Щоб визначити кількість енергії, яку система сонячних панелей з підключенням до мережі зможе виробляти щорічно, потрібно її спроектувати та встановити. Візьмемо для розрахунків дах будинку площею 60 м².
Достатньо, якщо дах кожної сім’ї має площу 60 квадратних метрів. Скільки потужності можна встановити на даху площею 60 квадратних метрів? Чи достатньо панелей, щоб щодня виробляти достатньо енергії для живлення будинку?
Домашня сонячна електростанція зазвичай використовує монокристалічні або полікристалічні кремнієві панелі. Загалом, вони мають номінал 36В 280Вт з площею поверхні 1,8 м² на панель. Між кожною сонячною панеллю існують паралельні та послідовні з’єднання. Під час встановлення слід вибрати правильний кут нахилу та напрямок освітлення. Крім того, кожна група сонячних панелей має бути розташована з певною відстанню, щоб уникнути взаємного затінення та накладання. Наразі рекомендується залишати прохід для легкого очищення та обслуговування масиву сонячних панелей. Рекомендоване розташування панелей таке: на даху площею 60 м² має бути 20 місць для сонячних панелей. Загалом 36 фотоелектричних модулів, їх площа становить 36 квадратних метрів. Встановлена потужність фотоелектричної системи — 5,6 кВт.
Яка кількість енергії виробляється сонячними панелями щодня? Ефективність перетворення фотонів у електрику сонячною панеллю в основному залежить від кількості сонячного світла, що вона отримує, тривалості сонячного дня та кута монтажу.
За стандартних умов тестування ефективність фотоелектричного перетворення панелі вимірюється шляхом порівняння максимальної вихідної потужності, яку може виробити панель, з потужністю сонячного випромінювання, що падає на неї. Фотоелектрична ефективність полікристалічних кремнієвих модулів зазвичай не менша за 15,5%, а монокристалічних — не менша за 16,5%.
Відповідно, за стандартних сонячних умов (1000 Вт/м²) реальна вихідна потужність сонячного масиву становить 5,6 кВт/0,16 = 3,5 кВт. Якщо врахувати оптимальні 6 годин (з 10:00 до 16:00) як ефективний час генерації сонячної енергії, то за день можна виробити 21 кВт·год. За рік, враховуючи 240 днів (20 днів на місяць ефективної генерації), це дає 5040 кВт·год фотоелектричної енергії.
Для такого розрахунку необхідно дотримуватися ідеальних умов. Окрім типу, монтажу та обслуговування сонячних комплектів, таких як кронштейни, сонячні інвертори та інших компонентів, фактична кількість виробленої енергії також залежить від температури, погодних умов та інших факторів.
Для роботи сонячної системи кронштейн для панелей є необхідним. Фотоелектричні системи потрібно встановлювати на дахах із високою несучою здатністю. Якщо будинок не відповідає вимогам, опори слід посилити для безпеки мешканців. Крім того, перед встановленням кронштейна необхідно перевірити гідроізоляцію та покриття даху. Також дерева та будівлі навколо будинку можуть безпосередньо впливати на ефективність і час роботи сонячних панелей, приймаючи та перетворюючи сонячну енергію.
Сонячні електростанції підключаються до мережі з трифазною змінною напругою 380В/400В/415В/440В/460В/480В або однофазною 110В/120В/220В/230В/240В. Ідеальними інверторами для однофазної мережі зазвичай є пристрої потужністю 1 кВт, 3 кВт та 5 кВт. Щоб максимізувати продуктивність інверторів з підключенням до мережі, трифазні інвертори повинні мати потужність понад 10 кВт.
