даже отраженных или рассеянных облаками). Поверхностью может быть что угодно, в том числе и солнечная батарея, которая преобразует энергию солнца в электрическую энергию. И вот насколько эффективна будет ваша природная электростанция и определяет параметр солнечной инсоляции. Измеряется инсоляция в кВт*ч/м2, то есть количество энергии солнца, полученное одним квадратным метром поверхности в течении одного часа. Естественно полученные метрики рассчитаны для идеальных условий: полное отсутствие облачности и падение солнечных лучей на поверхность под прямым углом (перпендикулярно).

    Довольно часто люди полагают, что если солнце встает в 6 утра и садится в 7 вечера, то дневную выработку солнечной панели нужно считать как произведение ее мощности на 13 часов пока светило солнце. Это в корне неправильно, ведь существует облачность, но главное солнце двигается по небосклону отбрасывая лучи на поверхность земли под разными углами. Да, безусловно, вы можете использовать специальные трекеры, которые будут поворачивать вашу солнечную батарею в сторону солнца, но это дорого и редко экономически оправдано. Трекеры применяются, когда необходимо увеличить мощность на единицу площади.

    Откуда берутся данные солнечной активности

    Изучением солнечной активности во всех регионах нашей планеты занимается Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA). Круглосуточно спутники следят за деятельностью солнца и заносят полученную информацию в таблицы. В расчетах учитываются данные последних 25 лет. Пример такой таблицы для Санкт-Петербурга (59.944, 30.323) вы можете увидеть по ссылке https://eosweb.larc.nasa.gov/ . Данная организация относится к федеральному правительству США и, к сожалению, сайт их доступен только на английском языке.

    Нет необходимости расшифровывать все значения и коэффициенты в таблице, ведь нас интересуют всего два – это собственно само значение солнечной инсоляции в определенные месяцы (OPT) и значение оптимального угла наклона солнечной панели (OPT ANG).

    Зная значение инсоляции мы можем рассчитать приблизительную выработку нашей солнечной электростанции в данном регионе в конкретный месяц или в среднем в год.

    Расчет выработки солнечной электростанции на основе значений инсоляции

    Допустим имеем в Санкт-Петербурге сетевую солнечную электростанцию мощностью 5 кВт и хотим посчитать ее выработку в июне. Солнечные модули установлены на оптимальный угол.

    5 кВт * 5,76 кВт*ч/м 2 * 30 дней = 864 кВт*ч

    * Формула упрощенная, поэтому расчетные единицы измерения в формуле не совпадут с ответом. Это исправляется введением в формулу параметров солнечной электростанции и перевода дней в часы.

    Но в январе эта же электростанция сгенерирует всего 5*1,13*30=169,5 кВт*ч, поэтому Питере солнечные батареи активно используются только в летние периоды.

    За год же, подобная солнечная электростанция сможет получить 5*3,4*365=6205 кВт или 6,2 МВт чистой электроэнергии. Выгодно? Решать вам, ведь срок жизни сетевой электростанции более 50 лет, а тарифы на промышленное электричество растут каждый год не менее чем на 10%.

    Источник

    Измеряем солнечное тепло

    В отличие от измерения температуры (процедуры обыденной и всем хорошо известной), измерение теплового потока применяется не часто. Более того, далеко не все понимают его физическую суть, полагая, что это просто ещё один способ измерения температуры. На самом деле, измеряя поток тепла, можно не просто узнать состояние системы, а предугадать, каким оно станет в ближайшем будущем.

    Поток тепла – это энергия, проходящая через единицу площади. Единица его измерения, как нетрудно догадаться, ватт на квадратный метр (Вт/м 2 ). Зная поток тепла, мы можем оценить излучаемую системой энергию, причём она может не иметь прямого отношения к температуре. Например, оценивать потребление калорий организмом спортсмена на отдыхе и во время тренировок с помощью термометра бессмысленно, так как организм регулирует температуру. Но это можно сделать, измеряя излучаемое телом тепло, и выяснить, что при нагрузках исходящая тепловая энергия тела человека в 10 раз больше, чем в покое!

    Мы можем без труда измерить температуру радиатора источника питания. Но как оценить потери тепла через окна и стену здания? Как померить «температуру» солнечных лучей? В этих случаях нужный ответ мы можем получить, измеряя не температуру, которую измерять попросту негде, а поток тепловой энергии, приходящий от солнца или исходящий от здания. Зная эту величину, можно вычислить, какой будет температура поверхности, которая поглощает или отражает эту энергию. В этом заключается важное преимущество измерения потока тепла – мы можем среагировать на причину ситуации, а не на её следствие (увеличение температуры).

