СКОЛЬКО НУЖНО СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ ДЛЯ ДОМА?

Содержание статьи:

• • • Максимально разрешенная мощность солнечной электростанции
    • Как посчитать панели и площадь под них?
    • Какой должна быть крыша для установки солнечных батарей?
    • Примеры оптимального размещения
    • Особенность размещения на фасаде

Максимально разрешенная мощность солнечной электростанции

Многие люди, которые заинтересованы в установке солнечной электростанции у себя на доме, либо на другом объекте, задают инсталляторам вопрос о том, сколько нужно солнечных батарей для дома, как происходит расчет электроэнергии. Иногда этот вопрос интерпретируется иначе. Солнечные батареи в частном доме – уже достаточно частое явление не только для стран Европы, но и для стран постсоветского пространства. К примеру: «У меня дом 100 квадратных метров – сколько нужно солнечных панелей?». Мы же к этому вопрос подходим совершенно с другой стороны. Речь идет о том, что нужно привязываться не к площади, а к потребности в использовании электрической энергии. Подразумевается следующий алгоритм расчета: если у вас дома есть определенное количество электрических приборов, которые, в свою очередь, потребляют электрическую энергию, то необходимо понимать режим их работы и потребляемость. Исходя из понимания этого расчета, мы можем говорить о мощности системы, а, соответственно, и о площади/количестве солнечных батарей для дома. Способов получения потребления может быть много, но мы остановимся на двух основных. 

• Первый способ – это ваш личный расчет по приборам. К примеру, у вас в доме пять лампочек мощностью по 5 ватт каждая, одна микроволновая печь, один телевизор, один холодильник. Режим работы для всего вышеуказанного следующий: лампочки светятся с шести до семи утра и с восьми до десяти вечера; холодильник, потребляя 150 ватт, работает в режиме 24/7; микроволновку вы включаете на 15 минут каждое утро и вечер; телевизор работает с шести до семи утра, и с семи вечера до десяти вечера. Расчет потребления: холодильник максимально допустимая мощность в сутки 3,6 кВт*ч (150 Вт*24 ч.); свет – 75 Вт (5*5*3); телевизор – 280 Вт (70*4); микроволновка – 400 Вт. Соответственно суточное потребление составит 4,355 кВт*ч (3,6 кВт*ч + 0,075 кВт*ч + 0,28 кВт*ч + 0,4 кВт*ч), а в разрезе месяца – 130,65 кВт*ч (в среднем взято 30 календарных дней). Эти цифры очень приблизительные. 
• Другой способ – это энергомониторинг специалистами компании, который заключается в установке специального прибора (умный счётчик), который снимает показатели потребления посекундно и может выдавать информацию о всех особенностях потребления ваших электроприборов. Также можно рассчитать и солнечную электростанцию, где используются солнечные батареи для дома 100 м2.

Отдельное место в расчете солнечной электростанции занимают автономные и гибридные системы. Которые могут использовать накопители, а именно аккумуляторы. Но тематика расчетов таких систем требует иного подхода, а потому мы данную тему вынесем отдельной статьей.

Теперь перейдем к ответу на вышеупомянутый вопрос, который и стал причиной написания этой статьи. Сколько нужно солнечных батарей? Исходя из нашего нехитрого расчета для вашего дома нужно не более четырех панелей мощностью 540 Вт. Для расчета мы использовали фото-вольтаический модель Longi Solar LR5 HPH 540 M и сетевой инвертор Huawei Sun2000-2ktl. Правда наши цифры имеют очень приблизительный характер поскольку на конечную генерацию влияют такие факторы как угол наклона солнечной батареи, ориентация батарей на юг, широта установки (то, где вы находитесь по отношению к солнцу на планете), наличие затенения, прочее.

Как посчитать панели и площадь под них?

Исходя их вышеуказанного мы смело модем перейти к вопросу расчета площади. Если наши предыдущие расчеты дали нам понимание потребности в четырех фото-вольтаических модулях (солнечных батарей), то расчет площади, занимаемой панелями, зависит от параметров и площади самой панели. 

Данный расчетный модуль (Longi Solar LR5 HPH 540 M) по данным datasheet (технический паспорт панели с описанием ТТХ; размер солнечных панелей) имеет размеры 2,256 м. (высота), 1,133 м. (ширина), 0,035 м. (толщина). Соответственно площадь модуля – 2,556 м2 (2,256*1,133), а четырех штук – 10,224 м2 (2,556*4). Но для расчета занимаемой площади нам нужно понимать само размещение панелей. 

Для примера возьмем за основу размещение этих четырех модулей в один ряд в книжной ориентации. Соответственно первый модуль ложится в книжной ориентации и забирает 1,133 м. крыши. Но стоит помнить базовые законы физики температур. Речь идет о потребности в температурных швах между панелями, поскольку панели будут размещены на крыше круглый год, они будут подвержены влиянию изменения температур, а потому второй модуль будет размещен на 1,5 см. дальше от первого. Расчет ряда панелей, таким образом, будет выглядеть так: 

1,133 м.*4 = 4,532 м. + (0,015 м.*3) = 4,577 м. 

4,577 м. – это как вы уже поняли, длина ряда с четырех панелей в книжной ориентации. В окончании данного параграфа посчитаем общую площадь четырёх панелей на вашей крыше: 4,577 м. (длина ряда из четырех панелей в книжной ориентации с учетом температурных швов) * 2,256 м. (высота панели по ТТХ) = 10,325 м2. И как вы уже успели понять. Площадь четырех модулей меньше, чем площадь четырёх установленных на крыше модулей, т.к. мы используем при установке температурные швы.

Какой должна быть крыша для установки солнечных батарей?

И вот мы уже определились с количеством и площадью самих солнечных батарей для вашего дома. Но какой должна быть сама крыша?

Поспешим ответить на этот досрочно указав, что подойдет любая крыша. По факту все крыши можно поделить на две большие категории: идеальные и допустимые. 

• Идеальная крыша – та, которая имеет угол наклона от 30 до 40-а градусов, а также размещена четко по ориентации на юг по азимуту. 
• Допустимая крыша – может быть разных углов наклона и ориентаций, но это будет влиять на конечную генерацию путем ее снижения. 

Несколько слов о самой кровле: на сегодняшний день существуют фактически всевозможные кронштейны и системы крепления солнечных панелей под любой вид кровли, потому этот вопрос касается исключительно компании-инсталлятора либо инженера, который будет устанавливать вам СЭС.

Примеры оптимального размещения

Примером оптимального размещения солнечных батарей является размещение их на крыше дома с углом по отношению к солнцу от 30-и до 40-градусом и размещением в сторону юга, поскольку таким образом панель будет максимально освещена солнцем. Это и есть солнечный минимум и солнечный максимум.

Особенность размещения на фасаде

Многие спрашивают, возможна ли установка панелей на фасаде/фасадах. Ответ на вопрос был озвучен выше и заключается в том, что это возможно. Но, следует напомнить, что размещение панели (батареи) будет влиять на конечную генерацию. Речь идет о том, что самая лучшая генерация (выработка электрической энергии батареей) зависит от максимальной освещенности батареи солнечными лучами (инсоляция). Солнечные батареи для квартиры могут также быть установлены на фасаде, что напрямую зависит от конфигурации и размещения квартиры в многоквартирном доме. Где крыша является достоянием всех жильцом с первого по последний этаж.