Автономные солнечные панели 4,4 кВт, дом с садом

Краткий ответ

Solar Nexo — компания солнечной энергетики из Антальи с офисом в районе Кепез. Этот референсный проект — автономная система солнечных панелей мощностью 4,4 кВт, установленная в доме с садом. Массив панелей, автономный инвертор и аккумуляторный банк обеспечивают дом, садовое освещение и садовый насос независимо от сети.

Краткое описание проекта

Этот референсный проект, реализованный в доме с садом, — автономная система солнечных панелей мощностью 4,4 кВт. Она обеспечивает электрические нагрузки и дома, и сада с помощью аккумуляторов, независимо от сети. Местоположение и дата в этой статье не указаны.

Компоненты системы

Мощность: 4,4 кВт (принята как мощность панелей)
Массив панелей: фотоэлектрические панели на крыше дома или на конструкции в саду
Инвертор: автономный инвертор
Накопление энергии: аккумуляторный банк; тип и ёмкость не указаны
Дополнительно: защита цепей постоянного тока, заземление, распределительный щит переменного тока

Почему система спроектирована именно так

Профиль нагрузок дома с садом

В домах с садом нагрузки делятся на две группы: постоянные бытовые (холодильник, освещение, телевизор) и сезонные садовые (насос для полива, садовое освещение, электрический садовый инструмент). Садовые нагрузки растут летом, а это период максимальной выработки, поэтому такое сочетание для системы удачно.

Гибкость при размещении панелей

Помимо крыши, сад позволяет установить панели на земле. На наземной конструкции угол наклона и ориентацию можно выбрать оптимальными; для центра Антальи оптимальный угол наклона по PVGIS составляет 33°. Если ориентация крыши неудачна, наземный монтаж может повысить КПД. На этом этапе оценивается, нужно ли обрезать деревья, дающие тень, или разместить панели подальше от них.

Соотношение размера и выработки

Для 4,4 кВтп по данным PVGIS потенциал выработки составляет в среднем около 20 кВт·ч в сутки: примерно 14 кВт·ч в январе и около 24 кВт·ч в июле. Если в течение дня нагрузки вроде насоса совмещать с выработкой, число циклов аккумуляторов сокращается, а их ресурс сохраняется.

На что обратить внимание при работе садового насоса

Мощность двигателя и пусковой ток колодезных или садовых насосов должны соответствовать кратковременной мощности инвертора. Самое эффективное решение — запускать насос в середине дня.

Баланс сезонного потребления

В домах с садом садовая нагрузка растёт в летние месяцы, а это период и максимальной выработки; зимой же садовая нагрузка снижается, а потребность в отоплении дома растёт. При сопоставлении этих двух кривых автономная система работает сбалансированно в течение всего года. При проектировании за основу берётся выработка самых слабых месяцев — декабря и января.

Ожидаемая выработка

По расчёту PVGIS (JRC Европейской комиссии, PVGIS 5.3) для условий центра Антальи при оптимальном угле наклона и потерях системы 14 % удельная годовая выработка составляет 1 656 кВт·ч/кВтп. Для мощности 4,4 кВт по данным PVGIS в условиях центра Антальи это означает теоретический потенциал около 7 286 кВт·ч в год.

Период	Удельная выработка (кВт·ч/кВтп)	Ожидаемая выработка (кВт·ч)
Январь (минимум)	99	436
Июль (максимум)	168	739
За год	1 656	7 286

Чем больше садовых и бытовых нагрузок сдвигается на дневное время, тем большая часть выработки используется напрямую. Значения в таблице — теоретический потенциал. Значение «4,4 кВт» в таблице принято как мощность панелей. Это теоретический расчёт PVGIS; фактическая выработка зависит от ориентации крыши или участка, угла наклона и затенения.

Монтаж и ввод в эксплуатацию

При осмотре фиксируются подходящие места для панелей на крыше и в саду, источники тени и данные двигателей таких нагрузок, как насос. При проектировании положение панелей и ёмкость аккумуляторов определяются исходя из нагрузок. При монтаже и вводе в эксплуатацию выполняются наземная конструкция или крепление на крыше, прокладка кабелей и настройка инвертора. После этого продолжаются обслуживание и техническая поддержка 24/7.

Для подобной системы

Подходит для отдельно стоящих домов с садом, дач и загородных домов, где подключение к сети затруднено или дорого. Если заранее составить перечень садовых нагрузок, проектирование упрощается.

Вопросы об этом проекте

Будет ли садовый насос работать от автономной солнечной системы?

Да. Насос работает, если мощность его двигателя и пусковой ток соответствуют кратковременной мощности инвертора. Самый эффективный способ — запрограммировать насос на середину дня и питать его непосредственно от панелей; тогда аккумуляторы проходят меньше циклов. Запуск насоса в часы пиковой выработки и бережёт аккумуляторы, и повышает общий КПД системы, поэтому рекомендуется реле времени.

Сколько кВт·ч в год вырабатывает система 4,4 кВт?

Для условий центра Антальи по данным PVGIS при удельной выработке 1 656 кВт·ч/кВтп теоретический потенциал составляет около 7 286 кВт·ч в год. Фактическое значение зависит от ориентации, угла наклона и затенения. В автономной системе, когда аккумуляторы заряжены полностью, выработка ограничивается, поэтому используемая энергия может быть ниже. Это значение — лишь теоретический потенциал; поскольку тень от деревьев в саду может снижать выработку, место для панелей выбирается при осмотре по анализу затенения.

Где устанавливать панели: на крыше или в саду?

Возможны оба варианта. Если ориентация и наклон крыши подходят, на крыше панели занимают меньше места. В саду на наземной конструкции угол наклона и ориентацию можно выбрать оптимальными. Решение принимается при осмотре с оценкой тени, ориентации и несущей способности. При наземном монтаже угол наклона можно выбрать оптимальным, тогда как ориентация крыши фиксирована; при осмотре эти два варианта сравниваются рядом.

Полезные материалы

Расчётная выработка — теоретическое значение на основе данных PVGIS 5.3 (Объединённый исследовательский центр ЕС); фактическая выработка зависит от ориентации и наклона крыши, затенения и температуры.