Скільки сонячних панелей вам потрібно: Розмір панелі та вихідні фактори. Потужність фотоелектричних панелей

Ось скільки сонячних панелей вам потрібно для живлення вашого будинку

Ця формула підкаже вам, скільки сонячних панелей потрібно, щоб задовольнити 100% потреби вашого будинку в енергії.

Джекі Лам. автор статті для CNET Money. Письменниця, яка пише про особисті фінанси вже понад 8 років, вона висвітлює питання управління грошима, страхування, інвестування, банківської справи та особистих історій. Акредитований фінансовий коуч AFC®, вона з ентузіазмом допомагає фрілансерам розробляти грошові системи для нерегулярного доходу, краще розуміти свої фінансові розповіді та долати ментальні та емоційні бар’єри. Вона є лауреатом премії Money Management International за фінансову грамотність та освіту в громадах (FLEC) у 2022 році та дворазовим номінантом премії Plutus Awards у категорії “Найкращий фрілансер у сфері особистих фінансів”. Вона живе в Лос-Анджелесі, де проводить вільний час, плаваючи, граючи на барабанах і мріючи про наклейки.

  • Вона є лауреатом премії Money Management International за фінансову грамотність та освіту в громадах (FLEC) у 2022 році та дворазовим номінантом премії Plutus Awards у категорії “Найкращий фрілансер у сфері особистих фінансів”.

Тейлор Фрейтас. письменник-фрілансер, дописував до таких видань, як LA Weekly, Safety.com та Hospitality Technology. Має ступінь B.A. в друкованій та цифровій журналістиці Університету Південної Каліфорнії.

Чі Одогву. цифровий консультант, професор і письменник з більш ніж десятирічним досвідом у сфері фінансового та управлінського консалтингу. Має значний досвід роботи у секторі прямих інвестицій, працював консультантом у PwC та аналітиком у Renaissance Capital. Крім того, він публікується у таких відомих виданнях, як Entrepreneur, Forbes, NextAdvisor, CNET. Він також використовує свій письменницький талант для створення освітніх курсів електронної пошти для своїх клієнтів та авторських статей, опублікованих у таких провідних виданнях, як Forbes, CoinDesk, CoinTelegraph, Insider, Decrypt та Blockworks. На додаток до своєї письменницької, освітньої та підприємницької діяльності, Чі веде популярний подкаст “Куленепробивний підприємець” (Bulletproof Entrepreneur Podcast). У цьому подкасті він веде глибокі бесіди з талановитими людьми з різних галузей, що дозволяє йому ділитися багатством знань і натхненням зі своїми слухачами.

скільки, сонячних, панель, потрібно

Висока інфляція та стрімке зростання вартості рахунків за електроенергію можуть зробити забезпечення вашого будинку сонячною енергією досить привабливим. І якщо привабливість “зеленого” способу життя та економії грошей спонукає вас перейти на сонячну енергію, вам потрібно буде вирішити кілька питань, перш ніж інсталятор завітає до вас. По-перше, кількість сонячних панелей для адекватного задоволення енергетичних потреб вашого будинку.

Поширеною помилкою є оцінка того, скільки вигоди ви отримуєте, виходячи лише з потужності, каже Кортні Корда, співзасновник каліфорнійської сонячної компанії Corda Solar, що базується в Каліфорнії. Знання того, скільки панелей вам потрібно, залежить не лише від потужності, але й від витрат, пов’язаних з установкою, продуктивності панелей, місця розташування та ваших потреб у використанні, пояснює Корда.

Ось як з’ясувати, скільки панелей може задовольнити ваші потреби в енергії та які інші фактори можуть вплинути на ваші виробничі цілі.

Чи можуть сонячні панелі заощадити ваші гроші?

Зацікавлені в розумінні впливу сонячної енергії на ваш будинок? Введіть основну інформацію нижче, і ми миттєво надамо безкоштовну оцінку вашої економії енергії.

Як розрахувати, скільки сонячних панелей вам знадобиться

Щоб отримати реалістичну оцінку того, скільки сонячних панелей може знадобитися будинку, ми звернулися до Джейка Іді, ад’юнкт-професора Університету Іллінойсу в Чикаго. Edie надала нам простий метод розрахунку.

Якщо вам цікаво, скільки сонячних панелей може знадобитися для вашого будинку, ось як ви можете це визначити, каже Еді. Припустимо, ваше домогосподарство використовує 1 500 кВт-год електроенергії щомісяця. Ось кроки для розрахунку кількості сонячних панелей, які вам знадобляться.

Чи можуть сонячні панелі заощадити ваші гроші?

Зацікавлені в розумінні впливу сонячної енергії на ваш будинок? Введіть основну інформацію нижче, і ми миттєво надамо безкоштовну оцінку вашого потенціалу енергозбереження.

Крок 1. Перегляньте свій щомісячний рахунок за електроенергію: Важливо визначити, скільки кіловат-годин електроенергії ви споживаєте щомісяця. У цьому прикладі цей конкретний будинок використовує 1 500 кВт-год щомісяця.

Крок 2. Перетворіть місячне споживання енергії на добове: Враховуючи, що 1 500 кВт-год споживається за місяць, щоб визначити добове споживання, нам потрібно розділити цю цифру на середню кількість днів у місяці, що становить приблизно 30.42 дні (365 днів поділити на 12 місяців).

Отже, середньодобове використання = 1 500 кВт-год / 30.42, приблизно 49.3 кВт-год щодня.

Крок 3. Визначте пікові години сонячного світла: Цей фактор залежить від місця розташування та клімату. Для цього прикладу припустимо, що цей будинок отримує в середньому близько п’яти пікових годин сонячного світла на день.

Щоб розрахувати загальне необхідне щоденне виробництво енергії, розділіть щоденне споживання енергії на кількість пікових годин сонячного світла. Це дає кількість енергії, яку ваші сонячні панелі повинні виробляти в день.

Необхідне виробництво енергії = 49.3 кВт-год на день / 5 годин, що дорівнює 9.86 кВт.

Крок 4. Розрахуйте кількість панелей: Нарешті, вам потрібно буде визначити потужність сонячних панелей, які ви плануєте встановити. Середня сонячна панель в США має потужність від 250 до 400 Вт. Для цього прикладу ми припустимо, що обрана сонячна панель має потужність 350 Вт.

Поділивши 350 на 1000, ми можемо перевести це в кіловати або кВт. Отже, 350 Вт дорівнює 0.35 кВт.

Щоб визначити необхідну кількість сонячних панелей, ми повинні розділити необхідне щоденне виробництво енергії на вихідну потужність сонячної панелі.

Кількість необхідних сонячних панелей = 9.86 кВт / 0.35 кВт на одну панель, що дорівнює 28.17 панелей.

Цьому домовласникові знадобиться приблизно 29 сонячних панелей, щоб генерувати достатню кількість електроенергії, щоб відповідати поточному споживанню від муніципальної електричної компанії. Хоча цей розрахунок може здатися простим, існує багато факторів, які можуть вплинути на ефективність сонячних панелей, наприклад, затінення, орієнтація даху та сезонні зміни пікового сонячного світла.

