Розрахунок автономної сонячної системи: виберіть акумулятор, інвертор і панелі, які переживуть реальні відключення

Більшість посібників з розрахунку акумуляторів припускають стабільну мережу. Ви дешево заряджаєтесь вночі, розряджаєтесь удень. В Україні та частині Росії мережа — не партнер. Це відмова, до якої ви проектуєте. У цьому посібнику — розрахунок навантаження за реальною установкою під Львовом, бо підручна формула ледь не залишила ту сім'ю в темряві.

Почніть з навантаження, без якого не можна

Для дому, який ми розраховували, essentials були: холодильник 150 Вт, світло 60 Вт, роутер 15 Вт, свердловинний насос 1,1 кВт (працює 10 хвилин двічі на день) і контролер газового котла 40 Вт. Добове споживання — близько 3,2 кВт·год. Пастка — насос: при пуску він кидав до 2,4 кВт, утричі більше робочого. Будь-який інвертор, розрахований лише на середнє, би його зупинив.

Розрахуйте акумулятор на два відключення, а не на одне

Одне 4-годинне відключення забирає близько 1,3 кВт·год. Відключення групуються, тому я закладаю два. Блок 5 кВт·год (48V 100Ah) LiFePO4 тримає два 4-годинні відключення з запасом. Свинцево-кислотний при 50% глибині розряду потребував би 10 кВт·год номіналу, щоб видати те ж — важче, дорожче, і він сульфатується за рік при групових відключеннях. Це найчастіший промах: банк на 300 циклів міняють на LiFePO4 на 3 000-6 000 циклів після однієї поганої зими.

Узгодьте інвертор за пусковим струмом, а не за середнім

Кидок насоса 2,4 кВт відсік дешевий інвертор 2 кВт. Ми поставили гібрид 6 кВт з часом перемикання 10 мс — достатньо швидко, щоб холодильник не помітив пропадання мережі. Мережевий інвертор лише глохне в момент відмови лінії, що знецінює все. Якщо у вас свердловинний насос або компресор морозилки — беріть гібрид за пуском, а не за ярликом.

Збільште панелі на зиму

Під Львовом у грудні — близько 1,2 години пікового сонця. Щоб заповнити батарею 5 кВт·год до наступного відключення, потрібно приблизно 2,5-3 кВт панелей, а не 1 кВт за південно-китайськими розрахунками. Ми відправили 3 кВт. Недоберете — і друге за день відключення застане порожній банк.

Цифра, яку всі пропускають: C-rate

Акумулятор 100Ah при 1C видає 5 кВт. Кидок насоса 2,4 кВт — у безпеці. Блок 50Ah при 1C дає лише 2,5 кВт, і насос стане. Перевіряйте C-rate у даташиті до того, як довіритеся ватній маркуванні — ярлик «5 кВт» на половинному елементі — це майбутній повернення.

Перелік деталей, що їде одним палетом

Для установки під Львовом ми відправили один палет: стійковий LiFePO4 48V 100Ah, гібридний інвертор 6 кВт і конектори MC4. Місцевий монтажник зібрав за день. Якщо підбираєте інвертор до банку, наш гайд з розрахунку гібридного інвертора розбирає пусковий струм, час перемикання та зв'язок з BMS.

Часті запитання

Який літієвий акумулятор потрібен для автономної сонячної системи в Україні?

Для дому, що втрачає живлення 3-5 разів на тиждень, розраховуйте батарею на два відключення. Типове навантаження — ~3,2 кВт·год/день з пусковим кидком насоса 2,4 кВт. Блок 5 кВт·год 48V 100Ah LiFePO4 тримає два 4-годинні відключення з запасом; свинцево-кислотному потрібно 10 кВт·год номіналу і він сульфатується за рік.

Чому гібридний інвертор важливий для автонома?

Мережевий інвертор зупиняється в момент пропадання мережі. Гібридний перемикається на батарею за <20 мс, тому холодильники та насоси працюють. Підбирайте рейтинг за пусковим струмом двигунів, а не за робочими ватами.

Скільки панелей на батарею 5 кВт·год взимку?

Взимку пікове сонце тут падає до ~1,2 год/день. Щоб заповнити батарею 5 кВт·год, потрібно близько 2,5-3 кВт панелей. Масив 1 кВт, розрахований на південь, залишить банк порожнім до другого відключення.