Калькулятор солнечных панелей и аккумуляторов
Ёмкость АКБ (кВт·ч) = суточные кВт·ч × дни автономии ÷ (глубина разряда × КПД инвертора): 5 кВт·ч на 1 день с LiFePO4 при 80% и инвертором 90% требуют 6,94 кВт·ч (144,7 А·ч при 48 В). Панели = суточные Вт·ч ÷ (пиковые солнечные часы × 0,75): при 4 часах это 1 667 Вт, то есть 5 панелей по 400 Вт.
Как пользоваться
- Введите суточное потребление в кВт·ч и самую большую одновременную нагрузку в ваттах или переключитесь на список приборов и добавьте каждый с мощностью и часами работы в день.
- Выберите дни автономии (сколько аккумуляторы должны держать без солнца), напряжение и тип батареи. LiFePO4 обычно разряжают до 80–90%, свинцово-кислотные до 50%.
- Введите пиковые солнечные часы для места и сезона, мощность панели и потери системы. Для автономной системы берите худший месяц.
Как считается
Ёмкость АКБ (кВт·ч) = суточные кВт·ч × дни автономии ÷ (глубина разряда × КПД инвертора). А·ч = кВт·ч × 1000 ÷ напряжение системы.
Солнечная батарея (Вт) = суточные Вт·ч ÷ (пиковые часы × (1 − потери)). Число панелей = Вт батареи ÷ Вт панели с округлением вверх.
Длительная мощность инвертора = наибольшая одновременная нагрузка × 1,25. Приборы с мотором (холодильник, насос, вентилятор, электроинструмент) при пуске кратко потребляют около 3-кратной мощности, пиковая мощность инвертора должна это выдерживать.
Ток контроллера заряда ≈ установленная мощность панелей ÷ напряжение АКБ × 1,25. Это грубая оценка для MPPT-контроллера; проверьте также, что напряжение холостого хода панелей ниже его предела.
Пример расчёта
- Нагрузка 5 кВт·ч/сутки, 1 день автономии, LiFePO4 48 В с разрядом 80%, инвертор 90%: 5 ÷ (0,8 × 0,9) = 6,94 кВт·ч, или 144,7 А·ч при 48 В.
- 4 пиковых часа и 25% потерь: 5000 ÷ (4 × 0,75) = 1 667 Вт панелей, то есть 5 панелей по 400 Вт (2 000 Вт), которые в средний день дают около 6 кВт·ч.
- Наибольшая нагрузка 1000 Вт: инвертор не меньше 1 250 Вт. Контроллер ≈ 2 000 ÷ 48 × 1,25 = 52,1 А.
Типичные пиковые солнечные часы
Только ориентировочные диапазоны. Значение для вашего места и худшего месяца берите из NREL PVWatts / NSRDB или Global Solar Atlas Всемирного банка.
| Климат | Пиковые часы в сутки |
|---|---|
| Высокие широты зимой | 1-2 |
| Облачный умеренный климат, среднее за год | 3-4 |
| Солнечные средние широты, среднее за год | 4-5 |
| Пустыни и солнечные тропики | 5-7 |
Допущения
- Нагрузка питается переменным током через инвертор, поэтому его КПД учитывается в ёмкости АКБ. Для нагрузок постоянного тока ставьте 100%.
- В дни без солнца аккумуляторы покрывают всё суточное потребление; выработка панелей в эти дни не вычитается.
- Панели подбираются так, чтобы зарядить АКБ за один солнечный день. Чтобы быстрее восстанавливаться после пасмурных дней, добавьте панели.
- Это проектная оценка для планирования. Окончательную систему должен подтвердить специалист.
Частые вопросы
Какой аккумулятор нужен на 5 кВт·ч в сутки?
При 1 дне автономии, LiFePO4 с разрядом до 80% и инверторе 90%: 5 ÷ (0,8 × 0,9) = 6,94 кВт·ч, или 144,7 А·ч при 48 В. На 2 дня со свинцово-кислотной батареей при 50% нужно 22,22 кВт·ч.
Что такое пиковые солнечные часы?
Сколько часов в день солнце должно светить с интенсивностью 1000 Вт/м², чтобы дать суточную солнечную энергию. Это не длина светового дня. Найдите своё место в NREL PVWatts или Global Solar Atlas и для круглогодичной работы берите самый слабый месяц.
Почему потери 25%?
Панели редко выдают паспортную мощность. Нагрев, пыль, проводка, разброс модулей и контроллер отнимают свою долю. NREL PVWatts берёт 14% без учёта температуры; 20–30% в сумме для небольших автономных систем это обычное и немного осторожное допущение.
12 В, 24 В или 48 В?
Энергия в кВт·ч та же, но при более высоком напряжении ниже ток, тоньше кабели и меньше контроллер. 12 В подходит для систем примерно до 1 кВт, 24 В для средних, 48 В для крупных домашних.
Каким должен быть инвертор?
Не меньше 1,25 наибольшей одновременной нагрузки, с пиковой мощностью на пуск моторов. Холодильник на 150 Вт может на мгновение взять около 450 Вт.
Можно ли строить систему только по этому расчёту?
Используйте его для планирования и сметы. Сечение кабелей, предохранители, напряжение цепочек панелей, температура и местные электротехнические нормы требуют проверки квалифицированного монтажника или электрика.