Наполегливо рекомендуємо звернутися до професійного інсталятора сонячних панелей, який зможе оцінити ваші обставини та запропонувати індивідуальне рішення, що відповідає вашим потребам.Вони повинні бути сертифіковані Північноамериканською радою сертифікованих енергетиків, яка є стандартом сонячної енергетики. CNET також має добре досліджений список найкращих сонячних компаній.

Інші фактори, які впливають на те, скільки сонячних панелей вам потрібно

Існує цілий ряд факторів, які допоможуть вам і інсталятору визначити, скільки сонячних панелей вам потрібно для забезпечення вашого будинку електроенергією. Ось розбивка:

Потужність сонячних панелей

Однією з важливих складових продуктивності сонячної панелі є її потужність, яка впливає на те, скільки панелей вам знадобиться. Чим вища потужність, тим більше енергії може генерувати панель.

Більшість побутових сонячних панелей мають потужність від 250 до 400 Вт. Найефективніші сонячні панелі на ринку. це моделі потужністю від 370 до 445 Вт. Чим вище номінальна потужність, тим вище вихідна потужність. У свою чергу, чим менше панелей вам може знадобитися.

Наприклад, ви можете купити сонячну панель з номінальною потужністю 440 Вт. Вам потрібно помножити потужність панелі на кількість сонячних годин, які ви отримуєте щодня, щоб зрозуміти, скільки енергії вона буде виробляти.

Якщо у вас не так багато місця, ви можете інвестувати в сонячні панелі з вищими показниками ефективності та потужності, оскільки вони здатні генерувати більше енергії з однієї панелі. Але вони також і дорожчі, тому майте це на увазі, якщо бюджет на сонячну енергію для вашого будинку обмежений.

Вихідна ефективність

Якщо ваш дах має обмежений простір для розміщення панелей, ви захочете отримати максимальну продуктивність на квадратний дюйм панелі, яку ви можете, пояснює Корда.

Вчені та технічні розробники сонячних панелей десятиліттями наполегливо працювали над тим, щоб кожна сонячна батарея могла перетворювати більше сонячного світла в електрику, ніж раніше, або щоб зробити їх більш ефективними, каже Корда.

Як вона пояснює, в даний час найбільш ефективні панелі на ринку мають від 18% до 22.8% ефективності, при цьому більшість панелей мають ефективність близько 20%. Отже, чим вища ефективність, тим менше сонячних панелей вам може знадобитися.

Насправді, більш ефективна сонячна панель потребує меншої кількості панелей для вашого будинку, за умови, що всі інші фактори є рівними.

Виробничі коефіцієнти

Коефіцієнт виробництва сонячних панелей допомагає визначити, скільки енергії ви можете отримати від панелі. Коефіцієнт виробництва, або коефіцієнт продуктивності, є важливим показником ефективності та результативності сонячної системи. Він порівнює фактичну потужність системи з потужністю, яку вона могла б виробляти в ідеальних умовах. Цей коефіцієнт враховує фактори, що знижують продуктивність, такі як температура, пил, сніг, тінь, старіння панелей та неефективність інвертора.

Коефіцієнт продуктивності виражається у відсотках, причому вищий коефіцієнт означає, що фотоелектрична система виробляє більший відсоток своєї теоретичної потужності. Наприклад, коефіцієнт продуктивності 80% означає, що система виробляє 80% своєї номінальної потужності в реальних умовах. Чим вищий коефіцієнт продуктивності, тим менше панелей вам може знадобитися.

Розмір панелі

Існує три основні розміри сонячних панелей: 60-елементні, 72-елементні та 96-елементні. Панелі з 60 і 72 осередками частіше використовуються для житлових установок і мають розмір приблизно 3 на 5 футів, або 15 квадратних футів.

Місце, де ви живете, і кількість годин сонячного світла

Чим більше годин сонячного світла потрапляє на ваш дах, тим менше панелей вам, ймовірно, знадобиться встановити. Це залежить від напрямку, нахилу та орієнтації вашого даху, погоди та кількості тіні на даху. Це також залежить від пори року та місця, де ви живете.

Взимку [сонячна панель] виробляє менше, ніж влітку. Таким чином, ваше виробництво енергії від сонця буде змінюватися протягом року, і тоді використання у вашому домі буде змінюватися в залежності від того, які прилади використовують електроенергію, каже Джастін Драплін, генеральний директор Eclipse Cottages, компанії, що займається розробкою технологій для сталого розвитку житла.

Тож якщо ви живете в дуже спекотному кліматі, то в літні місяці ваші рахунки за електроенергію для охолодження будинку будуть набагато вищими, а якщо ви живете в холодному середовищі, ваші рахунки за електроенергію будуть набагато вищими взимку.

Корда каже, що від того, скільки тіні отримує ваш дах, завжди залежить, скільки сонячних панелей вам знадобиться для вашого будинку. Якщо ваш дах вкритий великими дубами або димарем і отримує багато тіні, це призведе до зниження продуктивності сонячних панелей. У свою чергу, вам може знадобитися більше панелей для живлення вашого будинку. Але якщо ваш дах не отримує багато тіні, ваша сонячна потужність буде вищою для того ж простору.

Тип і стан даху

Орієнтація, кут нахилу, форма і тип даху впливають на кількість панелей, які ви можете розумно розмістити на даній площі, пояснює Корда.

Будинок без складної конструкції даху, нахилений під кутом 10 градусів і орієнтований на південь, найкраще підходить для сонячних панелей.

Це був би ідеальний дах для сонячних батарей, тому що він нахилений, звернений на південь, і нахил даху не плоский і не дуже крутий, що ідеально підходить для розміщення на ньому панелей, щоб вловлювати якомога більше енергії сонця, каже Корда. Будинок зі складнішою конструкцією даху не зможе вмістити стільки панелей, додає вона. Наприклад, іспанські черепичні дахи вважаються недружніми до сонця і вимагають спеціальних пристосувань.

Вартість і бюджет

Хоча живлення вашого будинку від сонячної енергії може заощадити ваші гроші, воно вимагає серйозних інвестицій на початковому етапі. Витрати на живлення вашого будинку від сонячної енергії та ваш бюджет визначатимуть, скільки сонячних панелей ви можете собі дозволити.

В даний час середня вартість домашньої системи сонячних панелей становить близько 3 доларів за ват, згідно з даними дослідницької компанії Wood Mackenzie. Виходячи з цієї цифри, система потужністю 8 кВт буде коштувати 24 000 до того, як почнуть діяти будь-які податкові пільги або стимули.

Незалежно від того, чи платите ви готівкою, чи фінансуєте, знання того, що ви можете собі дозволити, відіграватиме важливу роль у виборі кількості панелей, які ви встановите у своєму будинку.

Річне споживання електроенергії

Щоб знати, скільки панелей задовольнить ваш попит на енергію, вам потрібно знати ваше річне споживання енергії. Ви можете увійти до свого облікового запису онлайн, переглянути виписки, і ви побачите, скільки кіловат-годин електроенергії ви використовуєте. Ви захочете подивитися на свої моделі протягом року.- якщо не останні пару років, каже Корда.

Отримавши цю цифру, ви будете знати, скільки сонячної енергії вам потрібно генерувати, щоб покрити свої потреби.

