Перехід на сонячну енергію може зажадати значних витрат. Як мінімум, вам потрібно визначити наступне, щоб отримати гарне уявлення, скільки буде коштувати ваша автономна фотоелектрична (PV) сонячна енергетична система:
-
Загальна кількість ват-годин енергії, яка вам знадобиться на день: складіть список усіх ваших приладів і пристроїв і скільки годин на день кожен буде працювати.
-
Визначте пікову миттєву вихідну потужність, виміряну у ватах: Визначте, які прилади ви будете використовувати одночасно; додати їх споживану потужність у ватах.
-
З’ясуйте робочий цикл: наприклад, кабіна вихідного дня, яка використовується протягом двох днів, має робочий цикл 2/7, або приблизно 28 відсотків. Система, яка використовується щодня, має 100-відсотковий робочий цикл.
-
Оцініть, скільки годин хорошого сонячного світла ви можете очікувати на день: Сонячне світло важко оцінити з великою точністю, оскільки воно залежить від погоди та пори року, протягом якого ви хочете використовувати свою систему.
Ось приклад деяких розрахунків для будинку без електромережі в горах Північної Каліфорнії. Ось що вам потрібно пам’ятати щодо цього сценарію:
-
Робочість 100 відсотків, будинок використовується цілий рік.
-
У найгіршому випадку очікується сонячне світло на добу близько чотирьох годин.
-
Дводенний запас потужності потрібен, оскільки резервному генератору 20 років і він може запуститися, а може і не запуститися, залежно від його сварливого настрою.
-
Система повинна видавати 120 В змінного струму.
А якщо вам цікаво, ось як власники зменшують свої потреби в енергії:
-
Для опалення використовують виключно піч на дровах.
-
Мешканці не потребують опалення води на електричній енергії, оскільки використовують сонячний водонагрівач.
-
І плита, і холодильник працюють з пропаном у пляшках.
-
Будинок надзвичайно ефективний, з добре спроектованими віконними звисами, сонячною кімнатою на південному фасаді та модульною конструкцією, яка дозволяє закрити житлову зону від решти будинку в найжорстокіші зимові дні.
-
На мансарді встановлено сонячний вентилятор на горищі, а великий стельовий вентилятор на сонячній батареї у великій кімнаті підтримує рівень комфорту в найспекотніші літні дні.
У наступній таблиці показано зразок потужності навантаження для кабіни California.
Споживання енергії в будинку без електромережі
Пристрій змінного струму |
ват |
Години/день |
Ват-годин/день |
Кухонні світильники |
120 |
6 |
720 |
Світло сімейної кімнати |
120 |
4 |
480 |
телевізор |
70 |
3 |
210 |
Кавник |
200 |
0,5 |
100 |
Радіо годинник |
1 |
24 |
24 |
Настільний вентилятор |
15 |
6 |
90 |
комп'ютер |
100 |
7 |
700 |
Різна техніка |
400 |
0,5 |
200 |
За допомогою цієї діаграми ви можете виконати деякі з наступних розрахунків для аналізу навантаження. Щоб обчислити останній стовпець, просто помножте перші два стовпці.
Розрахунок |
Відповідь |
Загальна потреба в енергії за один день |
2,5 кВт год/добу |
Поправка на неефективність (10 відсотків) |
2,8 кВт-год/добу |
Максимальне миттєве навантаження |
700 Вт |
Робочий цикл |
100% |
Загальна потреба в енергії за тиждень |
19,4 кВт-год/тиждень |
Потрібна потужність від фотоелектричних панелей (@4 години на день) |
700 Вт |
Далі розраховується розмір акумулятора, який вказується в ампер-годинах (Аг). Більшість батарей 12 В постійного струму, але доступні й інші розміри. Для цього прикладу припустимо систему 12 В постійного струму.
Візьміть загальну кількість кВт-год/день, помножте це на 1000, щоб отримати кВт-год/день, а потім розділіть це значення на напругу акумулятора.
Генератор старий, тому потроїте результат кроку 1, щоб врахувати два резервних дні.
Щоб покрити два резервних дні, власникам кают потрібні батареї, які можуть витримати три дні заряду.
Помножте мінімальну ємність акумулятора з кроку 2 у два рази.
Батареї служать набагато довше, якщо з них не витрачається більше 70 відсотків доступної енергії.
Нарешті, їм знадобиться більша потужність фотоелектричних модулів, щоб отримати триденний резерв. Можна кілька разів залишитися без живлення, і є резервний генератор, тому якщо вони вдвічі перевищують потужність фотоелектричного модуля, вони повинні бути в безпеці. Отже, власникам потрібно 1400 Вт фотоелектричної енергії.