Tā kā pieprasījums pēc atjaunojamiem enerģijas avotiem turpina augt, saules enerģija ir kļuvusi par vienu no populārākajiem un pieejamākajiem risinājumiem māju īpašniekiem, uzņēmumiem un pat veselām kopienām. Saules enerģijas sistēma piedāvā daudzas priekšrocības, sākot no enerģijas rēķinu samazināšanas līdz jūsu oglekļa pēdas samazināšanai. Tomēr viens no svarīgākajiem jautājumiem, uz kuru jāatbild pirms pārejas uz saules enerģiju, ir: Cik vatu saules enerģijas man ir nepieciešams?
Atbilde uz šo jautājumu ir atkarīga no vairākiem faktoriem, tostarp no jūsu enerģijas patēriņa, jūsu ierīces efektivitātessaules paneļi, jūsu atrašanās vieta un jūsu jumta izmērs. Šajā visaptverošajā rokasgrāmatā mēs izpētīsim, kā noteikt, cik vatu saules enerģijas nepieciešams jūsu mājām vai uzņēmumam, kā tiek izmantoti saules kabeļi un vadi un kā saules enerģijas sistēmas komponenti darbojas kopā, lai apmierinātu jūsu enerģijas vajadzības. .
SapratneSaules enerģija un vati
Pirms sākam noteikt, cik daudz vatu saules enerģijas jums ir nepieciešams, noskaidrosim, ko "vati" nozīmē saules enerģijas kontekstā.
Vats (W) ir jaudas vienība, kas mēra enerģijas izmantošanas vai ģenerēšanas ātrumu.
Kilovats (kW) ir 1,000 vats. Saules sistēmas parasti tiek novērtētas kilovatos, jo tās ģenerē lielāku enerģijas daudzumu nekā atsevišķi vati.
Kilovatstunda (kWh) ir enerģijas vienība. Tas mēra, cik daudz enerģijas jūs izmantojat vai ģenerējat noteiktā laika periodā. Piemēram, ja 1 kW saules sistēma darbojas vienu stundu, tā saražo 1 kWh elektroenerģijas.
Nosakot, cik vatu saules enerģijas jums ir nepieciešams, jūs būtībā mēģināt noskaidrot, cik kilovatu (kW) jūsu saules paneļiem vajadzētu ražot, lai nodrošinātu enerģijas patēriņu.
Faktori, kas jāņem vērā, nosakot saules enerģijas vajadzības
Mājai vai uzņēmumam nepieciešamo saules enerģijas vatu skaitu ietekmē vairāki galvenie faktori. Apskatīsim tos sīkāk.
1. Jūsu enerģijas patēriņš (kWh)
Pirmais solis, lai noteiktu, cik vatu jums ir nepieciešams, ir izprast jūsu enerģijas patēriņu. Apskatiet savu elektrības rēķinu, lai redzētu, cik kilovatstundu (kWh) jūs patērējat mēnesī vai gadā. Piemēram:
Parasta māja ASV patērē apmēram 900-1100 kWh mēnesī.
Eiropā vidējai mājsaimniecībai šis skaitlis varētu būt tuvāks 300-400 kWh mēnesī.
Ja vēlaties, lai jūsu saules paneļi segtu visas jūsu enerģijas vajadzības, jums būs jāizstrādā sistēma, kas var radīt tādu pašu enerģijas daudzumu, kādu jūs patērējat. Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka saules enerģijas ražošana atšķiras atkarībā no atrašanās vietas, gada laika un citiem faktoriem, tāpēc dažas mājsaimniecības izvēlas nedaudz lielākas sistēmas, lai nodrošinātu, ka tās var apmierināt savas enerģijas vajadzības visu gadu.
2. Saules paneļa efektivitāte un jauda
Ne visi saules paneļi ir izveidoti vienādi. Saules paneļa efektivitāte attiecas uz saules gaismas procentuālo daudzumu, ko panelis var pārvērst izmantojamā elektroenerģijā. Tas ietekmē to, cik paneļu jums būs nepieciešams, lai nodrošinātu enerģijas patēriņu.
Piemēram, monokristāliski paneļi ir pazīstami ar augstāku efektivitāti, kas svārstās no 18% līdz 22%. Tas nozīmē, ka viņi var saražot vairāk elektroenerģijas uz kvadrātmetru.