Окрім нещодавнього використання, враховуйте майбутні енергетичні потреби, зазначає Корда. Наприклад, ви плануєте придбати електромобіль? Чи плануєте ви розширювати свою сім’ю? Чи збираєтеся ви з чоловіком/дружиною більше працювати з дому? Якщо так, то ваші потреби в енергії в наступні роки зростуть. З іншого боку, якщо ваші підлітки незабаром покинуть гніздо і підуть до коледжу, ви можете очікувати, що ваше споживання енергії зменшиться.

Ваші особисті сонячні цілі

Визначення вашої особистої сонячної мети. це з’ясування того, чого ви хочете досягти за допомогою додаткової сонячної панелі. Щоб жити повністю енергонезалежним і поза мережею, потрібно мати більше сонячних панелей. Якщо ви хочете забезпечити енергією весь будинок, вам доведеться збільшити його розмір, щоб переконатися, що у вас буде достатньо енергії взимку, навіть якщо влітку ви будете виробляти більше, ніж потрібно, каже Драплін.

Додавання акумуляторних батарей також відіграватиме роль у визначенні кількості панелей, які вам знадобляться. За допомогою сонячних батарей ви можете по суті накопичувати енергію і зберігати її для подальшого використання, коли ви виробляєте надлишкову енергію.

Якщо ваша мета. знизити рахунки за електроенергію або зменшити вуглецевий слід, то, можливо, вам не знадобиться стільки панелей, каже Драплін.

Визначення кількості необхідних сонячних панелей. це лише частина рівняння. Дізнайтеся більше про переваги та витрати на домашню сонячну енергію від CNET:

Поширені запитання про сонячні панелі

Чи можу я керувати своїм будинком лише сонячною енергією?

Проста відповідь: так, ви можете повністю забезпечити будинок сонячною енергією. Щоб задовольнити свої енергетичні потреби, вам потрібно врахувати кілька змінних: розмір, нахил і орієнтацію даху, розмір панелей, які ви хочете встановити, кількість тіні, вихідну ефективність і потужність. Крім того, ви хочете з’ясувати поточні та майбутні потреби використання, і чи хочете ви, щоб весь ваш будинок живився від сонячної енергії або лише його частина.

Скільки сонячних панелей вам потрібно: Розмір панелі та фактори виходу

Скільки сонячних панелей потрібно для середнього будинку? Скільки сонячних панелей потрібно для будинку з 3 спальнями? Скільки сонячних панелей потрібно для будинку площею 2000 кв. м? футів. будинок? Це загальні питання для початківців власників сонячних будинків. Щоб визначити, скільки сонячних панелей вам знадобиться для вашого будинку, спочатку потрібно знати, які ваші цілі.

Чи хочете ви мінімізувати свій вуглецевий слід? Максимізація прибутку від інвестицій? Заощадити якомога більше грошей?

Більшість людей хочуть заощадити гроші, мінімізуючи при цьому свій вплив на навколишнє середовище.

Щоб розрахувати, скільки сонячних панелей вам потрібно, потрібно знати:

  • Ваші середні потреби в енергії
  • Ваше поточне енергоспоживання у ватах
  • Клімат і кількість сонячного світла у вашому регіоні
  • Ефективність сонячних панелей, які ви розглядаєте
  • Фізичний розмір сонячних панелей, які ви розглядаєте

Один з простих способів відповісти на питання “Скільки сонячних панелей мені потрібно“. проконсультуватися з професійним інсталятором, який може надати вам безкоштовну оцінку сонячної енергії для вашого будинку.

Скільки сонячної енергії вам потрібно?

Щоб визначити середні потреби вашого будинку в енергії, подивіться на минулі рахунки за комунальні послуги. Ви можете розрахувати, скільки сонячних панелей вам потрібно, помноживши погодинну потребу вашого домогосподарства в енергії на пікові години сонячного світла для вашої місцевості та розділивши це на потужність панелі. Використовуйте приклад малопотужних (150 Вт) та потужних (370 Вт) панелей, щоб визначити діапазон (наприклад: 17-42 панелі для генерації 11 000 кВт-год/рік). Зверніть увагу, що розмір вашого даху та кількість сонячного світла, що потрапляє на дах, також є важливими факторами.

скільки, сонячних, панель, потрібно

Якщо ви працюєте з досвідченим інсталятором, він зробить всі ці розрахунки за вас. Якщо ви шукаєте калькулятор, щоб розрахувати, скільки сонячних панелей мені потрібно?”, більше нічого не потрібно шукати. Ви можете використовувати SunPower Design Studio, щоб оцінити розмір власної системи, щомісячну економію та фактичний вигляд сонячної батареї на власному даху. Цей інтерактивний інструмент надає оцінку сонячної енергії всього за кілька секунд і може бути зроблений самостійно або за телефоном SunPower (800) 786-7693.

Скільки ват ви зараз використовуєте?

Подивіться на свій рахунок за електроенергію для середнього використання. Шукайте “Використані кіловат-години (або кВт-год)” або щось подібне, а потім зверніть увагу на тривалість представленого часу (зазвичай 30 днів). Якщо у вашому рахунку не вказані використані кіловат-години, знайдіть початкові та кінцеві показники лічильника та відніміть попередній показник від останнього.

Для наших розрахунків потрібне щоденне та погодинне використання, тому якщо у вашому рахунку не вказано середньодобове споживання, просто розділіть середньомісячне або середньорічне споживання на 30 або 365 днів відповідно, а потім знову розділіть на 24, щоб визначити ваше середньогодинне споживання електроенергії. Ваша відповідь буде в кВт. (І на всяк випадок, якщо вам цікаво, кіловат-година. це кількість енергії, яку ви використовуєте в будь-який момент часу, помножена на загальний час використання енергії).)

Невеликий будинок у помірному кліматі може споживати близько 200 кВт-год на місяць, а більший будинок на півдні, де на кондиціонери припадає найбільша частка енергоспоживання, може споживати 2 000 кВт-год або більше. Середнє значення U.S. будинок використовує близько 900 кВт-год на місяць. Отже, це 30 кВт-год на день або 1.25 кВт-год на годину.

Середньодобове споживання енергії. це ваш цільовий середньодобовий показник для розрахунку ваших потреб у сонячній енергії. Це кількість кіловат-годин, яку повинна виробляти ваша сонячна система, якщо ви хочете покрити більшу частину, якщо не всі свої потреби в електроенергії.

Важливо зазначити, що сонячні панелі не працюють з максимальною ефективністю 24 години на добу. (Див. “Сонячна енергія 101: як працює сонячна енергія”)?). Погодні умови, наприклад, можуть тимчасово знизити ефективність вашої системи. Тому експерти рекомендують додати 25-відсоткову “подушку” до вашого цільового середньодобового показника, щоб гарантувати, що ви зможете генерувати всю необхідну вам чисту енергію.

Скільки годин сонячного світла ви можете очікувати у вашій місцевості?

Пікові години сонячного сяйва для вашого конкретного місцезнаходження матимуть прямий вплив на енергію, яку ви можете очікувати від домашньої сонячної системи. Наприклад, якщо ви живете у Феніксі, ви можете розраховувати на більшу кількість пікових годин сонячного світла, ніж якщо б ви жили в Сіетлі. Це не означає, що власник будинку в Сіетлі не може використовувати сонячну енергію; це просто означає, що йому знадобиться більше панелей.

Центр даних про відновлювані ресурси надає інформацію про сонячне світло по штатам та великим містам.