    Вернёмся к измерению энергии солнечных лучей. Мы привели этот пример как наиболее простое и очевидное объяснение разницы между измерениями температуры и потока тепла. Но на самом деле эта задача довольно часто встаёт перед разработчиками и пользователями фотовольтаических систем. Ведь их эффективность зависит не только от положения солнца и наличия облаков, но и загрязнённости батарей и прочих факторов. Зная энергию солнечного излучения, можно оценить мощность, которую должны отдавать солнечные элементы, и принять меры, если реальная мощность не соответствует вычисленной.

    Измерение энергии солнечного излучения также может применяться в метеорологии. Солнце – главный инициатор процессов в атмосфере, исследуя которые, метеорологи рассчитывают вероятность погодных явлений и стихийных бедствий. А в «умных» домах и оранжереях измерители солнечной энергии позволят управлять климатическими системами, автоматическими жалюзи и ставнями.

    Убедившись в полезности измерения теплового потока Солнца, самое время опробовать это на практике. Для этого можно использовать решение компании greenTEG – сенсор gSKIN (рис.1), созданный специально для быстрых измерений энергии солнечного света.

    Рис.1. Сенсор gSKIN

    Прнцип действия сенсоров gSKIN основан на термоэлектрическом эффекте (его иногда называют эффектом Зеебека) – возникновении ЭДС в замкнутой цепи из разнородных проводников, контакты которых находятся при различных температурах. В качестве материала разнородных проводников применяется теллурид висмута с добавками p- и n-типа (рис. 2). Множество термостолбиков из теллурида висмута соединены в одну цепь и заключены в материал подложки сенсора (рис. 3). Напряжение, возникающее на выходе сенсора, прямо пропорционально проходящему через него теплу.

    Рис.2. Чувствительный элемент сенсоров gSKIN

    Рис.3. Устройство сенсора gSKIN

    Сенсоры gSKIN способны измерять тепловой поток порядка 0,01 Вт/м 2 . Выходное напряжение сенсоров – порядка микровольт, поэтому для снятия с них показаний необходимо применять прецизионные АЦП и измерительные приборы. Из преимуществ сенсоров gSKIN нужно отметить линейность частотной характеристики, гомогенность поверхности и быстрое (около секунды) время отклика.

    О компании

    Компания greenTEG (Цюрих, Швейцария) разрабатывает и производит тепловые сенсоры и решения для получения энергии из природных источников. Компания была основана в 2009 году, а ее первые продукты были выпущены на рынок в 2011 году. Все изделия компании greenTEG изготавливаются на фабриках в Швейцарии.

    Источник

    Расчет мощности солнечных батарей на квадратный метр

    Солнечные батареи получают энергию солнца и преобразуют ее в электроэнергию. Использование дармового ресурса обходится не совсем даром — стоимость оборудования достаточно велика, к тому же комплекс требует обслуживания, замены отработанных элементов, обновления состава. Для того, чтобы не тратить лишних денег, следует заранее определить мощность солнечных батарей, необходимых для обеспечения дома. Для этого надо знать параметры оборудования, какое количество энергии вырабатывает солнечная батарея в течение светового дня, сколько приходится на одну панель и на весь комплекс в целом. Вопрос сложный и емкий, поэтому рассмотрим его по порядку.

    Что такое солнечная батарея

    Если принято решение установить дома солнечную электростанцию, необходимо иметь точное представление о ее устройстве. В первую очередь, надо знать, что представляют собой солнечные панели и как они работают.

    Прежде всего, надо уточнить терминологию. Под названием «солнечные батареи» принято понимать весь комплекс по принятию, преобразованию и накоплению солнечной энергии. Видимые элементы, расположенные на открытых участках (крышах, специальных опорных сооружениях или просто на земной поверхности) — это солнечные панели. Она представляют собой плоскость, составленную из отдельных солнечных элементов. Каждый из них является самостоятельным приемником солнечной энергии, преобразующим ее в электричество. Для этого использован фотоэлектрический эффект, возникающий при освещении полупроводников:

    Эффективность солнечных батарей напрямую зависит от размера, типа и количества отдельных элементов, составляющих данный комплект. Один элемент способен выдать определенное, довольно небольшое количество энергии. Однако, объединенные в батарею (подключенные параллельно) и выполненные в виде сплошной принимающей поверхности (панели), они могут обеспечивать энергией определенное количество потребителей. Для пользователя остается лишь выполнить расчет солнечных батарей и определить, сколько нужно приобрести панелей и дополнительного оборудования.

