Яка потужність сонячних батарей потрібна для дому

Один із найважливіших технічних параметрів сонячних фотоелементів – їхня потужність, яка для окремого модуля знаходиться в діапазоні від 300 до 650 Вт. Здавалося б, що знаючи потужність однієї фотоелектричної панелі та рівень споживання електроенергії у домогосподарстві, залишиться виконати прості арифметичні розрахунки й придбати потрібну кількість панелей. Наприклад, при сукупному споживанні електроенергії в моменти пікових навантажень в районі 5 кВт-год, загальна потужність сонячних панелей для будинку повинна дорівнювати п'яти кіловатам. Хід думки правильний, але треба враховувати, що у паспорті вказують номінальні значення, які досягаються лише за ідеальних лабораторних умов тестування. Насправді ж реальна продуктивність електростанції залежить від багатьох чинників.

Від чого залежить ефективність сонячних батарей

Інженери нашої компанії, розпочинаючи проєктування домашньої СЕС, аналізують величезні обсяги інформації, аби кінцевий результат повною мірою відповідав побажанням та потребам замовника.

Інсоляція

Річна сумарна інтенсивність випромінювання сонця на квадратний метр. На карті інсоляції бачимо, що у південних регіонах України цей показник сягає 1500 кВт на квадратний метр, у Києві та області — 1200-1300 кВт на рік. Але реальна продуктивність сонячної батареї площею 1 м2 у річному вираженні складе трохи більше ніж 15-22% від інтенсивності випромінювання. Ефективність пов'язана безпосередньо з КФП (коефіцієнтом фотоелектричного перетворення).

Коефіцієнт корисної дії

На сьогодні ще не створено технології, що дозволить перетворювати всі 100% випромінювання сонця на електричний струм. В описах до фотоелементів фігурує такий параметр як КФП, він же ККД, котрий залежить від типу сонячних панелей:

• монокристалічні — найпоширеніші на цю мить, ККД становить 20-22 відсотків;

• полікристалічні — поступово виходять з ужитку, їх ККД складає 15%, але все ще мають попит через доступнішу ціну;

• плівкові — їх рідко застосовують для домашніх електростанцій через низький КФП менше за 10%.

Вищою продуктивністю потішать двосторонні модулі. Рівень генерації більший завдяки використанню світла, що відбивається від поверхні землі чи споруди. Вчені активно шукають нові матеріали та сплави, наряду з кремнієм, для підвищення ККД: селен, галій, кадмій, мідь, індій тощо. Окремо варто згадати й про коефіцієнт деградації – у процесі експлуатації КФП батареї знижується на кілька відсотків на рік.

Сезон та спосіб встановлення

Найбільше струму виробляється влітку. Але за умови сильної інтенсивності ультрафіолетового випромінювання відбувається нагрівання поверхні модулів, що призводить до зменшення ККД. А ось взимку протягом ясних днів ефективність сонячних панелей може навіть перевищувати номінальні значення потужності. Дуже важливо, щоб промені падали під прямим кутом та не було тіні від дерев і будівель.

В ідеалі каскад фотомодулів встановлюють на наземні конструкції з можливістю зміни ступеня нахилу. Використання поворотних трекерів збільшує ефективність СЕС на 30-40%. Але й ціна проєкту, відповідно, буде вищою. Якщо ж інсталяція виконується на даху, необхідно, щоб це була південна сторона. Нерідко електростанцію планують ще на етапі будівництва й під неї проєктують дах будинку, його площу та кут нахилу.

Тип СЕС

Аби правильно підібрати потужність сонячних батарей для котеджу, варто розібратися й з типом майбутньої електростанції:

• мережева під зелений тариф;

• мережева під власне споживання;

• автономна з акумуляторами та системою безперебійного живлення;

• гібридна — з АКБ та під'єднанням до РЕМ.

Якщо бажаєте заробляти за програмою зеленого тарифу, у теплі місяці потужності станції цілком вистачить і на ваші потреби, і на продаж електроенергії для отримання пасивного доходу. У моменти пікових навантажень струм можна брати із загальної мережі за встановленими тарифами або взаємозаліком. До того ж це найдоступніший за ціною вид електростанції.

Автономна СЕС мусить повністю покривати ваші потреби та виробляти достатньо енергії для заряджання акумуляторів. Потужність панелей у такому разі має бути дещо вищою, оскільки при зарядці АКБ та зберіганні енергії відбуваються її незначні втрати. Вартість включає також автономний інвертор, АКБ, контролери та систему безперебійного живлення.

Проєктування домашніх СЕС у Києві

Як видно з перерахованих вище факторів, розрахунок сонячної електростанції для домашнього використання є серйозним технічним завданням. І якщо в паспорті написано, що продуктивність СЕС становить 10 кВт, реальні показники будуть нижчими. Як же розрахувати, якої потужності має бути сонячна батарея для будинку?

Насамперед визначають енергетичні потреби домогосподарства. Невеликий котедж зі стандартним набором побутових приладів та кліматичного обладнання споживає на місяць у середньому 200-300 кВт. Тобто приблизно 5-10 кВт на годину. Далі потрібно виміряти корисну площу для встановлення сонячних панелей на даху. Площа одного модуля, залежно від продуктивності, становить від одного до двох квадратних метрів. Номінальна потужність однієї панелі дорівнює 300-650 Вт, а реальна — 75-80% від цього показника.

Загальна потужність зазвичай береться із запасом. У випадку з мережевими СЕС під зелений тариф надлишки енергії надходять до загальної мережі. Якщо безакумуляторна станція встановлюється для власного споживання, спеціальний контролер Smart-Meter зменшує вироблення електроенергії, щоб вона не потрапляла до РЕМ. Складніша ситуація з автономними СЕС, оскільки необхідно підібрати потужний інвертор і певну кількість АКБ високої ємності для забезпечення вашого дому електрострумом взимку та під час похмурих днів.

Якщо ви зацікавлені у власній сонячній електростанції для приватного будинку, наші фахівці запропонують оптимальні варіанти під ваші потреби та фінансові можливості. Ми використовуємо фотоелементи та обладнання від провідних виробників та даємо тривалу гарантію на реалізовані проєкти.