Тепер помножте ваше погодинне використання (див. питання №. 1) на 1,000, щоб перевести вашу погодинну потребу в електроенергії у вати. Розділіть вашу середню погодинну потребу в потужності на кількість щоденних пікових годин сонячного світла для вашої місцевості. Це дає вам кількість енергії, яку ваші панелі повинні виробляти щогодини. Отже, середнє значення U.S. Для будинку (900 кВт-год/місяць) у місцевості, яка має п’ять пікових годин сонячного світла на день, знадобиться 6 000 Вт.

Що впливає на вихідну ефективність сонячних панелей?

Ось де якість сонячних панелей має значення. Не всі сонячні панелі однакові. Фотоелектричні (ФЕП) сонячні панелі (найчастіше використовуються в житлових установках) мають потужність від 150 Вт до 370 Вт на панель, залежно від розміру панелі та ефективності (наскільки добре панель здатна перетворювати сонячне світло в енергію), а також від технології фотоелементів.

Наприклад, сонячні батареї без ліній сітки на передній панелі (як елементи SunPower® Maxeon®) поглинають більше сонячного світла, ніж звичайні елементи, і не страждають від таких проблем, як деламінація (відшаровування). Конструкція наших елементів робить їх міцнішими та стійкішими до розтріскування або корозії. А мікроінвертор на кожній панелі може оптимізувати перетворення енергії в джерелі, на відміну від одного великого інвертора, встановленого збоку будинку.

Через ці широкі варіації в якості та ефективності, важко узагальнити, які сонячні панелі підходять саме вам або скільки вам знадобиться для вашого будинку. Основний висновок полягає в тому, що чим ефективніші панелі, тим більшу потужність вони можуть виробляти, і тим менше вам знадобиться на даху, щоб отримати той самий вихід енергії. Звичайні сонячні панелі зазвичай виробляють близько 250 Вт на панель, з різним рівнем ефективності. На противагу цьому, панелі SunPower відомі як найефективніші сонячні панелі на ринку.

Щоб визначити, скільки сонячних панелей вам потрібно, розділіть погодинну потребу вашого будинку в електроенергії (див. питання ) на площу даху (див. питання ). 3) за потужністю сонячних панелей розрахувати загальну кількість необхідних панелей.

Таким чином, середній U.S. Для будинку в Далласі, штат Техас, знадобиться близько 25 звичайних (250 Вт) сонячних панелей або 17 панелей SunPower (370 Вт).

Як впливає розмір сонячних панелей?

Якщо у вас невеликий дах або дах незвичайної форми, розмір і кількість сонячних панелей є важливими факторами. З великою корисною площею даху, можливо, ви можете пожертвувати деякою ефективністю і купити більші панелі (з меншою вартістю за панель), щоб досягти цільового рівня виробництва енергії. Але якщо ваша корисна площа даху обмежена або частково затінена, можливість використання меншої кількості менших високоефективних панелей може бути найкращим способом досягти максимально можливої потужності в довгостроковій перспективі, що в кінцевому підсумку заощадить вам більше грошей.

Розміри сонячних панелей

Типові розміри сонячних панелей для житлових будинків сьогодні становлять близько 65 дюймів на 39 дюймів, або 5.4 фути на 3.25 футів, з деякими відхиленнями у різних виробників. Панелі SunPower мають розмір 61.3 дюйми на 41.2 дюйми.

Ці розміри залишалися більш-менш незмінними протягом десятиліть, але ефективність і вихідна потужність з тієї ж площі різко змінилися на краще. Крім того, SunPower розробляє цілі системи так, щоб між панелями практично не було зазорів, а також використовує невидиме обрамлення та кріпильні елементи, щоб зберегти площу даху максимально щільною, ефективною та привабливою.

скільки, сонячних, панель, потрібно

Скільки важать сонячні панелі?

Якщо ви плануєте встановити сонячну систему на даху, розуміння ваги ваших сонячних панелей є ще одним ключовим фактором, який слід враховувати. Знання ваги сонячної панелі. найкращий спосіб бути впевненим, що ваш дах витримає повну установку.

Хоча вага панелей варіюється від бренду до бренду, більшість панелей важать близько 40 фунтів.

Панелі SunPower. найлегші з усіх основних брендів. деякі з наших панелей важать всього 33 кілограми. Для порівняння, у верхній частині діапазону деякі звичайні панелі важать до 50 фунтів.

Підсумок: Скільки панелей вам потрібно?

Знаючи відповіді на вищезазначені питання, ви отримаєте уявлення про ідеальну кількість панелей для ваших потреб у виробництві електроенергії. або, принаймні, про реалістичний діапазон. Далі професійний інсталятор повинен оцінити архітектуру вашого даху, кут нахилу до сонця та інші фактори, щоб зрозуміти, чи зможете ви фізично розмістити потрібну кількість панелей на даху для досягнення ваших щоденних цілей з виробництва енергії, і якщо так, то яким чином.

Ви також повинні враховувати чистий облік, оскільки ви розглядаєте, скільки грошей ви заощадите та заробите на своїй сонячній системі. Чистий облік. це те, як ваша комунальна компанія нараховує вам кредити за виробництво надлишкової сонячної енергії, коли світить сонце, а потім дозволяє вам користуватися цими кредитами, коли ви використовуєте звичайну електромережу вночі, якщо ви не зберігаєте надлишкову сонячну енергію в акумуляторній системі зберігання.

To get started, check out our solar power calculator, which can help you figure out how much you might save going solar.

Interested in high-efficiency solar panels for your home? Contact SunPower for more information.

  • . На основі огляду специфікацій на веб-сайтах 20 найбільших виробників за версією IHS, станом на квітень 2021 року.
  • . Energy Sage, липень 2021 року, https://news.energysage.com/average-solar-panel-size-weight/

Потужність фотоелектричних масивів

Нещодавнє підвищення екологічної свідомості спонукало уряди та приватні компанії по всьому світу заохочувати подальші дослідження та капітальні інвестиції в розробку та впровадження ефективних та економічно вигідних сонячних технологій. У цій статті повідомляється про досягнення в технологічних підходах, які можуть бути використані для перетворення сонячного світла в електрику. У цій статті представлено короткий огляд найсучасніших архітектур фотоелектричних масивів та огляд концепцій і стратегій пов’язаних з ними електронних силових процесорів для генерації сонячної енергії.

Ім’я зареєстрованого користувача MDPI буде пов’язане з його сторінкою SciProfiles. Зареєструватися у нас можна за посиланням https://encyclopedia.pub/register :

Вступ

Нобелівська премія з фізики 1921 року була присуджена Альберту Ейнштейну “за його заслуги в галузі теоретичної фізики, і особливо за відкриття закону фотоефекту” [1]. Це захоплююче відкриття ще більше надихнуло людство на футуристичну мрію про використання сонця для отримання безкоштовної енергії. Незважаючи на те, що сонячна енергія дійсно безкоштовна, а в деяких частинах світу. надлишкова, її все ще складно вловлювати, зберігати і розподіляти користувачам на економічно обґрунтованій основі. Основними недоліками систем генерації сонячної енергії є їх переривчастий характер, обмежена ефективність перетворення комерційно доступних фотоелектричних (ФЕ) елементів та високі капітальні інвестиції. Вартість системи сонячної генерації може бути зменшена за рахунок підвищення ефективності фотоелектричного перетворення, що дозволить використовувати менші та дешевші системи. Менші витрати на обладнання, установку, робочу силу та нерухомість можуть покращити загальну вартість життєвого циклу сонячної енергії [2] і, як наслідок, збільшити проникнення систем генерації сонячної енергії на світовий енергетичний ринок.

