태양광 배터리 용량 계산기
배터리 kWh = 하루 kWh × 자율 일수 ÷ (방전 심도 × 인버터 효율)입니다. 하루 5kWh, 1일, 리튬인산철 80%, 인버터 90%면 6.94kWh(48V 기준 144.7Ah)가 필요합니다. 패널 W = 하루 Wh ÷ (일조시간 × 0.75)라서 일조 4시간이면 1,667W, 400W 패널 5장입니다.
사용 방법
- 하루 사용량(kWh)과 동시에 켜는 최대 부하(W)를 넣거나, 가전 목록으로 바꿔 기기마다 소비전력과 하루 사용 시간을 입력하세요.
- 해가 없어도 버텨야 하는 자율 일수, 배터리 전압과 종류를 고르세요. 리튬인산철(LiFePO4)은 보통 80~90%, 납축전지는 50%까지 씁니다.
- 설치 지역·계절의 일조시간, 패널 정격 W, 시스템 손실을 넣으세요. 독립형이라면 일조가 가장 적은 달의 값을 쓰는 편이 안전합니다.
계산 방법
배터리 용량(kWh) = 하루 kWh × 자율 일수 ÷ (방전 심도 × 인버터 효율). 배터리 Ah = kWh × 1000 ÷ 시스템 전압.
태양광 어레이(W) = 하루 Wh ÷ (일조시간 × (1 − 시스템 손실)). 패널 장수 = 어레이 W ÷ 패널 W를 올림한 값.
인버터 연속 정격 = 동시 최대 부하 × 1.25. 냉장고·펌프·선풍기·전동공구 같은 모터 기기는 기동 순간 정격의 약 3배를 끌어 쓰므로 서지 정격이 이를 감당해야 합니다.
충전 컨트롤러 전류 ≈ 설치 패널 W ÷ 배터리 전압 × 1.25. MPPT 컨트롤러 기준 대략치이며, 패널 개방전압이 컨트롤러 한계 안인지도 따로 확인해야 합니다.
계산 예시
- 부하 하루 5kWh, 자율 1일, 48V 리튬인산철 방전 심도 80%, 인버터 90%: 5 ÷ (0.8 × 0.9) = 6.94kWh, 48V로 144.7Ah.
- 일조 4시간, 손실 25%: 5000 ÷ (4 × 0.75) = 1,667W이므로 400W 패널 5장(2,000W)이고, 평균적인 날 약 6kWh를 만듭니다.
- 최대 부하 1000W: 인버터 1,250W 이상. 충전 컨트롤러 ≈ 2,000 ÷ 48 × 1.25 = 52.1A.
기후별 일조시간
대략적인 범위입니다. 실제 설치 지점과 가장 불리한 달의 값은 NREL PVWatts·NSRDB나 세계은행 Global Solar Atlas에서 확인하세요.
| 기후 | 하루 일조시간 |
|---|---|
| 고위도 지역의 겨울 | 1-2 |
| 흐린 온대 기후 연평균 | 3-4 |
| 맑은 중위도 연평균 | 4-5 |
| 사막·맑은 열대 | 5-7 |
가정
- 부하는 인버터를 거치는 교류 전력으로 보고 배터리에 인버터 효율을 반영합니다. 직류 부하라면 100%로 두세요.
- 해가 없는 날은 배터리가 하루 부하 전부를 감당한다고 봅니다. 그날의 태양광 발전은 빼지 않습니다.
- 패널 용량은 하루치 햇빛으로 배터리를 다시 채운다는 가정입니다. 흐린 날 뒤 더 빨리 회복하려면 패널을 늘리세요.
- 계획용 설계 추정치입니다. 최종 시스템은 전문가의 확인을 받으세요.
자주 묻는 질문
하루 5kWh를 쓰려면 배터리가 얼마나 필요한가요?
자율 1일, 리튬인산철 80% 사용, 인버터 효율 90%라면 5 ÷ (0.8 × 0.9) = 6.94kWh, 48V로 144.7Ah입니다. 납축전지 50%로 2일을 버티려면 22.22kWh로 늘어납니다.
일조시간(피크 선 아워)이 뭔가요?
하루 태양 에너지를 1000W/m² 세기로 환산했을 때 몇 시간 비친 것과 같은지 나타낸 값입니다. 해가 떠 있는 시간과 다릅니다. NREL PVWatts나 Global Solar Atlas에서 설치 지점을 찾아보고, 일 년 내내 써야 한다면 가장 낮은 달 값을 쓰세요.
시스템 손실을 왜 25%로 잡나요?
패널은 표기 정격만큼 발전하는 일이 드뭅니다. 열, 먼지, 배선, 불일치, 컨트롤러가 조금씩 깎아 먹습니다. NREL PVWatts는 온도 영향을 빼고 14%를 기본값으로 쓰고, 소형 독립형에서는 전체 20~30%를 약간 보수적으로 잡는 경우가 많습니다.
12V, 24V, 48V 중 무엇을 고를까요?
저장하는 kWh는 같지만 전압이 높을수록 전류가 줄어 전선이 가늘어지고 컨트롤러도 작아집니다. 대략 1kW 이하 소형은 12V, 중간은 24V, 가정용 큰 시스템은 48V가 흔합니다.
인버터는 얼마나 커야 하나요?
동시에 켜는 최대 부하의 1.25배 이상이어야 하고, 서지 정격은 모터 기동을 감당해야 합니다. 150W 냉장고도 켜지는 순간 450W 안팎을 끌 수 있습니다.
이 결과대로 시공해도 되나요?
계획과 예산 잡기에 쓰세요. 전선 굵기, 퓨즈, 패널 직렬 전압, 온도, 지역 전기 규정은 자격 있는 시공자나 전기 기술자가 확인해야 합니다.