Polikristāliskiem paneļiem ir zemāka efektivitāte, parasti no 15% līdz 18%.
Plānās plēves paneļi ir vismazāk efektīvi, to efektivitāte ir no 10% līdz 13%.
Saules paneļu efektivitāte ietekmēs to, cik daudz vietas ir nepieciešams uzstādīšanai un cik daudz paneļu jums ir nepieciešams, lai apmierinātu jūsu elektroenerģijas vajadzības.
3. Atrašanās vieta un saules starojums
Jūsu ģeogrāfiskajai atrašanās vietai ir izšķiroša nozīme, nosakot, cik daudz saules enerģijas varat saražot. Saules starojums, saules gaismas daudzums, kas sasniedz jūsu atrašanās vietu, ievērojami atšķiras atkarībā no jūsu dzīvesvietas.
Reģioni, kas atrodas tuvāk ekvatoram, parasti saņem vairāk saules gaismas un tādējādi rada vairāk saules enerģijas.
Ziemeļu vai dienvidu reģioni ar augstākiem platuma grādiem mēdz saņemt mazāk saules starojuma, īpaši ziemas mēnešos.
Kopumā, jo vairāk saules gaismas jūs saņemat, jo mazāk paneļu jums būs nepieciešams, lai radītu tādu pašu enerģijas daudzumu. Vietās, kur ir daudz saules gaismas, jums var būt nepieciešama tikai 4-5 kW sistēma, lai apmierinātu savas enerģijas vajadzības. Vietās, kur ir mazāk saules gaismas, var būt nepieciešama lielāka sistēma.
4. Jumta platība un orientācija
Pieejamās jumta platības apjoms un jūsu jumta orientācija ietekmēs to, cik daudz saules paneļu var uzstādīt un cik efektīvi tie ir.
Jumta telpa: katram saules panelim ir nepieciešami aptuveni 15-20 kvadrātpēdas (1.{2}}.8 kvadrātmetri). 5 kW sistēmai parasti ir nepieciešamas apmēram 250-350 kvadrātpēdas jumta platības atkarībā no paneļa efektivitātes.
Jumta orientācija: Ideālā gadījumā saules paneļiem jābūt vērstiem uz dienvidiem (ziemeļu puslodē) vai ziemeļiem (dienvidu puslodē), lai uztvertu maksimālo saules gaismas daudzumu. Arī jumta slīpumam ir nozīme efektivitātes nodrošināšanā; 30-40 grādu slīpums parasti tiek uzskatīts par optimālu saules paneļu uzstādīšanai.
Ja jums ir ierobežota jumta platība vai netradicionāla jumta forma, iespējams, jums būs jāsamazina sistēma vai jāuzstāda augstākas efektivitātes paneļi.
5. Sistēmas zudumi un efektivitāte
Lai gan paši saules paneļi ir svarīgi, sistēmā vienmēr ir daži zaudējumi dažādu faktoru, piemēram, elektroinstalācijas, ēnojumu, invertora efektivitātes un citu, dēļ. Praksē lielākā daļa saules sistēmu darbojas ar aptuveni 80-90% efektivitāti šo zudumu dēļ.
Izstrādājot sistēmu, jums jāņem vērā šie zaudējumi. Piemēram, ja jūsu ikmēneša enerģijas patēriņš ir 800 kWh, iespējams, vēlēsities palielināt sistēmas izmēru tā, lai tā ražotu aptuveni 900 kWh, lai kompensētu jebkādu neefektivitāti.
Kā aprēķināt, cik vatu jums ir nepieciešams
Tagad, kad esam apskatījuši galvenos faktorus, kas ietekmē saules enerģijas ražošanu, veiksim darbības, lai aprēķinātu, cik daudz vatu saules enerģijas jums ir nepieciešams.
1. darbība:Aprēķiniet savu ikmēneša vai gada enerģijas patēriņu
Sāciet ar elektrības rēķina pārbaudi, lai noteiktu, cik daudz enerģijas patērējat. Piemēram:
Ja jūsu mēneša patēriņš ir 1,000 kWh, jūsu gada patēriņš būtu 12,000 kWh.
