Розрахунок установок: сонячні батареї на даху, системи безперебійного живлення. Потужність.
Точні розрахунки та інжиніринг систем енергопостачання від відновлювальних джерел енергії є запорукою їх продуктивної та безаварійної експлуатації, істотної економії ресурсів і мінімізації зовнішнього енергоспоживання. Для правильного розрахунку таких систем енергопостачання і обліку різних параметрів, що впливають на їх продуктивність, наші фахівці використовують спеціальні програми, автокалькулятори і статистичні метео дані - сонячну інсоляцію, швидкість вітру, температуру та інші умови. Не існує єдиного підходу до розрахунку всіх типів систем, тому виділимо основні і розберемося, що необхідно знати. І ще додамо, у того, що ми висвітлюємо, існує ще інша назва - "розрахунок сонячної електростанції".
Фотоелектричні мережеві установки.
Розрахунок і планування фотоелектричних установок з оформленням Зеленого тарифу відбувається на підставі існуючого законодавства, технічних норм, поточного проекту будинку і звичайно ж побажань замовника. Основним вимога для таких сонячних установок є наявність мережі і прямого договору з постачальником електроенергії. Далі основні дані для розрахунку мережевий сонячної електростанції:
1) Виділена потужність для домогосподарства.
Максимальна потужність сонячної електростанції для приватного домогосподарства, згідно закону, не може перевищувати 30 кВт. Але навіть якщо ви плануєте встановити сонячну електростанцію потужністю, наприклад, 10 або 15 кіловат то виділена потужність на ваше домогосподарство відповідно повинна бути 10 або 15 кВт. Іншими словами, потужність домашньої сонячної установки для Зеленого тарифу не може перевищувати виділену потужність від РЕМу. Побачити виділену потужність для вашого домогосподарства ви можете в договорі на поставку електроенергії між ваші і РЕСом.
На сьогоднішній день фотоелектричні установки можуть бути розташовані як на даху, так і на спеціальних наземних конструкціях. Обидва варіанти дозволені законодавством і вибір варто тільки за власником сонячної електростанції. Якщо стоїть завдання розташувати сонячні батареї на даху будинку, то першим ділом використовуються скати даху орієнтовані на Південь, тобто ті, продуктивність яких на поточний рік буде максимальною. Далі вже можна використовувати Південно-східні і Південно-Західні скати. Ми ж в свою чергу надаємо замовнику розрахунок майбутньої продуктивності того чи іншого геліополя і схематичний зовнішній вигляд з розташованими сонячними панелями на даху. Все це допоможе власникові будинку зіставити всі "за" і "проти" і визначитися з найкращим місцем для установки сонячних батарей.
3) Наявність на ділянці місця для можливого встановлення наземної конструкції.
Часто буває, що схили даху не підходять для установки сонячних панелей і причини можуть бути наступні: невідповідна орієнтація ската, малі габаритні розміри, небажання клієнта видозмінювати покрівлю або в кінці-кінців страх про те, що це зробить дах не такий красивою як раніше. Якщо установка сонячних батарей на дахах домогосподарства недоступна, ми розглядаємо варіант монтажу сонячних батарей на наземних конструкціях. У цьому випадку як правило ми виїжджаємо на об'єкт разом з клієнтом і спільно вибираємо можливі місця розташування, які задовольнять побажання власника будинку і в той же час не зроблять продуктивність сонячної установки мінімальної.
Системи безперебійного / автономного живлення.
Системи для резервного живлення будинків або інших об'єктів необхідні для забезпечення стабільної роботи електроприладів при пропажі зовнішньої мережі. Тому основними показниками, необхідними для правильного розрахунку, є сумарна потужність електроприладів, які повинні працювати в моменти відсутності мережі, а так само тривалість роботи даних приладів. Варто розуміти, що збільшення вихідної потужності і тривалості роботи пропорційно збільшує вартість такої системи, поскільки по суті відбувається збільшення ємності акумуляторного масиву і потужності автономних інверторів.
1) Сумарна потужність або потужність виділеної групи споживачів.