Малі фізичні розміри фотоелемента дозволяють вловлювати обмежену кількість сонячного випромінювання, забезпечуючи лише незначну кількість електричної енергії. Для генерації практично корисної кількості енергії велика кількість фотоелементів повинна бути складена разом, щоб сформувати масив, який також називають фотоелектричною панеллю або окремим фотоелектричним модулем. Комерційно доступні фотоелектричні модулі. це модулі, що встановлюються на місці, як правило, площею 1-3 кв.м. м, які можуть генерувати близько 150-300 Вт кожна. Підключені до мережі фотоелектричні системи призначені для забезпечення набагато більшої потужності і вимагають значної кількості фотоелектричних модулів, зібраних у більший фотоелектричний масив [3]. Таким чином, фотоелектричний масив є, по суті, масивом масивів, що складається з величезної кількості базових фотоелементів і має складну електропроводку. Оптимальне використання такого великого ансамблю фотоелементів є досить складним завданням.

Основною проблемою є властива нелінійність фотоелемента, який має дзвоноподібну форму кривої “потужність-напруга” з унікальною точкою максимальної потужності (MPP). MPP знаходиться на коліні вольт-амперної характеристики, де різка зміна нахилу демонструє перехід від поведінки джерела струму до області джерела напруги. Проте, у випадку затінення або несправності, вольтамперна крива може складатися з декількох окремих MPP. Тому для вилучення максимальної доступної потужності постійного струму з фотоелектричного масиву необхідний електронний динамічний трекер точки максимальної потужності (MPPT) [4] та відповідний силовий перетворювач/інвертор для генерації змінного струму на рівні напруги, сумісному з електричною мережею, та підключення до електромережі.

Підключення фотоелектричного масиву, архітектура обробки потужності та алгоритм MPPT мають значний вплив на те, як неузгодженість та затінення впливають на вихід потужності фотоелектричної системи [5]. Протягом багатьох років дослідники широко експериментували з різними фотоелектричними архітектурами, щоб максимізувати вихід енергії з фотоелектричних джерел і зробити систему відмовостійкою, стійкою до неузгодженості та проблем затінення, зберігаючи при цьому економічну життєздатність рішення. На сьогоднішній день накопичено значний обсяг теоретичних знань, підкріплених великим практичним досвідом [6].

Статичні фотоелектричні масиви

Щоб обмежити ефекти неузгодженості та затінення, необхідно враховувати схему з’єднання фотоелектричних модулів, щоб визначити архітектуру з достатнім резервуванням. Раніше в літературі було описано декілька можливих схем з’єднання фотоелектричних масивів [7] [8]. До них відносяться: послідовна (S); паралельна (P); послідовно-паралельна (SP); послідовно-паралельно-послідовна (SPS); з повним перехресним з’єднанням (TCT); з мостовим з’єднанням (BL); і медоносні соти (HC), проілюстровані на Рисунку 1 a-g, відповідно. Простий S-масив може досягти високої вихідної напруги при низькому вихідному струмі, в той час як P-масив може забезпечити найвищий вихідний струм, але тільки при низькій вихідній напрузі. S-масив також називають рядком, тоді як P-масив. ярусом. Масиви S і P мають найпростішу схему підключення. SP-масив може видавати як високу напругу, так і високий струм, але має просту схему з’єднання. Масив SPS утворюється шляхом послідовного з’єднання декількох коротких підмасивів SP.

Малюнок 1. Поширені конфігурації фотоелектричних масивів: Послідовна (a); паралельна (b); послідовно-паралельна (c); послідовно-паралельно-послідовна (d); повна перехресна (e); мостова (f); стільникова (g).

Масив TCT. це послідовність фотоелектричних модулів, яка має просте налаштування, але також і найдовшу проводку. Масив BL має модулі, з’єднані між собою мостовим випрямлячем, і має досить складне з’єднання. “Стільниковий” візерунок масиву ФЕП можна виявити, якщо “розтягнути” рисунок 1 g по горизонталі. Масив HC має найскладнішу проводку, що є меншою проблемою для виробників фотоелектричних модулів, але може бути складним для побудови великих польових установок. В ідеальному випадку масиви SP, SPS, TCT, BL і HC можуть забезпечити однакову високу напругу і струм; однак перевага цих масивів полягає в їх здатності справлятися з умовами затінення.

Форма V. I кривої масиву змінюється при відкиданні тіні. У той час як P-масиви, як правило, підтримують легше відстежувану одиночну МПП, складена V. I крива S-масиву може включати кілька локальних точок максимуму [9]. Обидва випадки відбуваються через втрати неузгодженості, а також втрати через збій у відстеженні глобальної МРР довгі S- і SP-масиви більш схильні до втрат потужності, ніж короткі SP- або короткі SPS-масиви. Короткі струни, керовані індивідуально, забезпечують найбільш надійне виробництво електроенергії [10]. Тому підвищення толерантності до умов затінення та максимізація енергетичного виходу фотоелектричних масивів вимагає мінімізації довжини струн. Це особливо важливо в міському середовищі, наприклад, для дахових та інтегрованих в будівлю фотоелектричних систем.

Подальше порівняння трьох популярних архітектур високовольтних масивів показує, що масив BL має найкращі показники в умовах затінення, тоді як масив TCT посів друге місце, а SPS є найменш толерантним до ефекту затінення [11].

Масиви зі змінною структурою

У звичайних умовах модулі масиву, що реконфігурується, розподіляються рівномірно паралельно шинам основного масиву TCT. див. рис. 2 а. Для вирівнювання вироблення енергії масиву в умовах затінення один або кілька фотомодулів з адаптивного банку знімаються з найсильнішої шини і переміщуються паралельно до найслабшої шини. Сортування продовжується до тих пір, поки не будуть перерозподілені всі модулі адаптивного банку, як на рисунку 2 б. Часткове затінення певної шини проявляється у дещо зниженій напрузі. Таким чином, з електричної точки зору, завдання контролера полягає в тому, щоб мінімізувати різницю в напрузі, що вимірюється на шинах. DPVA вимагає додаткового обладнання та складних алгоритмів сортування і контролю для застосування.

Малюнок 2. Динамічний фотоелектричний масив: в умовах рівномірної інсоляції (а); реконфігурація для компенсації часткового затінення (б) [12].

Для реалізації реконфігурованого масиву, що має жорстко фіксовану частину масиву TCT та адаптивну частину з незалежних сонячних елементів, обидві частини були з’єднані за допомогою керованої матриці перемикачів [13]. Матриця, див. в реальному часі здійснювалося керування для з’єднання комірок адаптивної матриці паралельно заштрихованим рядкам фіксованої та оптимізації вихідної потужності.

Принцип оптимізованої струнно-конфігурованої DPVA (OS-DPVA) [14] полягає в конфігуруванні фотомодулів в декілька струн з близькими рівнями потужності. Кожна нитка підключається до шини постійного струму через перетворювач постійного струму MPPT, як показано на рисунку 4 б. Кількість рядків визначається відповідно до кількості доступних dc-dc перетворювачів. При цих обмеженнях контролер оцінює найбільш продуктивну компоновку масиву для заданих умов навколишнього середовища. Оскільки довжина стрічки непередбачувана, вхідна напруга на перетворювачі постійного струму може сильно відрізнятися.

