Расчет солнечных батарей для частного дома

Данная статья создана с целью информирования потребителей электроэнергии о том, каким образом проводится расчет затрат на отопление частного дома 100м2 , при помощи котельного оборудования.

Одна панель максимальной мощностью 20 ватт стоит около 2300−2600 рублей, а 100-ваттная обойдется в 8500—9500 рублей. Контроллер на 45 ампер 12 или 24 вольта будет стоить 11−14 тысяч рублей.

Если брать самые дешевые свинцовые аккумуляторы, то за 100 амперчасов 12 вольт придется еще заплатить около 14 тысяч. Если брать наиболее долговечные литий-железо-фосфатные, то за емкость в 8−9 кВт*ч придется выложить не менее 150 тысяч рублей.

Чтобы запитать от аккумуляторов весь дом, потребуется инвертор мощностью не менее 3 кВт. Обойдется такой прибор в 50−80 тысяч. Есть в продаже и готовые комплекты, их приобретение не гарантирует финансового выигрыша, но хотя бы обезопасит от покупки несовместимых устройств.

Если не делать монтаж системы своими руками, то за услуги профессионалов придется выложить еще несколько десятков тысяч рублей — в зависимости от сложности схемы и индивидуальных условий.

Подробный обзор

Достоинства устройства

Многих потребителей интересует, как именно устроена батарея? И ответ достаточно прост. Все дело состоит в том, что такие преобразователи с легкостью поглощают радиацию солнечных лучей в полезное для человечества электричество. Использование именно таких батарей будет достаточно выгодным при рациональной эксплуатации.

Но, к сожалению, как и большинство подобных устройств — солнечные агрегаты располагают собственными критериями:

  1. Мощность батареи определяет количество поставляемой энергии, то есть электричества.
  2. Эффективность установки напрямую зависит: от времени года, суток и количества попадания солнечных лучей.

Ответить на вопрос что лучше: купить установку в магазине или соорудить самостоятельно своими руками? Каждый человек подбирает для себя в индивидуальном порядке. Кто-то уверен в своих силах и знаниях, поэтому с легкостью соорудит установку, а для кого-то проще купить и не отвлекаться на такие «мелочи».

Чтобы определить, сколько солнечных батарей вам нужно, давайте сначала определимся, с какой целью вы ставите солнечную электростанцию на крыше вашего дома. Вы боритесь за чистоту окружающей среды и хотите свести к минимуму выбросы углекислого газа? Получить максимальную отдачу от инвестиции? Сэкономить как можно больше денег? Большинство людей хотят сэкономить как можно больше денег и при этом минимизировать воздействие на окружающую среду.

Чтобы сделать расчет, сколько солнечных батарей вам нужно, вы должны сначала определить, сколько электроэнергии использует ваша семья; подсчитать полезную площадь поверхности вашей крыши; получить сведения о климате и солнечной активности в вашем регионе; узнать мощность ваших солнечных батарей в ваттах и их относительную эффективность; и проверить, какая мощность выделена для вашего дома согласно договору, с Облэнерго.

Чтобы ответить на эти вопросы, вы, вероятно, захотите проконсультироваться с профессионалами по монтажу солнечных электростанций. Компания SunNik всегда к вашим услугам!

Вот примерный перечень вопросов, которые профессионал по солнечным электростанциям может задать для расчета количества солнечных батарей, необходимых для вашего дома:

  1. Каковы энергетические потребности Вашего домашнего хозяйства?