Існує два варіанти розрахунку системи безперебійного / автономного живлення. Перший, це коли ми розраховуємо суму потужностей всього обрудования в будинку і таким чином визначаємо необхідну сумарну потужність автономних інверторів. Як правило це 3-х фазна резервна система з трьома автономними інверторами. Акумуляторні батареї варто розраховувати починаючи з тривалості роботи 1 - 1,5 години, а далі - за бажанням, можливостям або доцільності. Вартість таких систем виходить високою через їх універсальності, так як в момент відключення власник будинку може не замислюватися про кількість використовуваних електроприладів. Такі системи необхідні людям, які не хочуть себе обмежувати в комфорті.
Також існують системи безперебійного живлення де за основу береться виділена група споживачів і підбір обладнання відбувається з урахуванням безперебійної роботи тільки певного набору обладнання. Як правило, в таких системах насамперед вибирають найбільш затребуваність споживачів електроенергії: газові котли, автоматика системи опалення, насоси, освітлення в самих прохідних кімнатах, холодильники. Далі, порівнюючи рівень комфорту і витрачених коштів додають телевізори, комп'ютери, домашні кінотеатри та інше.
2) Розрахунок необхідної ємності акумуляторних батарей.
Ємність акумуляторних батарей розраховується, виходячи з вимоги забезпечувати об'єкт електроенергією певний час без її поповнення, плюс мати залишковий запас для запобігання повного розряду. Наприклад, при відсутності мережі вам необхідно щоб протягом 6 годин стабільно працювали холодильник, телевізор і освітлення у вітальні. Ви зупинилися на тривалості о 6 годині через те, що за 10 років вашого проживання в цьому будинку більше тривалих відключень ви не прімомінаете. Варто розуміти, що цей показник абсолютно різний для іншої вулиці, селища, міста - суто індивідуальний. Середня потужність холодильника - 300 Вт, телевізора - 100 Вт, освітлення у вітальні - 4 енергозберігаючі лампи по 20 Вт. Будемо вважати що протягом усіх 6 годин усі потрібні електроприлади будуть в роботі. Ми пам'ятаємо, що холодильник живить свою потужність 15 хвилин на годину.
Разом нам потрібен запас в електроенергії:
300 Вт х 1,5 години + 100 Вт х 6 годин + 80 Вт х 6 годин = 1530 Вт
Необхідна ємність акумуляторів:
1530 Вт х 1,2 / 12 В = 153 А / ч (20% ємності - залишковий запас для запобігання повного розряду і в слідстві зменшення періоду експлуатації)
3) Джерело дозаряда акумуляторних батарей.
Система безперебійного живлення переходить в розряд системи автономного живлення якщо в ній передбачені альтернативні джерела отримання енергії: сонце, вітер, вода або біомаса. У більшості випадків для досягнення автономності ми використовуємо сонячні батареї на дах, кількість яких точно також важливо правильно розрахувати, для отримання необхідної кількості електроенергії при більш тривалих відключення. Середньорічний показник сонячної інсоляції по Києву та Київській області - 3,1 кВт * год / м² / день. Показник сонячної інсоляції за грудень - найгірший за сонцем місяць, становить 0,81 кВт * год / м² / день. З огляду на площу модуля 1,6 м² і його ефективність 15,5% можемо легко порахувати денну продуктивність однієї сонячної батареї LDK 255PA потужністю 255 Вт в середньому по році і за грудень:
0,81 кВт * год / м² / день х 1,6м² х 0,155 = 0,201 кВт (буде потрібно 7 сонячних батарей LDK 255PA)
3,1 кВт * год / м² / день х 1,6м² х 0,155 = 0,769 кВт (буде потрібно 2 сонячні батареї LDK 255PA)
Якщо ви керуєтеся першою цифрою, у вас завжди буде як мінімум достатньо енергії для задоволення ваших потреб, крім хіба що надзвичайно тривалих періодів поганої погоди. За допомогою другого значення фотоелектричні систему можна розрахувати відповідно до середньорічної сонячною радіацією, тобто в деякі місяці буде більше енергії, ніж потрібно, а в інші - менше.
Пам'ятайте, сонячна батарея на даху (встановлена на дах вашого будинку) - ідеальний помічник.