Динамічний фотоелектричний масив з рядковою конфігурацією (а) [15]; оптимізований динамічний фотоелектричний масив з рядковою конфігурацією (б) [14].

Для оптимізації продуктивності масиву ТКТ авторами [13] запропоновано реконфігурацію масиву для вирівнювання струмів шин. Оскільки фотострум прямо пропорційний опроміненню, метод також спрямований на це, тому його також називають вирівнюванням опромінення (Irradiance Equalization, IEq). Підхід реалізується шляхом переміщення модулів від шини з найкращими показниками до найслабшої, доки не буде досягнуто IEq, як показано на Рисунку 5. Оптимальне опромінення шини можна знайти, усереднивши сумарне опромінення, вловлене масивом, на кількість шин.

Ілюстрація стратегії реконфігурації: початкова (а); вирівняне опромінення (б) [13].

Архітектури обробки потужності для фотоелектричних масивів

Ще одним ключовим компонентом будь-якої сонячної електростанції є електронний інвертор. Завданням інвертора є з’єднання сонячної енергії з мережею. Це включає в себе функцію відстеження точки максимальної потужності (MPPT) для максимізації уловленої енергії, перетворення постійної напруги, отриманої від фотоелектричної панелі, в змінну і видачу її в мережу з дотриманням стандартів якості електроенергії високої потужності, i.e., з високим коефіцієнтом потужності та мінімальними гармонічними спотвореннями. Архітектура інвертора пов’язана з реалізацією певної стратегії роботи фотоелектричної системи, яка може максимізувати її вихід енергії. Чотири основні концепції фотоелектричних інверторів, показані на рисунку 6. це централізований інвертор, стрінговий інвертор, багатострінговий інвертор та мікроінвертор [16]. Централізована інверторна система призначена для підключення великого масиву ФЕМ до мережі. Сонячна батарея може забезпечити достатньо високу напругу і високу потужність, що виправдовує трифазне підключення до мережі з додатковою перевагою у вигляді зниження вимог до роз’єднання живлення постійного і змінного струму.

Втрати потужності від часткового затінення можуть бути мінімізовані шляхом застосування малопотужних dc-dc перетворювачів, які можуть “перетасувати” потужність навколо проблемного модуля. Перетворювачі з’єднані внахлест, щоб перемішати потужність на один рівень вгору, як показано на рисунку 7 [17]. Перетворювач повинен обробляти лише невелику різницю між потужностями, що генеруються сусідніми модулями. Таким чином, в той час як шаффлінгові перетворювачі можуть значно збільшити виробництво електроенергії в умовах затінення, втрати перетворювача мають лише незначний вплив на загальну ефективність системи. Однак, у найгіршому випадку неузгодженості, коли фотоелектричний модуль втратив більшу частину своєї потужності, потужність, перемішана перетворювачем, дорівнює потужності фотоелектричного модуля, тому перетворювач повинен мати відповідні номінальні характеристики. Оскільки система на рисунку 7 складається з односпрямованих перетворювачів, їй також потрібен ізольований перетворювальний блок для перемикання потужності з верхньої частини струни на нижню. При використанні двонаправлених перетворювачів, таких як неізольовані Cuk або buck-boost/flyback перетворювачі, можна відмовитися від блоку перемішування зверху вниз [18].

Застосування окремого перетворювача для кожного фотоелектричного модуля називається модульно-інтегрованим перетворювачем (MIC). MIC індивідуально контролюється контролером MPPT для вилучення оптимальної кількості доступної потужності з кожного фотоелектричного модуля і допомагає вирішити проблеми неузгодженості та затінення. MIC, які використовуються як перетворювачі постійного струму в постійний, називаються оптимізаторами постійного струму, в той час як MIC з можливістю інвертування постійного струму в змінний можуть бути підключені безпосередньо до мережі і зазвичай називаються мікроінверторами. У порівнянні з еквалайзерами, які обробляють лише частину потужності, необхідної для балансування фотоелектричного масиву, MIC обробляють повну потужність масиву і знаходяться в невигідному становищі. З цих причин, мікросхеми повинні демонструвати найвищий ККД, тоді як вимоги до характеристик еквалайзера значно пом’якшуються.

Архітектури обробки потужності субмодулів

Фотоелектричні модулі. це попередньо з’єднані, встановлені на місці одиниці, виготовлені в різних розмірах, з різною номінальною напругою та вихідною потужністю. На сьогоднішній день 36- та 72-коміркові фотоелектричні модулі є промисловими стандартами для виробництва великої потужності [19] [20] [21]. Більшість комерційно доступних фотоелектричних модулів сконфігуровані у вигляді короткої лінії з декількох, зазвичай трьох, підліній, кожна з яких має шунтуючий діод поперек. Кожна під-лінія сконфігурована як масив фотоелектричних модулів з макроелементів. Стимулом для дослідження субмодульних архітектур залишається збільшення виходу енергії з одного фотоелектричного модуля за рахунок зменшення обмежень, встановлених невідповідністю та частковим затіненням. Різні підходи, розроблені для рівнів лінійок і модулів, також можуть бути застосовані для максимізації вихідної потужності від кожної підлінійки в частково затіненому фотомодулі. Це вимагає застосування оптимізаторів потужності, еквалайзерів та методів MPPT, подібних до описаних вище.

