Як розрахувати сонячну станцію самостійно

Перш ніж купувати обладнання, важливо розрахувати систему — інакше легко переплатити за зайве або взяти замало. Хороша новина: базовий розрахунок під силу кожному, потрібна лише проста математика. Розберемо його покроково з прикладом.

Крок 1: порахуйте споживання

Складіть список приладів, які працюватимуть від системи, і для кожного помножте потужність (Вт) на кількість годин роботи на добу. Сума дасть добове споживання у ват-годинах (Втг).

Наприклад: холодильник 150 Вт × 8 год = 1200 Втг, освітлення 50 Вт × 5 год = 250 Втг, роутер 15 Вт × 24 год = 360 Втг. Разом приблизно 1810 Втг на добу.

Крок 2: розрахуйте панелі

Потужність панелей рахують за формулою: споживання (Втг) ÷ (години сонця × 0,75). Коефіцієнт 0,75 враховує втрати. Взимку в Україні беруть 1–2 години сонця, влітку 5–6.

Для нашого прикладу з розрахунком на міжсезоння (4 години): 1810 ÷ (4 × 0,75) ≈ 600 Вт панелей, тобто приблизно 2 панелі по 400 Вт. Якщо система має тягнути й зиму, закладайте більше.

Крок 3: розрахуйте батарею

Ємність батареї рахують за формулою: (споживання Втг × дні автономії) ÷ (напруга × глибина розряду × ККД). Для LiFePO4 глибина розряду 0,9.

Для однієї доби автономії на 12В: (1810 × 1) ÷ (12 × 0,9 × 0,95) ≈ 176 Аг. Округляємо до батареї 12В 200 Аг.

Крок 4: підберіть інвертор

Складіть потужність приладів, що працюють одночасно, і додайте запас 30%. Окремо переконайтеся, що пікова потужність інвертора покриває пуск моторів. Для нашого прикладу одночасне навантаження близько 215 Вт, але з урахуванням пуску холодильника (до 1000 Вт) беремо інвертор на 800–1000 Вт.

Крок 5: підберіть контролер (якщо потрібен)

Окремий MPPT-контролер потрібен, лише якщо інвертор не гібридний. Струм рахують так: потужність панелей ÷ напруга × 1,25. Для 600 Вт панелей на 12В: 600 ÷ 12 × 1,25 ≈ 62 А, тобто контролер на 60 А. У гібридному інверторі контролер уже всередині.

Крок 6: не забудьте про напругу системи

Для малих систем до 1 кВт підходить 12В, для середніх 24В, для потужних від 3 кВт — 48В. Це впливає на вибір інвертора, контролера й перерізу кабелів. Деталі — у статті про 12, 24 чи 48 вольт.

Важливі нюанси

Закладайте втрати близько 20–25% сумарно — кабелі, ККД інвертора й контролера, нагрів, бруд на панелях. Пам'ятайте про пускові струми моторів. І орієнтуйтеся на зимові години сонця, якщо система потрібна саме взимку.

Висновок

Розрахунок станції зводиться до п'яти кроків: споживання, панелі, батарея, інвертор, контролер. Головне — рахувати систему цілком і закладати запас на втрати й пуск моторів. Щоб не рахувати вручну, скористайтеся калькулятором: він робить усе автоматично за списком ваших приладів і одразу пропонує три варіанти комплектів з цінами.