Сколько солнечных панелей и какой аккумулятор нужны дому в Беларуси: расчёт по месяцам, DoD и ток разряда
Коротко: число панелей считается за минуту — годовое потребление делим на выработку с одного киловатта в вашей области и на поправку крыши. Сложность не в формуле, а в том, что она врёт про зиму: станция, закрывающая счёт «за год», в декабре даёт пятую часть. Аккумулятор считают через три числа — глубину разряда, КПД инвертора и ток разряда — и именно третье чаще всего забывают. Всё это можно покрутить на тренажёре «Панели и аккумулятор» и сдать экзамен на медаль.
Часть 1. Панели
Сколько даёт один киловатт
Для Беларуси удобная единица — кВт·ч в год с 1 кВт панелей, уже с учётом потерь системы (грязь, нагрев, кабель, инвертор — вместе около 14 %). По PVGIS и по нашим станциям за три года:
| Область | кВт·ч с 1 кВт в год |
|---|---|
| Брест | 1 120 |
| Гомель | 1 100 |
| Гродно | 1 080 |
| Минск | 1 060 |
| Могилёв | 1 050 |
| Витебск | 1 020 |
Это для крыши на юг с наклоном 30–40°. Другая крыша — поправка:
| Крыша | Поправка | Комментарий |
|---|---|---|
| Юг, 30–40° | 1,00 | эталон |
| Юг, 45–60° | 0,97 | зимой чуть лучше, летом чуть хуже, снег сходит сам |
| Юг, 10–20° | 0,95 | пологий скат: зимой заметно хуже |
| Юго-восток / юго-запад | 0,95 | потерю 5 % не замечают |
| Плоская кровля | 0,88 | нужен балласт и ряды с промежутками |
| Восток + запад | 0,83 | минус шестая часть, зато полдень без «горба» |
Формула и пример
Pпанелей = Eгод × доля / (Yобл × kкрыши). Дом в Минске потребляет 400 кВт·ч в месяц — 4 800 в год. Крыша на юг. Хотим закрыть всё: 4 800 / 1 060 = 4,5 кВт. Панели 590 Вт: 4 530 / 590 = 7,7 — 8 панелей, 4,7 кВт.
Площадь: панель JINKO 590 Вт занимает 2,58 м². На скатной кровле панели лежат вплотную, коэффициент 1,1 — около 23 м². На плоской кровле ряды ставят с промежутком от тени и проходами — коэффициент 1,3, около 27 м². Если кровли меньше — берите панель мощнее на ту же площадь или добавляйте второй скат, навес, наземку.
Почему «закрыть год» ≠ «закрыть зиму»
Выработка по месяцам в Беларуси распределена так (доля годовой):
| янв | фев | мар | апр | май | июн | июл | авг | сен | окт | ноя | дек |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2,3 % | 4,2 % | 8,8 % | 11,6 % | 13,9 % | 13,9 % | 13,9 % | 12,5 % | 9,3 % | 5,6 % | 2,3 % | 1,7 % |
Наши 4,7 кВт дадут за год ≈ 5 000 кВт·ч — 104 % потребления. Но в декабре это 1,7 % × 5 000 = 85 кВт·ч против 400 потребляемых — 21 %. А в июне — 695 кВт·ч против 400: 295 кВт·ч лишних, которые без накопителя и зелёного тарифа уходят в сеть даром. Тренажёр рисует эту картину столбиками — она объясняет, зачем дому накопитель лучше любого текста.
Отсюда два честных вывода. Первый: доля 100 % «за год» для дома без зелёного тарифа — это 70–80 % реально сэкономленных денег, остальное — летний излишек. Второй: зимой солнце в Беларуси помогает, но не заменяет; считать окупаемость надо по году, а не по июлю.