Посилання

  • Нобелівська премія з фізики 1921 року. Доступно онлайн: https://www.Нобелівська премія.org/prizes/physics/1921/summary/ (дата перегляду: 8 серпня 2021 р.).
  • Solar Cell Central. Витрати на сонячну електроенергію. Доступно онлайн: http://solarcellcentral.com/cost_page.html (дата звернення: 8 серпня 2021 р.).
  • Фотоелектрична система. Доступно онлайн: https://en.вікіпедія.org/wiki/Photovoltaic_system (дата звернення: 8 серпня 2021 р.).
  • Esram, T.; Chapman, P.L. Порівняння методів відстеження точок максимальної потужності фотоелектричних масивів. IEEE Trans. Energy Convers. 2007, 22, 439-449.
  • Kajihara, A.Харакава, А.T. Модель схеми фотоелектричного елемента в умовах часткового затінення. У матеріалах Міжнародної конференції IEEE з промислових технологій 2005 року, Гонконг, Китай, 14-17 грудня 2005 р.; сс. 866-870.
  • Тенденції у застосуванні фотоелектричних систем 2020. Доступно онлайн: https://iea-pvps.org/trends_reports/trends/ (дата звернення: 8 серпня 2021 р.).
  • Feldman, J.; Singer, S.; Braunsten, A. З’єднання сонячних елементів та проблема тіні. Sol. Energy 1981, 26, 419-428.
  • Wang, Y.J.; Hsu, P.C. Дослідження часткового затінення фотоелектричних модулів з різними конфігураціями з’єднання фотоелементів. Int. J. Energy 2011, 36, 3069-3078.
  • Moballegh, S.; Jiang, J. Моделювання, прогнозування та експериментальна перевірка піків потужності фотоелектричних масивів в умовах часткового затінення. IEEE Trans. Підтримувати. Energy 2014, 5, 293-300.
  • Тео, Дж.C.; Тан, Р.H.; Mok, V.H.; Ramachandaramurthy, V.K.; Tan, C. Вплив часткового затінення на вольтамперні характеристики та максимальну потужність фотоелектричної струни. Енергетика 2018, 11, 1860.
  • Макі, A.; Valkealahti, S. Втрати потужності в довгих і паралельно з’єднаних коротких ланцюжках послідовно з’єднаних фотоелектричних модулів на основі кремнію в умовах часткового затінення. IEEE Trans. Перетворення енергії. 2012, 27, 173-183.
  • Свале, М.S.; Грін, М.A. Вплив опору шунта і шунтуючого діода на тіньову толерантність модулів сонячних елементів. Sol. Cells 1982, 5, 183.
  • Dzung, N.; Lehman, B. Адаптивний сонячний фотоелектричний масив з використанням алгоритму реконфігурації на основі моделі. IEEE Trans. Інд. Electron. 2008, 55, 2644-2654.
  • Storey, J.; Wilson, P. ; Pique-Lopez, R 2014.R.; Bagnall, D. Оптимізований рядковий динамічний фотоелектричний масив. IEEE Trans. Сила електрона. 2014, 29, 1768-1776.
  • Velasco-Quesada, G.Гінджоан-Гісперт, Ф.; Піке-Лопес, Р.; Roman-Lumbreras, M.Conesa-Roca, A. Стратегія реконфігурації електричних фотоелектричних масивів для покращення видобутку енергії в мережевих фотоелектричних системах. IEEE Trans. Ind. Електрон. наук. вісник. 2009, 56, 4319-4331.
  • Поверховість, Дж.P.; Вілсон, П.R.; Bagnall, D. Покращена стратегія оптимізації для вирівнювання опромінення в динамічних фотоелектричних масивах. IEEE Trans. Power Electron. 2013, 28, 2946-2956.
  • Shimizu, T.; Hirakata, M.Kamezawa, T.Ватанабе, Х. Схема керування генерацією для фотоелектричних модулів. IEEE Trans. Power Electron. 2001, 16, 293-300.
  • Вокер, Г.Xue, J.; Sernia, P. Точка максимальної потужності фотоелектричної стрічки на модуль, що дозволяє використовувати перетворювачі. У матеріалах Австралазійської університетської конференції з енергетики, AUPEC’03, Крайстчерч, Нова Зеландія, 28 вересня. 1 жовтня 2003 р.
  • Kim, K.A.; Krein, P.T. Конфігурації модулів фотоелектричних перетворювачів для роботи з максимальною потужністю. У матеріалах конференції з енергетики та енергетики в Іллінойсі (PECI), Урбана, Іллінойс, США, 12-13 лютого 2010 р.; стор. 77-82.
  • Linares, L.; Erickson, R.W.; MacAlpine, S.; Brandemuehl, M. Покращене захоплення енергії в послідовних струнних фотоелектричних перетворювачах за допомогою інтелектуальної розподіленої силової електроніки. Матеріали двадцять четвертої щорічної конференції та виставки IEEE з прикладної силової електроніки (APEC 2009), Вашингтон, округ Колумбія, США, 15-19 лютого 2009 р.; сс. 904-910.
  • Svarc, Дж. Конструкція сонячної панелі. Доступно онлайн: https://www.cleanenergyreviews.info/blog/solar-panel-components-construction (дата звернення: 8 серпня 2021 р.).

© Текст доступний на умовах ліцензії Creative Commons Attribution (CC BY); можуть застосовуватися додаткові умови. Використовуючи цей сайт, ви погоджуєтесь з Загальними положеннями та умовами та Політикою конфіденційності.

Калькулятор паралельного з’єднання сонячних панелей

Використовуйте наш калькулятор послідовного та паралельного з’єднання сонячних панелей, щоб легко визначити, яка загальна конфігурація підключення максимізує вихідну потужність ваших сонячних панелей.

Калькулятор паралельного з’єднання сонячних панелей

Як користуватися цим калькулятором

Знайдіть етикетку з технічними характеристиками на тильній стороні сонячної панелі.

Примітка: Якщо ваша панель не має етикетки, ви зазвичай можете знайти її технічні характеристики в посібнику з експлуатації або на сторінці продукту в Інтернеті.

скільки, сонячних, панель, потрібно

Введіть максимальну напругу живлення панелі (позначається Vmp або Vmpp). Його також можна назвати оптимальною робочою напругою.

скільки, сонячних, панель, потрібно

Введіть максимальний струм панелі в амперах (позначається Imp або Impp). Його також можна назвати оптимальним робочим струмом.

скільки, сонячних, панель, потрібно

У полі Кількість введіть кількість сонячних панелей цього типу, які ви будете з’єднувати разом.

Якщо ви використовуєте різні сонячні панелі, натисніть “Додати панель” і заповніть специфікації та кількість наступної панелі. Повторіть цей процес стільки разів, скільки потрібно. Ви можете будь-коли натиснути “Видалити панель”, щоб видалити останню додану панель.

Після того, як ви додали всі панелі, натисніть “Розрахувати вихідну потужність послідовного та паралельного з’єднання”, щоб порівняти вихідну потужність при різних конфігураціях з’єднання.

Про цей калькулятор

  • Наведені конфігурації підключення можуть не включати оптимальну конфігурацію підключення для вашої системи. (Якщо у когось із розумних програмістів є ідеї щодо того, як завжди знаходити оптимальну конфігурацію, будь ласка, надішліть мені повідомлення).)
  • Цей калькулятор не розраховує максимальну напругу холостого ходу масиву, яка необхідна для визначення розміру контролера заряду. Для цього скористайтеся нашим калькулятором напруги сонячних панелей.

Як розрахувати вихідну потужність сонячних панелей при послідовно-паралельному з’єднанні

Ось як розрахувати вихідну потужність вашої сонячної батареї, незалежно від того, як ви з’єднали панелі між собою.- і незалежно від того, ідентичні панелі чи ні.

Ідентичні сонячні панелі

Для однакових сонячних панелей, з’єднаних послідовно, напруги підсумовуються, а струм залишається незмінним.

скільки, сонячних, панель, потрібно

Наприклад, припустимо, у вас є 3 однакові сонячні панелі. Всі мають напругу 12 вольт і струм 8 ампер. При послідовному з’єднанні 3 з’єднані панелі (часто їх називають послідовною ланцюжком) матимуть напругу 36 вольт (12В 12В 12В) і струм 8 ампер. У цьому прикладі послідовний ланцюг не матиме втрат.

Різні сонячні панелі

Для невідповідних сонячних панелей, з’єднаних послідовно, напруги підсумовуються, і струм дорівнює струму панелі з найнижчим номіналом.

скільки, сонячних, панель, потрібно

Наприклад, припустимо, у вас є 3 різні сонячні панелі з наступними характеристиками:

При послідовному з’єднанні, отримана послідовна ланцюг матиме напругу 42 вольта (12В 14В 16В) і струм 6 ампер (найнижчий номінальний струм з 3 панелей).

У цьому прикладі наша послідовна послідовність матиме деякі втрати потужності, оскільки струми панелей 12В/8А та 14В/7А знизяться до 6 ампер.

