Основной вопрос – расстояние и местоположение. Чтобы сэкономить полезную площадь, солнечные панели располагают на крышах и фасадах зданий. Их с максимальной точностью ориентируют на юг и устанавливают под углом наклона близким к 45 градусам. Крепление панелей производится специальными кронштейнами. Остальные элементы системы (инвертор, контроллер заряда, аккумуляторы и прочее) монтируют в отведенных для этого нежилых помещениях, которые желательно отапливать.
Солнечные панели лучше устанавливать не вплотную, а оставляя некоторое пространство до поверхности (50 – 100 см). Это позволит снизить нагрев, что, в свою очередь, повысит эффективность работы системы. Холод и обилие света – вот идеальные условия для работы солнечных панелей. В таких условиях они функционируют наиболее эффективно.
Второй этап установки солнечной электростанции требует определения количества в системе фотоэлектрических модулей. Для того чтобы сделать это, необходимо знать:
- коэффициент инсоляции конкретной местности;
- номинальную мощность модуля;
- энергоемкость дома.
Среднесуточное потребление электрической энергии, выраженное в киловатт-часах (кВт/ч) является наилучшим показателем в определении энергоемкости дома. Не подходят такие показатели, как номинальная мощность электрооборудования или установленная мощность объекта, поскольку они некоим образом не отображают специфическую степень его эксплуатации. Если производить расчет на основании этих показателей можно допустить существенную погрешность.
Коэффициентом инсоляции называют характеристику эффективности работы модуля за конкретный отрезок времени. Его рассчитывают по данным статистических наблюдений. Коэффициент инсоляции учитывает продолжительность светового дня в зависимости от времени года, влияние погоды, понижение эффективности работы ФЭМ во время рассвета и заката. Значение коэффициента инсоляции для той или иной местности можно найти в интернете или на карте солнечной инсоляции, которую публикуют в специальных изданиях.
На третьем этапе производится расчет мощности СЭС (солнечной электростанции), исходя из прогнозируемых потребностей. Доверить эту работу лучше всего специалистам компании KB Energy, подробнее на https://kbenergy.com.ua/ua/sonyachni-elektrostanciya-dlya-budinku. В целом можно разобрать решение этой задачи на следующем примере:
- номинальная мощность ФЭМ (фотоэлектрического модуля) составляет 170 Вт, потребляемая мощность объекта равняется 5 кВт/ч в среднем за сутки, эксплуатация объекта производится с мая по октябрь – отсюда – коэффициент солнечной инсоляции май – октябрь равен 5.
Рассчитываем энергию, вырабатываемую одним ФЭМ в среднем за сутки: 170 Вт * 5 = 850 Вт/ч. Теперь вычислим, какое число солнечных модулей необходимо: 5000 Вт/ч : 850 Вт/ч = 5,9 (округлим до 6 модулей). Если объект круглый год будет находиться в эксплуатации, число ФЭМ высчитывается с учетом худших погодных условий, то есть рассматривается период времени с самым низким сезонным коэффициентом инсоляции.
Предположим, что за период с ноября по май коэффициент солнечной инсоляции равен 4. Выработка энергии от одного модуля составит в среднем за сутки 170 Вт * 4 = 680 Вт/ч, а требуемое число ФЭМ будет равняться 5000 Вт/ч : 680 Вт/ч = 7,4 (округлим до 8 модулей).
Четвертый этап требует определения количества аккумуляторных батарей (АБ). Особый вид батареи используется в автономных солнечных системах – это герметичные гелиевые батареи закрытого типа, необслуживаемые, срок эксплуатации которых длится 10-15 лет. Рассчитывая общую емкость АБ в автономной солнечной системе, следует иметь в виду то, что не должна глубина разряда превышать 50 %. В рассматриваемом случае общая емкость будет равна:
- 5000 Вт/ч 50 % = 7500 Вт/ч;
- 7500 Вт/ч : 12 В = 625 А/ч.
Таким образом, общая емкость АБ, начиная с напряжения 12 В будет равна 625 А/ч. Если будут выбраны аккумуляторные батареи емкостью 200 А/ч, то их требуемое количество будет равно 625 А/ч : 200 В/ч = 3,1 (4 штуки).
Обратите внимание! Округление в большую сторону является желательным, так как дополнительная емкость понизит глубину разряда каждого из аккумуляторов, а, значит, продлит срок их службы.
Контролер заряда (КЗ) является еще одним важным элементом солнечной системы. Его стоимость равна приблизительно 1% стоимости всего оборудования, несмотря на это он играет важную роль в эффективной работе фотоэлектрической станции. Контроллер заряда продлевает срок службы аккумуляторной батареи, предохраняя ее от глубокого разряда и перезаряда.
Увеличить срок службы аккумуляторной батареи можно, только применив «разумный» контроль, что также поможет эффективнее использовать энергию, получаемую от солнечного модуля. Увеличение эффективности составляет примерно 15-20 %.
Инвертор – является последним элементом в солнечной электростанции. Работа инвертора заключается в преобразовании в переменное напряжение постоянного напряжения от аккумуляторных батарей. Затем переменный ток поступает в электросеть объекта. Необходимая мощность инвертора для отдельного автономного объекта определяется как суммарная мощность потребления вех электрических приборов, которые находятся в данном объекте.