Достаньте старые счета за электричество и просчитайте среднее потребление. Вам нужно знать ежедневное потребление и, если оно не дано в счетах, то просто разделите ежемесячное или ежегодное потребление в среднем на 30 или 365 дней соответственно, чтобы рассчитать среднесуточное потребление электроэнергии. Ваш ответ будет в киловатт-часах (кВтч). (И на всякий случай, если вам интересно, термин «киловатт-час» используется при подсчёте потраченной или произведённой электроэнергии. Он означает количество энергии, которое потребляет или производит какое-либо устройство мощностью один киловатт в течение одного часа. Отсюда и обозначение «кВтч». Заметьте, что ставится символ умножения, а не деления). Если вы включите лампочку на 60 Вт на весь день, то вы используете 1 440 ватт-часов или 1,4 кВтч).​

  1. Среднесуточная выработка

Солнечные панели не работают с максимальной эффективностью все время. Погодные условия, например, могут временно снизить производительность вашей солнечной электростанции. Проблемы с оборудованием также могут привести к тому, что электростанция будет производить меньше электроэнергии, чем ожидалось. Эксперты рекомендуют добавлять 25-ти процентную «подушку» при расчете вашей среднесуточной выработки для компенсации такой неэффективности.

  1. ​Сколько солнечных часов можно ожидать в вашем районе?
Чтобы определить, сколько солнечных батарей вам нужно, давайте сначала определимся, с какой целью вы ставите солнечную электростанцию на крыше вашего дома. Вы боритесь за чистоту окружающей среды и хотите свести к минимуму выбросы углекислого газа? Получить максимальную отдачу от инвестиции? Сэкономить как можно больше денег? Большинство людей хотят сэкономить как можно больше денег и при этом минимизировать воздействие на окружающую среду.

Количество солнечных часов в день для вашего конкретного местоположения будут иметь прямое влияние на электроэнергию, которую, как вы ожидаете, может произвести ваша солнечная электростанция.

Например, если вы живете в Николаеве, то можете рассчитывать на большее количество солнечных часов, чем если бы вы жили в Чернигове (среднее количество солнечных часов в год Николаеве составляет 1900-2400, в Чернигове – 1070-1400). Это не означает, что домовладелец в Чернигове не сможет воспользоваться производством солнечной электроэнергии; это просто значит, что домовладельцу понадобится установить больше солнечных батарей. Разделите свое ежедневное потребление электроэнергии в кВтч (см. вопрос № 1) на количество ежедневных солнечных часов. В результате Вы получите то количество электроэнергии, которое нужно, чтобы производили ваши солнечные батареи каждый час в киловатт-часах. Умножьте это число на 1000 для преобразования почасовой выработки электроэнергии в ватты.

​4. Сколько панелей нужно, чтобы обеспечить мое почасовое потребление электроэнергии?

Это как раз то место, где качество солнечных батарей обеспечивает большую разницу. Есть огромные различия в возможностях и производительности солнечных батарей. Солнечные батареи (наиболее часто используемые для жилых домов) могут быть разной мощности в диапазоне от 150 Вт до 345 Вт в зависимости от размера батареи и технологии производства фотоэлементов, используемых для изготовления солнечных батарей. Разделите необходимую для вашего дома почасовую электроэнергию на мощность солнечных батарей, чтобы вычислить их общее количество. Используйте в расчете как батареи с высокой номинальной мощностью, так и вариант с более низкой мощностью, чтобы определить диапазон, в рамках которого вы реально сможете реализовать ваши ожидания.

Это даст вам идеальное количество солнечных батарей для производства электроэнергии для собственных нужд. Далее, профессиональный установщик должен оценить архитектуру крыши, угол падения солнца и другие факторы, чтобы посмотреть, как физически установить такое количество батарей на крыше, которое сможет удовлетворить ваши ежедневные потребности в электроэнергии.

Если вы готовы начать работу, свяжитесь с нами. Мы поможем вам понять, сколько вы можете сэкономить, установив солнечную электростанцию на крыше вашего дома.

Сколько солнечных панелей нужно для замены атомного реактора?

Во время строительства атомного реактора под него выделяется площадь, примерно равная одному квадратному километру. В стандартном режиме работы установка вырабатывает гигаватт электроэнергии за единицу времени.

Читайте также:  Как безопасно и эффективно растопить дровяную печь в доме?

