Оскільки глобальна увага до відновлюваних джерел енергії продовжує зростати, системи накопичення сонячних батарей стали основним вибором для домогосподарств, які прагнуть до енергетичної незалежності, економії коштів і екологічної відповідальності.
Визначення правильної кількості сонячних батарей вимагає систематичного аналізу енергетичних потреб, компонентів системи та сценаріїв використання. Ця стаття розбиває ключові фактори впливу та методи розрахунку, щоб допомогти вам відповісти на головне питання: скільки сонячних батарей насправді потрібно вашому будинку?
Навіщо встановлювати сонячні батареї для потреб домашньої електроенергії?
Сонячні батареї служать «енергетичним резервуаром» житлових фотоелектричних систем. Вони не тільки вирішують переривчастий характер виробництва сонячної енергії, але й відкривають численні практичні переваги:
Енергонезалежність: зменшіть залежність від електромережі та забезпечте безперервне електропостачання під час перебоїв у електромережі або збоїв у мережі.
Економія коштів: зберігайте надлишок сонячної енергії, виробленої протягом дня, для використання вночі, уникайте-пікових тарифів на електроенергію та максимізуйте використання-самогенерованої енергії.
Захист навколишнього середовища та скорочення викидів: підвищте ефективність використання чистої сонячної енергії та зменшіть викиди вуглецю, пов’язані з електромережею.
Аварійне резервне живлення: забезпечте надійне живлення критичних навантажень, таких як холодильники, медичне обладнання та комунікаційні пристрої в надзвичайних ситуаціях.
Використовуйте час-використання-механізмів ціноутворення на електроенергію, щоб накопичувати енергію під час-пікових (низьких-цін) періодів і використовувати її під час пікових (високих-цінових) періодів, зменшуючи довгострокові-витрати на електроенергію.
Як розрахувати добове споживання електроенергії у вашому домі, щоб визначити потребу в акумуляторі?
Щоденне споживання електроенергії є основоположними даними для розрахунку потреби в батареї, безпосередньо відображаючи загальну кількість енергії, яку потрібно зберегти банку акумуляторів.
Метод розрахунку: перерахуйте всі електричні пристрої та запишіть їх номінальну потужність і години щоденного використання. Одиницею номінальної потужності є ват (Вт). Обчисліть загальне щоденне споживання електроенергії за формулою: Добове споживання електроенергії (кВт·год)=Σ (Потужність пристрою (кВт) × Щоденне використання в годинах (год)).
Приклад: Холодильник потужністю 150 Вт працює протягом 24 годин + 5 Світлодіодні лампи (по 10 Вт кожен) використовуються протягом 5 годин + маршрутизатор потужністю 10 Вт працює протягом 24 годин. Процес обчислення становить 0,15 кВт × 24 год + 0.05 кВт × 5 год + 0.01 кВт × 24 год, що дає 4,09 кВт-год на день.
Примітки. Розрізняйте критичні та не-критичні навантаження. Критичні навантаження стосуються пристроїв, які є важливими для використання під час відключення електроенергії. Зарезервуйте 10%-20% запасу, щоб впоратися з неочікуваними вимогами до електроенергії та втратами системи.
Як ємність сонячної панелі впливає на кількість необхідних батарей?
Ємність панелі сонячних батарей і зберігання акумулятора взаємозалежні. Сонячні батареї відповідають за вироблення енергії для зарядки, і їх розмір безпосередньо впливає на конфігурацію акумулятора.
Принцип узгодження: Загальна потужність сонячних панелей має бути достатньою для покриття щоденного споживання електроенергії в домогосподарстві та повного заряджання акумуляторів протягом доступних годин сонячного світла.
Формула розрахунку: Необхідна потужність сонячної панелі (Вт) ≈ (Денне споживання електроенергії (кВт·год) + добова зарядна ємність акумулятора (кВт·год)) ÷ (Лікальні пікові години сонячного світла (год) × Ефективність системи). Ефективність системи коливається від 0,8 до 0,85.
Практичне значення: недостатня ємність сонячної панелі призведе до неадекватного заряджання батареї, що вимагає додаткових батарей для компенсації розриву енергії. Надмірна потужність без розумного регулювання може спричинити завищення вартості та марну витрату ресурсів. Наприклад, домогосподарство з щоденним споживанням електроенергії 10 кВт/год і 4 годинами пікового сонячного світла потребує приблизно 4 кВт сонячних панелей, щоб стабільно заряджати допоміжний акумулятор.
Скільки годин сонячного світла потрібно, щоб повністю зарядити сонячні батареї?
Час зарядкисонячні батареїзалежить від трьох основних факторів і значно відрізняється залежно від регіону:
Основні фактори впливу: потужність сонячної панелі, ємність акумулятора та години піку сонячного світла. Вища потужність сонячної панелі скорочує час зарядки; більша ємність батареї вимагає більшого споживання енергії; Локальні пікові години сонячного світла стосуються добової тривалості, коли інтенсивність сонячного світла достатня для ефективного заряджання.
