Изначально это совершенно не правильный вопрос, все дело в том, что в электроэнергия не измеряется солнечными батареями или панелями. В электроэнергии есть только – Киловатты (ватты), которые в свою очередь определяются или делятся на два показателя – Вольты ( напряжение ) и Амперы (сила тока), вот этими двумя величинами, по крайней мере в солнечной энергетике и нужно оперировать для расчета.
Старт всех расчетов нужно производить от требуемой мощности “кВт” (киловатт). У вас есть “объект” – частный дом, дача, офис, цех, на который вы хотите установить солнечную электростанцию, у этого объекта есть ежесуточная потребляемая мощность кВт, за которую вы и платите согласно показаниям счетчика. Как вычислить требуемую мощность, мы в этой статье касаться не будем, для этого есть другая статья “Как рассчитать требуемую мощность солнечной электростанции” ну или онлайн калькулятор “Расчёт солнечной электростанции – мощность и окупаемость”, где вы сможете узнать сколько энергии даст солнечная электростанция в вашем регионе – помесячно!
Когда вы выяснили нужную мощность вы можете уже подходить к вопросу покупки инвертора. Инвертор должен быть равен, а лучше немного мощнее требуемой мощности. Например если требуемая мощность 3 кВт, можете приобрести инвертор 3 или 3.6 кВт.
Сколько нужно солнечных батарей / панелей для частного дома?
Определившись с мощностью инвертора приступаем к главному вопросу – Сколько нужно солнечных батарей / панелей? Для ответа на этот вопрос нам нужно заглянуть в характеристики выбранного инвертора, где будет указанно какую мощность солнечных батарей поддерживает данный инвертор – Максимальная мощность СБ ( солнечных батарей ), обратите внимание что там будет указанна мощность в ватах например 4000 Вт.
Итак первую искомую величину мы выяснили, это максимальная мощность подключаемых солнечных батарей (СБ) к выбранному инвертору – 4000 ватт или 4 кВт. Можно подключить меньше, но не больше, указанной величины!
Теперь нужно разложит эти 4000 ватт на составляющие – вольты и амперы.
Для этого опять смотрим технические характеристики выбранного инвертора, а именно:
- Максимальное напряжение солнечных батарей (общее), например – 450 Вольт или 145 вольт.
- Максимальный ток для МРРТ контроллера (общий), например 12.5 А ( к сожалению, не везде указывается)
Если 2 пункт не указан в характеристиках инвертора, надо вычислить его из имеющихся данных инвертора ( не точный метод ) – для этого ватты делим на вольты, например 4000 ватт/450 вольт = 8,89 Ампер, или 4000 ватт / 145 вольт = 27,59 ампер. Так как мы взяли максимальные показатели можно смело утверждать, что максимальный входящий ток около 10 ампер в первом расчете и около 30 ампер во втором.
Казалось для чего мы лезем в эти вольт/амперные дебри, ведь нет ни чего проще – зная подключаемую мощность 4000 ватт, просто делим ее на мощность выбранных СБ например 400 ватт (каждая СБ) и получаем, что нам нужно 10 штук. Но это не всегда верно!
Для работы инвертора важны все три показателя и нельзя их превысить:
- Максимальная мощность подключаемых СБ – 4000 ватт.
- Максимальное напряжение Сб (общее)- 450 или 145 вольт.
- Максимальный ток (общий) подключаемых СБ – 10 или 30 ампер.
Примеры расчета
Пример первый
Для первого примера возьмем следующие показатели – Максимальная мощность подключаемых СБ – 4000 ватт, Максимальное общее напряжение СБ – 450 вольт и Максимальный общий ток подключаемых СБ- 12.5 ампера.
Высокое входящее напряжение 450 вольт (общее) и низкий 12,5 ампер Максимальный общий ток СБ говорит нам о том, что подключение СБ между собой будет последовательным. При таком подключении напряжение Сб складывается, а ток СБ остается равным току 1 СБ.
Для справки – рабочий ток СБ начиная от 200 ватт до 550 ватт, колеблется от 8 до 13 ампер. Поэтому сразу понятно, что подключение будет только последовательным, так как у нас проходной ток 12.5 ампера. Об этих подключениях читайте здесь – “Солнечные панели – параллельное, последовательное или последовательно-параллельное соединение?”