На ЧАЭС используется топливо, обладающее высоким КПД, что позволяет получать большое количество энергии. У солнечных установок коэффициент полезного действия значительно ниже. По оценкам, для получения гигаватта энергии требуется разместить конструкции на площади в 30 квадратных километров. Получается, атомный реактор в 30 раз эффективнее, чем солнечные батареи, размещенные на такой же площади.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделиться:

Расчет солнечных батарей для дома

Расчет мощности солнечных батарей нужно проводить с учетом вашего потребления мощности электроэнергии за час. Для этого нужно знать, сколько времени работает каждый бытовой электроприбор, освещение. Считать потребление мощности электроэнергии нужно в вечернее время, когда включено больше всего электроприборов и техники. Допустим, при расчете вы получили 7 кВт/час.

График зависимости мощности солнечных батарей от погодных условий

Расчет солнечных батарей для дома

Расчет мощности солнечных батарей нужно делать с учетом инсоляции – количества солнечной энергии на единицу площади для вашей местности, которая определяется по карте инсоляции для районов России. Определим инсоляцию 2 кВт/час.

Вы желаете приобрести батарею мощностью 200 Ватт или 0,2 кВт. Из этих данных теперь можно определить количество необходимых панелей. Расчет числа солнечных батарей для частного дома: 7/2/0,2 = 17,5 штуки. Округляем в большую сторону, получаем, что нам необходимо для потребления мощности электроэнергии в 7 кВт приобрести 18 панелей.

Чтобы как-то сэкономить электроэнергию, нужно лампы накаливания заменить энергосберегающими лампами, и по мере износа электробытовых приборов приобретать энергоэкономную технику. Это приблизительный расчет, без потерь в аккумуляторах (15-30%) и потерь в недорогих контроллерах (15-20%). Поэтому установив 18 панелей нужно предусмотреть место для монтажа еще нескольких фотобатарей.

Устройство солнечной электростанции

Расчет солнечных батарей для дома

Со временем вы выйдете на точное число солнечных модулей. Все, вы определились с количество панелей, теперь солнечной электроэнергии достаточно даже в месяцы с худшей инсоляцией. А летом, когда солнца вдоволь, куда девать электроэнергию. Если у вас осталась электросеть как резервный вариант, на случай непредвиденных обстоятельств, тогда договоритесь с энергосбытом на установку обратного электросчетчика. Излишек солнечной энергии будет перетекать в электросеть, и вы будете получать за это деньги.

Расчет окупаемости солнечной электростанции на практическом примере

Экология потребления. С каждым годом электроэнергия для обеспечения частных домов обходится все дороже, и использование солнечной энергии помогает

С каждым годом электроэнергия для обеспечения частных домов обходится все дороже, и использование солнечной энергии помогает значительно сэкономить. Насколько выгодна установка солнечных батарей на частном доме? Попробуем рассчитать окупаемость установки солнечных батарей на примере одного из проектов, реализованных компанией «Sun Shines».

  • Солнечная электростанция установлена в Чеховском районе Московской области. В состав электростанции входят восемнадцать поликристаллических солнечных батарей по 300 Вт каждая и газовый генератор мощностью 13 кВт. Габариты одного солнечного модуля составляют 1,96×0,99 м.
  •  Длина цепочки солнечных батарей составила почти 18 метров, а их общая площадь — 35 кв.м. Для накопления энергии в электростанции используется 16 гелиевых аккумуляторов глубокого разряда, способных сохранить 42 кВт*ч энергии.
  • Блок бесперебойного питания мощностью 12 кВт использует солнечную энергию, накопленную в аккумуляторах, для обеспечения электричеством бытовых электроприборов дома, а в случае большого разряда аккумуляторов и недостаточного количества солнечной энергии в осенне-зимний период, для зарядки аккумуляторов будет автоматически подключаться газовый генератор.
  • Хотя с февраля газовый генератор ни разу не включался для дополнительной генерации энергии. Летом дом работает на полном обеспечении от солнечной электростанции.
Читайте также:  Кладка вентканалов из кирпича: правила, технологии, частые ошибки

Стоимость солнечной электростанции составляет 600 000 рублей (без учёта стоимости генератора). Стоимость установки индивидуальна. Она зависит от типа крыши, вариантов крепления, от длины кабеля.