Загальний розрахунок: час заряджання (год) ≈ Ємність акумулятора (кВт·год) ÷ (потужність сонячної панелі (кВт) × ефективність заряджання системи). Ефективність зарядки системи становить від 0,8 до 0,9.
Регіональна довідка: у більшості районів Китаю пік сонячного світла становить 3–5 годин на день, тоді як у таких регіонах, як Сіньцзян і Тибет, цей показник може досягати 5–6 годин. У південних областях дощів може бути всього 2,5-3,5 години. Акумулятор ємністю 10 кВт/год у поєднанні з сонячною панеллю потужністю 4 кВт можна повністю зарядити приблизно за 3-4 години за ідеальних умов 4 годин пікового сонячного світла.
Скільки сонячних батарей потрібно для живлення будинку 24/7?
Щоб досягти 24-годинного живлення, батареї повинні зберігати достатньо енергії для нічного використання. Розрахунки повинні враховувати фактичне споживання електроенергії та ефективність системи:
Основна формула: необхідна номінальна ємність батареї (кВт-год) Більша або дорівнює (Загальне щоденне споживання електроенергії (кВт-год) × 1 день) ÷ (Глибина розряду батареї × Ефективність розряду). Ефективність розряду 0,9.
Відмінності між типами акумуляторів: літій-залізо-фосфатні акумулятори, які зазвичай використовуються в домогосподарствах, мають глибину розряду 80%-90%, тоді як гелеві акумулятори мають глибину розряду приблизно 50%.
Практичний приклад: домогосподарство з щоденним споживанням електроенергії 4,09 кВт/год використовує літій-залізо-фосфатні батареї з глибиною розряду 90%. Необхідна потужність розраховується як 4,09 ÷ (0,9 × 0,9), що дає приблизно 5,05 кВт·год. Ви можете вибрати один акумуляторний модуль ємністю 5 кВт/год або два модулі ємністю 3 кВт/год, щоб збільшити резервування.
Зберігання електроенергії вночі: скільки батарейок вам справді потрібно?
Нічне накопичення електроенергії зосереджено на основних навантаженнях, що робить розрахунки більш цілеспрямованими, ніж 24-годинне повне енергопостачання:
Крок 1: Визначте нічні навантаження. Зосередьтеся на пристроях 统计, які використовуються після заходу сонця, як-от освітлення, телевізори, маршрутизатори та холодильники, що працюють уночі.
Крок 2: Розрахуйте споживання енергії вночі. Узагальніть енергоспоживання пристроїв, які використовуються виключно вночі. Наприклад, енергоспоживання 5 світлодіодних ліхтарів становить 0,25 кВт/год, телевізора – 0,24 кВт/год, холодильника – 0,5 кВт/год, у результаті загальне споживання енергії в нічний час становить 0,99 кВт/год.
Крок 3: Визначте кількість батарей. Використовуючи вищезгадану формулу, домогосподарству з нічним енергоспоживанням 1 кВт/год потрібна літій-залізо-фосфатна батарея ємністю 1,3-1,5 кВт/год, враховуючи глибину розряду та ефективність. Більшості домогосподарств потрібна ємність батареї 3-10 кВт-год для надійного нічного живлення, що відповідає 1-2 стандартним модулям 5 кВт-год.
Оцінка потреби в акумуляторі для багато-денних відключень електроенергії
Для областей, схильних до тривалих відключень електроенергії, батареї повинні покривати потреби в електроенергії для критичних навантажень протягом кількох днів:
Основна формула: Ємність батареї (кВт-год) більше або дорівнює (Денне енергоспоживання критичних навантажень (кВт-год) × Очікувані дні відключення) ÷ (Глибина розряду × Ефективність розряду).
Ключовий параметр: "Дні очікуваного простою" зазвичай коливаються від 3 до 5 днів. Це 3 дні для звичайних територій і більше 5 днів для віддалених або-небезпечних територій.
Приклад розрахунку: Домогосподарство з щоденним споживанням електроенергії 2 кВт·год для критичних навантажень готується до 3-денного відключення електроенергії та використовує літій-залізо-фосфатні батареї з глибиною розряду 80%. Необхідна потужність розраховується як (2 × 3) ÷ (0,8 × 0,9), що дає приблизно 8,33 кВт/год. Вибір двох модулів по 5 кВт/год із загальною потужністю 10 кВт/год може забезпечити достатнє резервування.