    Разновидности

    Эффективность и производительность солнечных панелей зависят от конструкции отдельных элементов. Существует несколько разновидностей:

    1. Монокристаллические. Изготавливаются из одного монокристалла, выращенного из кремния в определенных условиях. Представляют собой тонкий поперечный срез. КПД составляет 17–22 %. Это самые дорогие и качественные элементы. Внешне выглядят как черные прямоугольники со скошенными краями.
    2. Поликристаллические. Разработаны для того, чтобы снизить себестоимость и конечную цену элементов. Изготавливаются из расплава кремния, состоящего из множества кристаллических образований. КПД составляет 12–18 %. Характеристики этих элементов несколько снижены, но и цена более доступная для массового покупателя. Внешне они представляют собой синие прямоугольники.
    3. Аморфные элементы. Эти элементы имеют более слабые характеристики, чем моно- или поликристаллические конструкции. Однако, они намного дешевле, что позволяет получить общую мощность аморфных солнечных панелей, не уступающую более производительным конструкциям. Разница только в количестве элементов. Аморфные солнечные батареи изготавливаются из разных материалов, могут быть жесткими или гибкими. Особенностью таких панелей является способность работать в пасмурную погоду, когда освещенность низкая.

    Самыми производительными панелями считаются арсенид-галлиевые, но их обычно не учитывают в общей классификации. Они слишком дорогие, поэтому для частных пользователей не доступны.

    Кроме этого, существуют одно- и двухсторонние солнечные батареи, способные поглощать свет одной или обеими сторонами. Однако, пока применения двусторонним панелям не найдено, так как для использования одновременно обеих сторон требуется отражающая система. Она сложна в изготовлении и настройке, дешевле использовать большее количество обычных панелей.

    Состав комплекта солнечных батарей

    Комплект солнечных батарей для дома представляет собой набор оборудования, где сами панели играют роль только приемника и источника энергии. Сами панели, принимая и перерабатывая свет в электрический сигнал, отдают его через контроллер заряда на аккумуляторные батареи. Они соединены с сетевым инвертором — устройством, преобразующим постоянный ток в стабильные переменные 230 В. Инвертор выдает это напряжение на потребителей, а излишки (если они есть) он может отдавать в централизованную сеть. Некоторые комплекты малой мощности работают только на снабжение собственного потребления и в сеть ничего отдать не способны. В европейских странах уже достаточно давно используется схема выдачи в сеть излишков энергии, за что владельцы частной солнечной электростанции получают определенные льготы, скидки или доплаты.

    Все оборудование размещается в доме, снаружи только солнечные панели. Для частного дома этого комплекта может хватить даже без дополнительной подпитки из централизованной сети, если расчет количества солнечных батарей и дополнительного оборудования выполнен правильно. Особенностью любого комплекта является возможность увеличения его параметров путем установки дополнительных панелей и увеличения емкости аккумулятора. Поскольку производительность напрямую завязана на площадь освещенной поверхности, суммарный размер панелей определяет возможности всего комплекта.

    Вычисляя параметры комплекса, необходимо делать поправку на непостоянство солнечного освещения. Например, в летнее время комплекс выдает в 10 раз меньше энергии, чем летом. Кроме того, погодные условия также вносят свои поправки. Поэтому, определить показатели солнечной электростанции можно только приблизительно, а при расчетах приходится делать большой запас. Максимальной эффективностью обладают крупные солнечные электростанции промышленного назначения, способные питать большие населенные пункты.

    Где купить

    Приобрести солнечные панели можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых панелей есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:

    От чего зависит мощность солнечный батарей

    Конструкция гелиобатареи — не единственный фактор, определяющий эксплуатационные показатели комплекса. В процесс вмешиваются внешние факторы, которые уменьшают возможности комплекса. Они воздействуют на работу оборудования поодиночке и сообща, снижая эффективность и уменьшая показатели гелиостанции.

    Мощность солнечной батареи — это количество электроэнергии, которое она способна выдать в единицу времени. Это величина конечная, то есть рассчитанная по максимальному значению и имеющая определенный предел. Известно, что солнечная постоянная — 1 кВт на 1 м². Эта величина измерена в определенных условиях, обозначает количество энергии, падающее на земную поверхность в солнечный день при температуре 25° и постоянно вертикальном падении на поверхность. На практике получение полного расчетного объема энергии невозможно.

    Характеристики самой качественной солнечной панели ограничены. Ее КПД не превышает 24 %, поэтому максимальной мощностью, полученной от 1 м² принимающей поверхности может быть 0.24 кВт. Это в идеальных условиях и с постоянной коррекцией положения поверхности относительно Солнца. На практике таких условий не бывает. В ситуацию вмешиваются погодные, климатические и сезонные условия. Возможны целые пасмурные недели, длительность светового дня в летний и зимний период существенно отличается.