Средняя выработка энергии солнечной электростанцией в летний период — 25 кВт*ч в сутки или 775 кВт*ч в месяц. За год солнечная электростанция вырабатывает 6530 кВт*ч. Если сеть уже подключена к участку и тариф 4 руб за кВт*ч, то в рублях это 26 000 рублей.

Окупаемость солнечных батарей при имеющемся подключении к городской сети без учёта инфляции составит 23 года. Если взять небольшой поправочный коэффициент на инфляцию и удорожание тарифов, срок окупаемости солнечной электростанции составит примерно 17 лет.

Но при этом дом полностью застрахован от внезапных отключений электричества из-за аварий!

Расчет окупаемости солнечной электростанции на практическом примере

А что, если дом находится в удалённом районе и подключение к общей сети отсутствует и в ближайшее время не планируется?

м, а в рублях — 305 000 рублей (по 4300 руб за 1000 куб.м.). И это так же без учёта обслуживания генератора.

Получается, срок окупаемости солнечных батарей по сравнению с установкой газового генератора составит чуть менее двух лет.

В некоторых районах подключение участка к городской энергосети стоит от 50 до 500 тысяч рублей. И многие клиенты, которым выставляли счёт за подключение к электросети около 200 000 рублей, приобретали у компании «Sun Shines» электростанцию из 4-6 солнечных батарей стоимостью 140 000 рублей, и получали стабильное электроснабжение на летний период.

Экономия составляла 60 000 рублей по сравнению с подключением к обычной сети. В таком случае электростанция из солнечных батарей окупается мгновенно и с первого дня её использования можно уже считать прибыль, выражающуюся в полученных «зелёных киловаттах».

А если счёт за подключение к сети составляет 500 000 рублей? В этом случае экономия составила бы 360 000 рублей!

Подводя итог, можно сделать вывод, что индивидуальные автономные энергосистемы выгодны при эксплуатации. Затраты на солнечные панели окупятся за счёт экономии на коммунальных платежах. Солнечная энергия бесплатна и полностью безопасна для окружающей среды. В среднем, срок окупаемости солнечных батарей составляет около пяти лет, а срок службы – 30-50 лет.

Затраты электроэнергии на отопление дома м²

Известно, что за электричество в частном доме приходится платить немало. Выше мы уже привели расчеты на обогрев дома в 100 м². Стоит упомянуть о том, во внимание нужно брать и климатические условия в России.

Затяжные морозы не превышают одной – двух недель, но ведь бывают и исключения, когда зима особо сурова. В такие периоды электрический котел работает на полную мощь. В остальное время при температуре воздуха -15 – 20º С, лишь наполовину, таким образом снижаются затраты на отопление.

Практика европейских стран, не смотря на мягкие зимы, показывает, что экономить на электричестве можно существенно, ведь тарифы у них выше, нежели в нашей стране.

В основном, европейцы поддерживают температуру в доме на таком уровне, когда для нашего человека покажется, что в доме очень свежо.

И действительно, таким образом, они платят меньше. То же касается и тарифов на воду. Может быть, и нам следует перенять их практику, и не кочегарить в домах на полную катушку. Тогда и не придется сетовать, что отапливать частный дом дорого.

Важно! Подведя итоги, сделаем вывод, что суммарный расход на обогрев дома, при условии хорошей теплоизоляции, общей площадью 100 м² центральных регионах России и на Урале составит около 50-60 тысяч рублей за весь отопительный сезон.

Факторы, которые влияют на потребление электричества

Для правильного расчета потребления электричества на отопление дома и определиться с установкой котла, необходимо обратить внимание на такие нюансы:

  1. площадь помещения для обогрева;
  2. вид котла;
  3. величина тока;
  4. напряжение сети;
  5. сечение кабеля питания;
  6. мощность котла для обогрева жилья;
  7. вместимость котла;
  8. продолжительность периода отопления и работы котла;
  9. стоимость 1 кВт/час;
  10. время суточной работы при нагрузке по максимуму.
Затраты электроэнергии на отопление дома м²

Установка  электрокотла для обогрева частного дома самый выгодный вариант. Чтобы его установить, не нужно подбирать для него помещение, к тому же не потребуется дымоотвод. Индекс КПД, равен 100% и остается на таком уровне весь период эксплуатации.