Ідентичні сонячні панелі

Для однакових панелей, підключених паралельно, струми підсумовуються, а напруга залишається незмінною.

скільки, сонячних, панель, потрібно

Наприклад, давайте повернемося до сценарію з 3 однаковими сонячними панелями, кожна з яких має напругу 12 вольт і струм 8 ампер. При паралельному з’єднанні 3 з’єднані панелі матимуть напругу 12 вольт і струм 24 ампера (8А 8А 8А). У цьому прикладі наша паралельна лінія не матиме втрат.

Різні сонячні панелі

Для невідповідних сонячних панелей, підключених паралельно, струми підсумовуються, і напруга буде дорівнювати напрузі панелі з найнижчим номіналом в ланцюжку.

скільки, сонячних, панель, потрібно

Наприклад, припустимо, у вас є 3 різні панелі з наступними характеристиками:

При паралельному з’єднанні, отримана паралельна ланцюг буде мати напругу 12 вольт (найнижчий номінал напруги з 3 панелей) і струм 21 ампер (8А 7А 6А).

У цьому прикладі наша паралельна ланцюг матиме деякі втрати потужності, оскільки напруга панелі 14В/7А і панелі 16В/6А знизиться до 12 вольт.

Ідентичні сонячні панелі

Для однакових сонячних панелей, з’єднаних у послідовно-паралельній конфігурації, для кожної послідовної лінії напруга підсумовується, а струм залишається незмінним. Потім, для кожної послідовної лінії однакової довжини, підключеної паралельно, струми додаються, а напруга залишається незмінною.

скільки, сонячних, панель, потрібно

Наприклад, припустимо, у вас є 4 однакові сонячні панелі, кожна з яких має напругу 12 вольт і струм 8 ампер. Спочатку з’єднайте послідовно 2 комплекти по 2 панелі, щоб створити 2 послідовних ланцюги з напругою 24 вольта (12 В 12 А) і струмом 8 ампер. Потім ви з’єднуєте обидві послідовності паралельно, щоб створити 4-панельний масив на 24 вольта і 16 ампер (8А 8А).

При використанні однакових сонячних панелей важливо, щоб ваші послідовні ланцюги були однакової довжини. Якщо це не так, то напруги в ланцюгах будуть відрізнятися.

Як правило, я рекомендую спочатку підключати сонячні панелі послідовно, а потім паралельно. Це обмежує кількість необхідних роз’ємів і може зменшити витрати на електропроводку.

Різні сонячні панелі

Для різних сонячних панелей, з’єднаних у послідовно-паралельній конфігурації, для кожної послідовної лінії напруга підсумовується, і струм буде дорівнювати струму панелі з найнижчим номіналом у лінії. Потім, коли послідовні ланцюги з’єднані паралельно, струми підсумовуються, і напруга буде дорівнювати напрузі послідовного ланцюга з найнижчим номінальним значенням.

скільки, сонячних, панель, потрібно

Наприклад, припустимо, у вас є 4 різні сонячні панелі з наступними характеристиками:

Спочатку ви з’єднуєте послідовно панелі 12В/8А та 16В/6А, щоб створити послідовний ланцюг з напругою 28 вольт (12В/16В) та струмом 6 ампер (найнижчий номінальний струм для 2 панелей).

Далі ви послідовно з’єднуєте панелі 14В/7А і 20В/5А, щоб створити другий ланцюг з напругою 34 вольта (14В 20В) і струмом 5 ампер (найнижчий номінальний струм з 2 панелей).

Нарешті, ви з’єднуєте 2 послідовних рядки паралельно, щоб створити сонячну батарею з 4 панелей з напругою 28 вольт (найнижчий номінал напруги 2 рядків) і силою струму 11 ампер (6А 5А).

На жаль, при роботі з невідповідними сонячними панелями в послідовно-паралельній установці немає простого правила, яке я міг би дати для легкого пошуку конфігурації проводки, яка призведе до найбільшої вихідної потужності. Наш калькулятор у верхній частині цієї сторінки є гарною відправною точкою, але він може не дати оптимальної конфігурації.

У цих ситуаціях я рекомендую використовувати метод проб і помилок. Розрахуйте вихідну потужність декількох конфігурацій проводки та виберіть ту, яка забезпечує найбільшу вихідну потужність.

Підключення сонячних панелей послідовно або паралельно: Що краще?

Ось короткий огляд того, коли слід використовувати послідовне або паралельне з’єднання для сонячних панелей.

Послідовний

скільки, сонячних, панель, потрібно

Плюси

  • Не потрібно купувати додаткове обладнання
  • Зберігає низький струм, допомагаючи вам заощадити на витратах на електропроводку

Мінуси

  • Погано працює в тіні. коли одна панель в послідовній конфігурації затінюється, вихідна потужність всього масиву падає

Коли використовувати

  • Ваші сонячні панелі будуть проводити більшу частину часу без затінення
  • Ви хочете заощадити на дротах та обладнанні
  • Ви використовуєте контролер заряду MPPT

Паралельне

скільки, сонячних, панель, потрібно

Плюси

  • Краще працює в тіні. коли панель в паралельній конфігурації затінена, решта панелей продовжують виробляти енергію, як очікувалося

Мінуси

  • Потребує придбання розгалужувачів
  • Може знадобитися запобіжник для сонячних панелей
  • Збільшує струм. можливо, вам доведеться купувати товстіший і дорожчий дріт та обладнання з вищими номінальними значеннями струму

Коли використовувати

  • Ваші сонячні панелі проводять більшу частину часу в умовах змішаного освітлення
  • Ви використовуєте дешевший ШІМ-контролер заряду

Як підключити сонячні панелі послідовно паралельно

Ось короткий огляд того, як підключати сонячні панелі послідовно і паралельно. Для більш детальних інструкцій перегляньте наш повний підручник.

Послідовність

скільки, сонячних, панель, потрібно

Щоб з’єднати сонячні панелі послідовно, підключіть позитивний кабель однієї з них до негативного кабелю іншої.

Ось відео, яке показує, що я маю на увазі:

Якщо ви хочете підключити більше послідовно, просто підключіть позитивний кабель кожної додаткової сонячної панелі до негативного кабелю вашої послідовної лінії. Ви можете з’єднати стільки панелей, скільки хочете, ось так.

Паралельно

скільки, сонячних, панель, потрібно

Для паралельного підключення сонячних панелей необхідно придбати відповідні з’єднувачі для кількості панелей, які ви підключаєте паралельно. (Вам також може знадобитися придбати вбудовані запобіжники MC4 і підключити їх до позитивного кабелю кожної сонячної панелі).) Я покажу вам, як підключити 2 панелі паралельно за допомогою Y-образних роз’ємів.

Для цього підключіть 2 позитивних кабелі сонячної панелі до сумісного Y-образного роз’єму. Потім підключіть 2 негативних кабелі сонячної панелі до іншого Y-образного роз’єму.

Ось відео, яке показує, як це зробити:

Якщо ви підключаєте більше двох сонячних панелей паралельно, виберіть правильний роз’єм для відгалуження відповідно до кількості панелей, які ви будете підключати паралельно.

З вдячністю до Mowgli Adventures, чий калькулятор був великим натхненням для цієї статті. Їхній блог дивовижний, і ви обов’язково повинні перевірити його!

Залишити відповідь