2. darbība:Nosakiet saules enerģijas jaudu katram panelim
Nākamais solis ir noteikt, cik daudz enerģijas katrs saules panelis ražo. Piemēram, standarta 300-vatu panelis ģenerē aptuveni 12-1,5 kWh dienā labos saules gaismas apstākļos (tas mainās atkarībā no atrašanās vietas un gada laika).
Ja dzīvojat apgabalā, kas saņem aptuveni 5 stundas maksimālās saules gaismas dienā, 300-vatu panelis katru dienu saražos 1,5 kWh elektroenerģijas (300 vati x 5 stundas=1, 500 vatstundas vai 1,5 kWh).
Gada laikā šis panelis saražotu aptuveni 547,5 kWh elektroenerģijas (1,5 kWh x 365 dienas).
3. darbība:Aprēķiniet sistēmas izmēru
Lai noteiktu, cik vatu saules enerģijas jums ir nepieciešams, sadaliet kopējo gada enerģijas patēriņu ar viena paneļa paredzamo jaudu.
Piemēram, ja jūsu gada patēriņš ir 12,000 kWh un katrs 300-vatu panelis ģenerē aptuveni 547,5 kWh gadā, jums būs nepieciešami aptuveni 22 paneļi (12,000 kWh ÷ 547,5). kWh/panelis ≈ 21,9 paneļi).
Ja katrs panelis ir 300 vati, jūsu sistēmas kopējā jauda būtu aptuveni 6,6 kW (22 paneļi x 300 vati=6, 600 vati vai 6,6 kW).
4. darbība:Sistēmas zaudējumu konts
Tā kā saules sistēmas parasti darbojas ar {{0}}% efektivitāti, jums attiecīgi jāpielāgo sistēmas lielums. Sistēmai, kas darbojas ar 85% efektivitāti, nepieciešamais sistēmas lielums jāreizina ar 1,18 (1 ÷ 0,85).
6,6 kW x 1.18=7.8 kW.
Tādējādi 7,8 kW sistēma būtu labs mērķis, lai nodrošinātu savas enerģijas vajadzības.
Saules kabeļi un vadi: efektīvas enerģijas piegādes nodrošināšana
Lai gan ir ļoti svarīgi noteikt, cik daudz vatu jums ir nepieciešams, saules enerģijas kabeļu un saules vadu kvalitāte un pareiza uzstādīšana ir vienlīdz svarīga. Šīs sastāvdaļas ir atbildīgas par saules paneļu saražotās elektroenerģijas drošu transportēšanu uz jūsu invertoru un galu galā uz jūsu māju vai uzņēmumu.
1. Saules kabeļi un vadi: pārskats
Saules kabeļi ir specializēti kabeļi, kas paredzēti, lai apstrādātu saules paneļu radīto lielo strāvu un spriegumu. Tie parasti ir izgatavoti no vara vai alumīnija un izolēti ar UV izturīgiem, laikapstākļiem izturīgiem materiāliem, lai nodrošinātu, ka tie var izturēt āra apstākļus.
Saules vadi ir atsevišķi vadītāji kabeļos, kas pārvadā elektrisko strāvu. Tiem jābūt atbilstošiem izmēriem, lai tie varētu izturēt paredzamo slodzi, neradot pārmērīgus siltuma vai enerģijas zudumus.
2. Saules enerģijas kabeļu un vadu pareizā izmēra izvēle
Lai palielinātu sistēmas efektivitāti, ir svarīgi izvēlēties pareizo saules kabeļu un vadu izmēru. Pārāk plāni kabeļi izraisīs pārmērīgu sprieguma kritumu un enerģijas zudumus, savukārt pārāk biezi kabeļi var nevajadzīgi palielināt izmaksas.
Šeit ir daži galvenie apsvērumi:
Pašreizējā kravnesība: jūsu vadu mērierīcei jāatbilst paredzamajai strāvas plūsmai. Piemēram, 6 kW sistēmai parasti ir nepieciešami kabeļi ar nominālo jaudu 10-12 ampēri.
Sprieguma kritums: Lai samazinātu zudumus, kabeļiem jābūt atbilstošiem attālumam starp saules paneļiem un invertoru. Parasti ieteicams sprieguma kritums mazāks par 3%.
Vides izturība: Nodrošiniet, lai jūsu kabeļi būtu piemēroti āra videi un UV iedarbībai, īpaši, ja dzīvojat apgabalos ar skarbiem laikapstākļiem.