Примечание. Период отопительного сезона составляет 7 месяцев.

Другие источники тепла

Для сокращения расходов электроэнергии на отопление дома можно использовать котел вместе с другими источниками тепла.  Для поддержания нужного режима температуры в доме, необходимо наладить работу котла ночью (23:00 – 6:00).

В такое время расход электроэнергии минимально, и цена на оплату ниже, чем в дневное время. Гибкий тариф дает возможность потребителям экономить около одной трети денежный затрат. Максимальные нагрузки на сеть происходят в периоды 08:00 – 11:00 и  20:00 – 22:00.

Для того, чтобы добиться предельной эффективности системы обогрева, необходимо  поставить оборудование циркуляционного нагнетания.

Насос присоединяют к обратной сети, сокращая, таким образом, время контакта стен котла с раскаленным теплоносителем. Этот метод  увеличивает срок эксплуатации оборудования на долгое время.

Также помните о том, что хорошее утепление дома при строительстве помогает сократить траты не электричество и обогрев. Размещение на крыше дома солнечных батарей или установка ветряков для генерации электроэнергии – эффективные методы экономии.

Как экономить электроэнергию?

На сегодняшний день есть множество вариантов экономии электроэнергии. Эти способы совсем несложные, но чтобы они работали нужно каждый день их применять. Сокращение потребления электроэнергии не только сохранит бюджет семьи, но и уменьшит выбросы в окружающую среду.

Читайте также:  Как выбрать конвектора для дома? Подробная инструкция для покупателей

Простые и проверенные временем методы экономии

Как экономить электроэнергию?
  1. Применение энергосберегающих лампочек. Такие лампы практически не нагреваются, поэтому затраты электроэнергии идут только на освещение. В среднем срок эксплуатации таких ламп до 3 лет, а это значительно сэкономит расходы. Такие лампы расходуют в 5 раз меньше электроэнергии, их срок службы в 10 раз длиннее и окупаются через 1 год.
  2. Пользуясь бытовой техникой, важно придерживаться инструкции. Возьмем к примеру, холодильник. Его нельзя ставить возле плиты или батареи, так как прибору нужно будет работать бесперебойно, чтобы поддерживать необходимую температуру. То же относится и к моменту, когда ставится горячая еда. Важно не забывать своевременно размораживать холодильник, так как лед в морозилке способствует большим затратам электроэнергии (до 20%).
  3. Выходя из комнаты, не забывайте выключать свет. Такой совет, является наиболее эффективным способом экономии электроэнергии.
  4. Своевременно протирайте лампочки. На первый взгляд, такой совет кажется смешным. Но мало кто знает, что пыль может заглушать до 15% света. Важно не забывать о чистоте плафонов. Можно использовать лампы меньшей мощности.
  5. Сделать небольшой косметический ремонт в помещении. Выбирая обои, следует останавливать внимание на светлых оттенках, так как они способны на 80% сделать комнату светлее и уютнее. Не следует забывать и о потолке, его следует делать белым. Таким образом вы будете реже включать освещение.
  6. Применение теплоотражающих экранов. Изготавливают их из фольги или пенофола. Их следует устанавливать за батарею. Благодаря таким экранам, температуру в комнате можно поднять на несколько градусов.
  7. Утепление помещения. Нужно утеплить окна или заменить их на металлопластиковые. Через окна может теряться тепло до 30%. На окна стоит повесить плотные шторы. По возможности нужно утеплить входные двери, а в доме стены, перекрытия, полы и кровлю.
  8. Приобретение бытовой техники класса «А», «А+» и «А++» она может экономить до 50% электроэнергии.
  9. Не рекомендуется оставлять приборы в режиме «ожидания». Любой техникой, человек пользуется всего несколько часов, в течение дня. Все оставшееся время она, в режиме «ожидания» и понемногу поглощает электроэнергию. Для экономии, следует приборы выключать из сети.