    Кроме этого, температура также влияет на способность солнечных элементов производить энергию — ее выработка значительно падает, как только температура поднимается выше +25°. Это означает, что в ясный летний день, когда мощность солнечных батарей на каждый квадратный метр должна быть максимальной, получить ожидаемый результат не удастся из-за сильного нагрева фотоэлементов. Поэтому, производя расчет солнечной электростанции, надо делать поправки на сезонные условия, длительность дня и прочие природные факторы.

    Следующий фактор, который необходимо учесть при выполнении расчета — деградация гелиопанелей. Этот показатель у разных моделей отличается, есть образцы, сохраняющие до 90 % рабочих качеств даже через 20–25 лет эксплуатации. однако, у большинства панелей деградация происходит равномерно и пропорциональна длительности использования.

    Кроме этого, расчет количества солнечных панелей необходимо делать с учетом потерь на дополнительном оборудовании — инвертор имеет КПД около 92–96 (и это одна из лучших моделей). Кроме этого, неизбежны потери на АКБ и контроллере, которые достигают 40 % и также снижают общие параметры комплекса. Сами приборы расходуют энергию на питание собственных плат. Поэтому, полный и точный расчет солнечных панелей — задача крайне сложная, требующая экспериментального подтверждения.

    Расчет мощности

    Рассмотрим подробно, как рассчитать мощность гелиопанелей. Прежде всего, необходимо вычислить свое потребление. Для этого надо сложить потребляемую мощность всех электроприборов, нагревателей, освещения и прочих потребителей. Сделать это непросто, так как придется вспомнить все мелочи, которых оказывается довольно много.

    Для простоты рассмотрим пример расчета по готовой сумме потребления. Например, есть частный дом, который потребляет в месяц 300 кВт/час. Это означает, что в день потребление составляет 10 кВт/час. Здесь необходимо определить, сколько солнечных панелей, способных вырабатывать в сутки не менее 10 кВт, нужно для дома.

    Прежде всего, надо определиться с временем работы системы. Даже самые мощные элементы способны принимать энергию только в определенное время суток. Рабочий период называется пиковыми солнечными часами. Их не следует путать с длительностью светового дня, которая гораздо больше. Однако, утренние и вечерние часы в расчет не берутся, так как для оборудования они непродуктивны.

    Как правило, учитывается время с 9 до 16 часов. Этот период можно еще сократить, чтобы скорректировать потери от деградации панелей, изношенного оборудования или АКБ. Допустим, рабочее время панелей в сутки составит 5 часов. При потребности в 10 кВт, необходимо, чтобы на 1 час приходилась выработка не менее 2 кВт энергии. Руководствуясь этим значением, можно подсчитать, сколько солнечных батарей нужно для обеспечения дома, если часовая выработка составляет 2 кВт. Для этого надо изучить технические характеристики разных моделей и выбрать наиболее удачные варианты.

    Существуют и другие методы. Можно рассчитать мощность по формуле:

    где Рсп — мощность панелей, кВт;

    Еп — суточное потребление, кВт;

    К — коэффициент потерь (1.2–1.4);

    Ринс — мощность инсоляции на земной поверхности;

    Еинс — среднемесячное значение инсоляции (берется в таблицах).

    Эта формула дает достаточно корректный результат, но неподготовленному человеку пользоваться ей трудно. Придется искать величины инсоляции, которые различаются по регионам. Для неопытных людей проще всего использовать онлайн-калькулятор, которых в сети довольно много.

    Одна панель в сутки вырабатывает около 100 Вт энергии. Есть маломощные модели, по 50 Вт, пригодные для питания осветительных приборов с низким потреблением. Выбирать устройства необходимо с некоторым запасом, учитывая возможность появления дополнительных потребителей и деградацию оборудования. На практике приходится учитывать также стоимость панелей и условия их работы. Например, если солнечных дней в году мало, оптимальным вариантом станут гибкие модели, хорошо работающие даже в сумерках.

    В заключение необходимо напомнить, что самостоятельный расчет мощности — задача трудная даже для профессионалов. Приходится учитывать большое количество факторов, о которых неподготовленный человек даже не имеет представления. Поэтому, лучшим вариантом будет обращение к специалисту, или расчет с помощью онлайн калькуляторе (что несколько хуже).

    Видео по теме

    Источник

    Читайте также:  Прибор для измерения напрежения