Площа будинку сама по собі не дає відповіді, скільки сонячних панелей потрібно встановити. Два будинки по 120 м² можуть споживати зовсім різну кількість електроенергії: в одному працюють газовий котел, холодильник і базова побутова техніка, в іншому є електричний бойлер, тепловий насос, свердловинний насос та кондиціонери. Тому розрахунок починають не з даху, а з фактичного споживання.
Найпростіша вихідна точка – рахунки за електроенергію за останні 12 місяців. Вони показують не лише середнє споживання, а й сезонну різницю. За цими даними можна визначити, яку частину потреб має покривати СЕС. Окремо потрібно оцінити доступну площу даху, його конфігурацію та габарити вибраних модулів, щоб зрозуміти, скільки панелей реально вдасться встановити.
Як перевести потребу будинку в кількість сонячних панелей
Припустімо, приватний будинок споживає 360 кВт·год на місяць, тобто в середньому близько 12 кВт·год на добу. Цю цифру не можна напряму перетворити на потужність СЕС: кіловат показує потужність, а кіловат-година – кількість енергії. Спочатку потрібно зрозуміти, яку частину річного споживання має покривати сонячна генерація, а потім оцінити виробіток для конкретної адреси.
Для такого попереднього прогнозу зручно використовувати PVGIS. У сервісі задають місце встановлення, орієнтацію та нахил даху, потужність масиву, технологію модулів і системні втрати. Це дає реалістичніший орієнтир, ніж спроба вгадати потрібну кількість панелей лише за місячним рахунком.
Коли цільова потужність уже відома, її переводять у конкретні модулі. Якщо для будинку потрібен масив близько 5 кВт, а обрана панель має 460 Вт, практичний комплект починається з 11 модулів. Разом вони дають приблизно 5,06 кВт встановленої потужності.
Перш ніж купити сонячні панелі, цю конфігурацію потрібно звірити з площею даху, параметрами інвертора та прогнозом генерації для конкретного місця. Одинадцять однакових модулів не вироблятимуть однакову кількість енергії щодня: результат змінюють сезон, температура, орієнтація, кут нахилу й затінення.
Чому однакова потужність СЕС дає різний виробіток
Дві сонячні станції номінальною потужністю 5 кВт можуть виробляти різну кількість електроенергії протягом року. На результат впливають місце встановлення, орієнтація й нахил панелей, затінення та системні втрати.
Орієнтація скатів впливає на те, у які години модулі отримують більше сонячного випромінювання, а кут нахилу змінює сезонний профіль генерації. Димар, дерево або сусідня будівля можуть затінювати частину масиву, а температура модулів також впливає на їхню продуктивність. Тому прогноз виробітку потрібно робити з урахуванням умов конкретного об’єкта, а не лише номінальної потужності СЕС.
Корисніше порівнювати не кількість панелей у сусіда, а власні умови встановлення. Наприклад, 11 модулів по 460 Вт на відкритому незатіненому скаті та ті самі 11 модулів на даху, який частину дня затінюють високі дерева, можуть дати різний виробіток навіть у межах одного населеного пункту.
Окремо перевіряють доступну площу даху. Кожен модуль має певні габарити, тому потрібно врахувати форму й розміри скатів, димоходи та інші перешкоди, а потім визначити, скільки панелей фактично можна розмістити.
Для первинної оцінки даху зафіксуйте чотири речі:
- корисну площу кожного ската;
- орієнтацію та кут нахилу;
- димоходи, мансардні вікна й інші перешкоди;
- ділянки, які протягом дня потрапляють у тінь.
Ці дані потрібні не для формального чекліста, а щоб відразу відсіяти конфігурацію, яка відповідає потрібній потужності, але фізично не поміщається на конкретному даху.
Коли сонячні панелі працюють на економію, а коли на резерв
Склад системи залежить від того, яку задачу вона має вирішувати. Якщо мета – зменшити споживання електроенергії з мережі, насамперед дивляться на денний профіль будинку: коли працюють бойлер, насос, кондиціонер, пральна машина та інші великі споживачі.