Часть 2. Аккумулятор
Три числа, без которых расчёт врёт
- Глубина разряда (DoD). LFP разрешает 90–95 %, мы закладываем 0,9: ниже 10 % батарею не опускаем, ресурс дороже одного часа резерва. Подробнее — в уроке «Глубина разряда и ресурс».
- КПД инвертора на разряде — 0,92: из батареи в розетку доходит не всё.
- Ток разряда. Паспорт модуля 100 А·ч разрешает 100 А (1C), но ресурс живёт при 0,5C. Модуль 5 кВт·ч длительно должен отдавать 2,5 кВт, а не 5. Именно эта проверка отвечает на вопрос «почему батарея ушла в защиту при пуске насоса».
Формула и пример
Eном = (Pрезерв × t + Eвечер) / DoD / КПД. Ночь без сети: котёл, холодильник, свет, роутер — 800 Вт в среднем на 12 часов = 9,6 кВт·ч. Делим на 0,9 и на 0,92 — нужно 11,6 кВт·ч номинала. Подходит Deye SE-F12-C на 11,8 кВт·ч; SE-F5 Pro хватит на пять часов.
Теперь ток. Пик в резерве — насос стартует при работающем котле и холодильнике — 3 кВт. SE-F12-C при 0,5C отдаёт 5,9 кВт — запас есть. А вот если бы пик был 5 кВт и батарея — один SE-F5 Pro (2,6 кВт при 0,5C), тренажёр показал бы красную плашку: либо два модуля, либо модуль крупнее.
Вечерний сдвиг
Второе, зачем батарея дому без блэкаутов: днём панели заряжают её, вечером дом ест из неё, а не из сети. Для дома на 400 кВт·ч в месяц это 5–8 кВт·ч в сутки летом, и они добавляются к ёмкости резерва в той же формуле. Летний излишек из первой части — 295 кВт·ч в июне — как раз и уходит в этот сдвиг вместо сети.
Линейка, которую мы закладываем
| Модуль | Ёмкость | Длительно при 0,5C | Когда |
|---|---|---|---|
| Deye SE-F5 Pro | 5,12 кВт·ч | 2,6 кВт | дача, котёл и свет на ночь |
| Deye SE-F12-C | 11,8 кВт·ч | 5,9 кВт | дом на ночь плюс насос |
| Deye SE-F16-C | 16,1 кВт·ч | 8,0 кВт | дом с вечерним сдвигом |
| Deye BOS-G60 (HV) | 61,4 кВт·ч | 30 кВт | цех, гостиница, от 30 кВт·ч |
Модули одного типа ставят до 6–8 штук на инвертор; дальше — высоковольтная батарея и другой класс инвертора, об этом в методике подбора инвертора.
Типичные ошибки
- Считать панели по июлю. «5 кВт закрывают весь счёт» — правда для июня и неправда для семи месяцев из двенадцати.
- Забыть площадь проходов. Двадцать панелей на плоской кровле — не 52 м², а 65–70. Иначе ряды затеняют друг друга и монтажнику некуда встать.
- Аккумулятор «по ампер-часам». 100 А·ч — это ничего не значит без напряжения: 100 А·ч × 51,2 В = 5,1 кВт·ч, из них полезных 4,2. Урок «100–200 А·ч — это сколько в кВт·ч».
- Один модуль под большой пик. Батарея «выдержит» по паспорту и состарится вдвое быстрее. Ток разряда — такая же проверка, как ёмкость.
- Ёмкость «на трое суток». Резерв в Беларуси — это ночь, максимум сутки. Автономия на неделю — это другая станция и другие деньги; см. «Резерв на сутки».
Что дальше
Откройте тренажёр: введите свой счёт и крышу, посмотрите на декабрь, затем соберите резерв и проверьте ток. Экзамен из шести задач — те же расчёты в цифрах; пять верных — медаль «Расчётчик». Дальше по программе — модуль «Расчёт станции»: стринги, кабель, MPPT и потери. А если нужен расчёт с гарантией под подпись — закажите его инженеру.