Зберігання сонячних батарей і час--використання: що вам потрібно знати
Механізми--використання-ціноутворення за електроенергію створюють-можливості економії коштів для зберігання акумулятора, причому основним є накопичення енергії під час-пікових періодів і використання її під час пікових періодів:
Зрозумійте механізм ціноутворення: енергосистема поділяється на періоди пік, рівномірність і низький період, причому відповідні ціни на електроенергію є відповідно високими, середніми та низькими. Пікові періоди зазвичай відповідають вечірнім пікам споживання електроенергії домогосподарствами, з 17:00 до 22:00; долинні періоди в основному пізно вночі, з 23:00 до 7:00 наступного дня.
Вибір ємності батареї: щоб заощадити гроші через-піковий арбітраж, ємність батареї має відповідати кількості електроенергії, яку планується перемістити з низини в періоди пік. Наприклад, домогосподарству з енергоспоживанням 8 кВт·год у періоди пікового навантаження потрібна батарея приблизно 10 кВт·год, враховуючи втрати ефективності.
Вимоги до системної координації: для автоматичного керування зарядом і розрядом батареї потрібен гібридний інвертор. Забезпечте зарядку під час періодів долини (використовуючи сонячну енергію або мережу) і розрядку в періоди пікового навантаження, щоб максимізувати-ефект економії.
Стратегії компенсації споживання енергії домогосподарством за допомогою сонячних батарей
Щоб максимізувати компенсацію енергоспоживання мережі, необхідно скоординувати звички використання сонячних панелей, батарей і електроенергії та сформулювати цільові стратегії:
Надавайте перевагу власному-споживанню: використовуйте надлишок сонячної енергії для заряджання акумуляторів протягом дня та використовуйте накопичену електроенергію вночі замість електроенергії від мережі, зменшуючи залежність від-часу пік і регулярної електроенергії від мережі.
Зміщення навантаження: відрегулюйте час використання високо-потужних пристроїв, як-от пральних машин і водонагрівачів, відповідно до пікового періоду вироблення сонячної енергії протягом дня, зменшуючи потребу в батареях для зберігання електроенергії для цих навантажень.
Оптимізуйте циклічну роботу батареї: уникайте частих глибоких розрядів, за винятком літій-залізо-фосфатних батарей. Підтримуйте рівень живлення від 20% до 80%, щоб продовжити термін служби батареї та забезпечити запас енергії для критичних потреб.
Моніторинг системи. Використовуйте інструменти інтелектуального моніторингу, щоб відстежувати дані про виробництво, зберігання та споживання електроенергії, коригувати схеми споживання електроенергії та налаштування системи, а також покращувати ефективність компенсації.
Чому надлишок сонячної енергії може вплинути на продуктивність батареї?
Без розумного управління надлишкова сонячна генерація може пошкодити батареї та знизити ефективність системи:
Ризик перезарядки: коли потужність, вироблена сонячними батареями, перевищує ємність акумулятора та немає підключення до мережі або споживання навантаження, акумулятор може бути перезаряджений, що пошкоджує елементи та скорочує термін їх служби.
Неефективність системи: невикористана надлишкова енергія або витрачається даремно, що частіше трапляється в-немережевих системах, або потребує обробки через механізми обходу, що збільшує втрати енергії.
Накопичення тепла: безперервне надмірне заряджання або високі зарядні струми створюють надлишок тепла, що руйнує матеріали акумулятора та створює загрозу безпеці.
Preventive measures: Install a Maximum Power Point Tracking (MPPT) solar charge controller with a conversion efficiency of >95% для регулювання струму зарядки. Використовуйте інвертор із-функцією підключення до мережі або налаштуйте систему керування навантаженням, щоб перенаправляти надлишкову енергію на пристрої високої-потужності, коли генерація надлишкова.
Висновок
Кількість сонячних батарей, необхідних для живлення будинку, не є фіксованою величиною. Це залежить від щоденного споживання електроенергії, потужності сонячної панелі, місцевих умов сонячного світла, цілей використання та технології акумулятора.
Цілі використання включають аварійне електропостачання, пік-арбітраж у долині та-життя поза мережею. Основними кроками є: обчислення фактичних потреб в енергії, уточнення основних навантажень, врахування ефективності системи та характеристик батареї та комплексне оцінювання в поєднанні з регіональними умовами, такими як тривалість сонячного світла та політика ціноутворення на електроенергію.
Для більшості міських домогосподарств, які прагнуть до цілодобового електропостачання та 1-3 днів аварійного резервного живлення, достатньо 5-15 кВт-год літій-залізо-фосфатної батареї, що відповідає 1-3 стандартним модулям 5 кВт-год у поєднанні з системою сонячних панелей потужністю 3-8 кВт.
Домогосподарствам, які не мають електромережі, або домогосподарствам із високим енергоспоживанням потрібна більша потужність, зазвичай понад 20 кВт·год. Рекомендується проконсультуватися з професійними інсталяторами для -оцінки на місці та індивідуальних конфігурацій, щоб збалансувати продуктивність, вартість і надійність.