Для резерву під час відключень логіка інша. Тут уже важливі не тільки панелі, а й те, які прилади повинні залишатися в роботі та скільки часу. Сонячний масив не зберігає енергію на ніч, тому резервний сценарій потребує інвертора й акумуляторної частини.
Наприклад, холодильник, котел, роутер і базове освітлення можуть разом створювати близько 370 Вт робочого навантаження. Якщо умовно тримати такий режим вісім годин без мережі, споживачам знадобиться приблизно 2,96 кВт·год енергії ще до врахування втрат і циклічної роботи холодильника. Це вже орієнтир для батареї, а не для кількості сонячних панелей.
Як поєднати потужність панелей з інвертором і акумуляторами
Інвертор перетворює постійний струм від сонячних панелей на змінний, який використовує більшість побутових приладів. Якщо система має акумулятори, інвертор також повинен бути сумісним із вибраною схемою накопичення енергії та параметрами батарейного блока.
Не слід автоматично прирівнювати 5 кВт сонячних панелей до інвертора на 5 кВт. Під час підбору перевіряють допустимі параметри PV-входу, струмові обмеження, номінальну та короткочасну вихідну потужність, фазність і сумісність з акумуляторами. Для зв’язки з панелями тип інвертора визначають за сценарієм СЕС, а потім окремо звіряють потужність, фазність, параметри PV-входу та батарейної частини.
Акумулятор потрібен не в кожній СЕС. Він стає необхідним, коли вироблену вдень енергію планують використовувати пізніше або потрібно забезпечити резервне живлення під час відключень. Ємність батарейного блока розраховують окремо від потужності панелей, виходячи з критичного навантаження, потрібного часу автономної роботи та робочих параметрів конкретного акумулятора.
Що перевірити на 220Volt після розрахунку СЕС
Для перевірки попереднього розрахунку підготуйте річне споживання електроенергії, адресу об’єкта, план або фото даху та дані про затінення. Якщо СЕС має працювати ще й на резерв, додайте перелік критичних споживачів. На 220Volt ці вихідні дані можна зіставити з параметрами модулів, інвертора, накопичення, кріплення та електричного захисту.
Для об’єктів у Києві й Київській області можна окремо врахувати монтаж сонячної системи, підключення та пусконалагодження. В інші регіони України доступна доставка обладнання.
Сергій Поліщук – керівник та експерт 220Volt. Для розрахунку домашньої СЕС вихідними даними є фактичне споживання, доступна площа й умови даху, а для резервного сценарію – ще й параметри інвертора та акумуляторної системи.
Які помилки спотворюють розрахунок сонячних панелей
Округлення кількості модулів без повторної перевірки
Розрахунок рідко дає ціле число панелей. Наприклад, для масиву близько 5 кВт і модулів потужністю 460 Вт результат становить 10,87 панелі, тому для потужності не нижче 5 кВт потрібно 11. Після округлення варто ще раз порахувати сумарну потужність: у цьому випадку вона становитиме 5,06 кВт. Саме це значення потрібно далі використовувати для перевірки конфігурації системи.
Заміна панелі без нового розрахунку
Якщо після попереднього підбору замінити модуль на модель іншої потужності, недостатньо просто перерахувати кількість панелей. Можуть відрізнятися їхні габарити та електричні характеристики, тому потрібно повторно перевірити розміщення на даху й сумісність усієї конфігурації. Панель більшої потужності не обов’язково можна встановити на те саме місце без змін у схемі.
Перевірка тільки сумарної потужності масиву
Навіть якщо загальна потужність панелей відповідає запланованому значенню, цього недостатньо для остаточного підбору. Потрібно перевірити, чи відповідають параметри масиву допустимій вхідній напрузі та струму інвертора і чи правильно сформовані стрінги. Тому кількість панелей остаточно визначають разом із конкретною моделлю інвертора, а не окремо від неї.
Перед підбором варто мати дані про споживання за рік, характеристики доступної площі даху та орієнтовну потужність майбутньої СЕС. Після вибору конкретних панелей потрібно перерахувати фактичну потужність масиву, перевірити розміщення модулів і звірити їхні електричні параметри з інвертором. Так попередній розрахунок кількості панелей перетворюється на конфігурацію, яку вже можна перевіряти для конкретного будинку.