И так, мы уже знаем сколько киловатт нужно для дома. Давайте подытожим. Из выше описанного следует, что если экономно использовать электроэнергию, то мы вполне можем вложиться в 15 кВт, а для небольшого дома хватит даже на отопление. Тогда вся семья будет чувствовать себя комфортно, в своем уютном гнездышке.

Трехфазная система на инверторе с солнечными батареями

Три фазы – схема подключения солнечных инверторов

Трехфазная система на инверторе с солнечными батареями

В данной схеме применяются три инвертора Ecovolt, каждый на свою фазу. Для связи в них установлены платы параллельной работы, которые подключены через кабели параллельного интерфейса:

Трехфазная энергосистема для дома. Подключение инвертора. Рабочий момент, процесс монтажа

Трехфазная система на инверторе с солнечными батареями

Для всех подключений нужен ещё один щиток, куда приходят все напряжения:

Электрощиток для подключения инверторов

Трехфазная система на инверторе с солнечными батареями

Для повышения надежности системы нужен перекидной рубильник, поскольку при аварии (а у любого электронного устройства есть право на поломку)) даже одного из инверторов выключится вся система. И тогда можно подать напряжение напрямую с улицы.

Это похоже на простейший АВР, когда дом может питаться от городской сети либо от генератора через такой переключатель. Я писал об этом подробно в статье про генератор Huter.

Трехфазная система на инверторе с солнечными батареями

Вот рубильник аварийного переключения поближе:

Рубильник для выбора питания дома – через инверторы либо с улицы, как раньше

Трехфазная система на инверторе с солнечными батареями

А вот поближе и с пояснениями внутренняя схема электрощитка подключений инверторов:

Подключение солнечных инверторов в трехфазной сети

Трехфазная система на инверторе с солнечными батареями

Солнечные батареи в данной конфигурации подключаются к одному из инверторов, который будет главным. Он будет контролировать заряд аккумуляторов от солнечных батарей.

Вот так солнечные батареи закреплены на крыше, есть только такой способ установить солнечные батареи для дома.

Трехфазная система на инверторе с солнечными батареями

Монтаж комплекта солнечных батарей на крыше

Это одна половина, другая – на другом скате. Всего – 12 солнечных батарей, каждая по 24 Вольта, мощность 260 Вт. Каждая такая половина содержит три последовательно соединенных батареи, эти тройки соединены параллельно. В результате теоретически все 12 батарей дадут 3100 Вт. Но это если на все батареи перпендикулярно падают солнечные лучи, чего никак не может быть.

В итоге трехфазная энергосистема имеет такой вид:

Трехфазная система на солнечных инверторах для питания дома

Преимущества использования

  1. Главным плюсом преобразователей света в электрическую энергию можно считать то обстоятельство, что для их эксплуатации не требуется специальных знаний – станция 10 кВт работает в автоматическом режиме.
  2. Кроме того, несомненным достоинствам следует считать неисчерпаемость источника энергии для работы станции. Расчеты ученых свидетельствуют: Солнце будет излучать около 5 млрд лет.
  3. Долговечность и надежность работы электростанции на солнечных батареях объясняются тем, что эти батареи практически не изнашиваются и крайне редко выходят из строя, так как не содержат движущихся частей. Аккумуляторы солнечной энергии служат не менее 26 лет (некоторые источники свидетельствуют о полувековом сроке службы аккумуляторов), что подтверждают не только расчеты, но многолетняя практика использования.

  4. Еще один немаловажный плюс мощность установки можно изменять, увеличивая или уменьшая количество батарей в схеме.
  5. Электрическая энергия от таких электростанций мощностью 10 кВт достается владельцу совершенно бесплатно (не считая единовременной суммы, потраченной на приобретение самой станции) и является экологически чистой.
  6. Подключение не требует больших временных затрат.
  7. Если СЭС работает параллельно с традиционным электроснабжением, она может выступать в роли источника бесперебойного питания, и это тоже несомненный «плюс» в пользу установки 10 кВт.
Преимущества использования