Расчёт автономной солнечной системы: выберите аккумулятор, инвертор и панели, которые переживут реальные отключения

Большинство руководств по расчёту аккумуляторов предполагает стабильную сеть. Вы дешево заряжаетесь ночью, разряжаетесь днём. В Украине и части России сеть — не партнёр. Это отказ, к которому вы проектируете. В этом руководстве — расчёт нагрузки по реальной установке под Львовом, потому что учебная формула едва не оставила ту семью в темноте.

Начните с нагрузки, без которой нельзя

Для дома, который мы рассчитывали, essentials были: холодильник 150 Вт, свет 60 Вт, роутер 15 Вт, скважинный насос 1,1 кВт (работает 10 минут дважды в день) и контроллер газового котла 40 Вт. Суточный расход — около 3,2 кВт·ч. Ловушка — насос: при пуске он бросал до 2,4 кВт, втрое больше рабочего. Любой инвертор, рассчитанный только на среднее, бы его остановил.

Рассчитайте аккумулятор на два отключения, а не на одно

Одно 4-часовое отключение забирает около 1,3 кВт·ч. Отключения группируются, поэтому я закладываю два. Блок 5 кВт·ч (48V 100Ah) LiFePO4 держит два 4-часовых отключения с запасом. Свинцово-кислотный при 50% глубине разряда потребовал бы 10 кВт·ч номинала, чтобы выдать то же — тяжелее, дороже, и он сульфатируется за год при групповых отключениях. Это самый частый провал, что я вижу: банк на 300 циклов меняют на LiFePO4 на 3 000-6 000 циклов после одной плохой зимы.

Согласуйте инвертор по пусковому току, а не по среднему

Бросок насоса 2,4 кВт отсёк дешёвый инвертор 2 кВт. Мы поставили гибрид 6 кВт с временем переключения 10 мс — достаточно быстро, чтобы холодильник не заметил пропадания сети. Сетевой инвертор только глохнет в момент отказа линии, что обесценивает всё. Если у вас скважинный насос или компрессор морозилки — берите гибрид по пуску, а не по ярлыку.

Переразмерьте панели на зиму

Под Львовом в декабре — около 1,2 часа пикового солнца. Чтобы заполнить батарею 5 кВт·ч до следующего отключения, нужно примерно 2,5-3 кВт панелей, а не 1 кВт по южно-китайским расчётам. Мы отправили 3 кВт. Недоберёте — и второе за день отключение застанет пустой банк.

Цифра, которую все пропускают: C-rate

Аккумулятор 100Ah при 1C выдаёт 5 кВт. Бросок насоса 2,4 кВт — в безопасности. Блок 50Ah при 1C даёт лишь 2,5 кВт, и насос встанет. Проверяйте C-rate в даташите до того, как доверитесь ваттной маркировке — ярлык «5 кВт» на половинном элементе — это будущий возврат.

Список деталей, который едет одним паллетом

Для установки под Львовом мы отправили один паллет: стоечный LiFePO4 48V 100Ah, гибридный инвертор 6 кВт и коннекторы MC4. Местный монтажник собрал за день. Если подбираете инвертор к банку, наш гайд по расчёту гибридного инвертора разбирает пусковой ток, время переключения и связь с BMS.

Часто задаваемые вопросы

Какой литиевый аккумулятор нужен для автономной солнечной системы в Украине?

Для дома, теряющего питание 3-5 раз в неделю, рассчитывайте батарею на два отключения. Типичная нагрузка — ~3,2 кВт·ч/день с пусковым броском насоса 2,4 кВт. Блок 5 кВт·ч 48V 100Ah LiFePO4 держит два 4-часовых отключения с запасом; свинцово-кислотному нужно 10 кВт·ч номинала и он сульфатируется за год.

Почему гибридный инвертор важен для автонома?

Сетевой инвертор останавливается в момент пропадания сети. Гибридный переключается на батарею за <20 мс, поэтому холодильники и насосы работают. Подбирайте рейтинг по пусковому току моторов, а не по рабочим ваттам.

Сколько панелей на батарею 5 кВт·ч зимой?

Зимой пиковое солнце здесь падает до ~1,2 ч/день. Чтобы заполнить батарею 5 кВт·ч, нужно около 2,5-3 кВт панелей. Массив 1 кВт, рассчитанный на юг, оставит банк пустым ко второму отключению.