Для примера выберем не удобные 340 ваттные СБ и смотрим их характеристики:
- Вольтаж без нагрузки или Напряжение без нагрузки или Напряжение холостого хода (везде по разному) – 45,84 вольта.
- Рабочий ток или Максимально рабочий ток – 9,09 ампера.
На основании характеристик СБ и начинаем расчет:
по рабочему току мы проходим 9,09 ампера меньше чем 12.5 А входящего тока у инвертора.
4000 ватт (инвертора) делим на 340 (СБ) получаем – 11 штук
45,84 вольта (СБ) умножаем на 11 штук – 504 вольта !!!!!!!!! и это уже превышает максимальное общее напряжение СБ у инвертора 450 вольт, значить такое количество 11 штук нельзя подключать к инвертору, хотя их суммарная мощность и ниже чем заявленная максимальная мощность инвертора 11*340=3740 ватт против 4000 ватт.
Произведем расчет от напряжения инвертора:
450 вольт ( инвертора) делим на напряжение Сб 45,84 получаем – 9 штук СБ
9 штук умножаем на 340 (каждой СБ) получаем – 3060 ватт, общей мощности, т.е. только 9 штук выбранных СБ 340 ватт мы можем подключить к нашему инвертору, при этом общая мощность СБ будет всего 3060 ватт.
Если такой мощности для ваших нужд хватает, можно ставить, если нет, нужно искать другие СБ. и рассчитывать их на этом примере. Для расчета используйте Сб любой мощности, но для инвертора более 3000 ватт, целесообразнее будет подбирать СБ – 400, 450, 550 ватт.
Пример второй
Для второго примера возьмем следующие показатели – Максимальная мощность подключаемых СБ – 4000 ватт, Максимальное общее напряжение СБ – 145 вольт и Максимальный общий ток подключаемых СБ- 50 ампер.
Подключение при таком напряжении и токе будет последовательно – параллельным. Об этих подключениях читайте здесь – “Солнечные панели – параллельное, последовательное или последовательно-параллельное соединение?”
Берем те же не удобные 340 ваттные СБ
- Вольтаж без нагрузки или Напряжение без нагрузки или Напряжение холостого хода (везде по разному) – 45,84 вольта.
- Рабочий ток или Максимально рабочий ток – 9,09 ампера.
Для начала выясним сколько СБ мы можем подключить к инвертору не превышая входного напряжения
145 вольт делим на 45,84 вольта СБ, получаем – 3 штуки, только такое количество мы можем подключить последовательно, не превысив входящее общее напряжение от СБ у инвертора.
Значить остальные СБ мы будем подключать к инвертору группами по 3 штуки в каждой. Количество СБ в каждой группе, подключенных последовательно, должно быть равным.
Мы знаем, что максимальное количество 340 ваттных СБ, которое мы можем подключить к инвертору только 11 штук. 4000 / 340=11
Так как только 3 СБ мы можем подключить последовательно, делим – 11 штук на 3 штуки, получаем 3, т.е. только 3 группы по 3 штуки мы сможем теоретически подключить к инвертору.
Проверяем потянет ли инвертор такое количество групп – 3 группы умножаем на 9.09 ампер (ток каждой группы), получаем 27.27 ампер максимального тока, а инвертор тянет 50 ампер, значить все проходит.
Ну и теперь смотрим общую мощность СБ которую мы можем подключить к инвертору – 3 группы умножаем на 3 штуки в каждой группе, получаем 9 штук. Эти 9 штук СБ умножаем на мощность одной СБ 340 ватт, получаем 3060 ватт общей мощности СБ.
Если такой мощности для ваших нужд хватает, можно ставить, если нет, нужно искать другие СБ. и рассчитывать их на этом примере. Для расчета используйте Сб любой мощности, но для инвертора более 3000 ватт, целесообразнее будет подбирать СБ – 400, 450, 550 ватт.
Купить солнечное оборудование не сложно, сложно купить оборудование которое сбалансированно по характеристикам и соответствовало вашим требованиям, при этом получить желаемый результат и не пожалеть о потраченных средствах и времени.