За сколько часов солнечные панели зарядят батарею 10 кВт·ч: июнь, октябрь и декабрь в цифрах
Панели 5 кВт летом заряжают пустую батарею 10 кВт·ч за солнечную половину одного дня, в октябре — примерно за два дня, потому что ещё и дом днём что-то потребляет, а в декабре в средний день на батарею почти ничего не остаётся. Заряд ограничивают не только погода: мощность панелей, максимальный ток заряда батареи и то, что дом тратит в те же часы.
Все цифры ниже — средние по месяцам для Минска и условные для дома: реальный облачный день бывает в несколько раз хуже среднего. Для своего случая пересчитайте в калькуляторе накопителя.
Сколько вырабатывают панели 5 кВт по месяцам
Исходные данные — расчёт PVGIS для Минска, кВт·ч с 1 кВт установленной мощности за месяц: июнь 134,3; сентябрь 98,7; октябрь 62,8; ноябрь 25,2; декабрь 19,1. Чтобы получить выработку за день, делим на число дней в месяце и умножаем на 5:
- июнь: 134,3 / 30 ≈ 4,48 кВт·ч с 1 кВт в день, × 5 ≈ 22,4 кВт·ч;
- сентябрь: 98,7 / 30 ≈ 3,29, × 5 ≈ 16,4 кВт·ч;
- октябрь: 62,8 / 31 ≈ 2,03, × 5 ≈ 10,1 кВт·ч;
- ноябрь: 25,2 / 30 = 0,84, × 5 ≈ 4,2 кВт·ч;
- декабрь: 19,1 / 31 ≈ 0,62, × 5 ≈ 3,1 кВт·ч.
Это выработка всех часов суток, а не мощность. Сколько станция даёт в разные месяцы в целом, разобрано в статье о выработке станции в Беларуси осенью и зимой, здесь мы используем эти данные только как вход для расчёта заряда.
Что остаётся на батарею: таблица
Дом днём, пока светит солнце, не стоит без дела: холодильник, роутер, насос, техника. Возьмём условно 4 кВт·ч дневного потребления. Из остатка вычитаем потери на заряд: КПД цикла LiFePO4 обычно 90–95 %, для расчёта берём 93 %.
| Месяц | Выработка 5 кВт в день, кВт·ч | Минус дневная нагрузка (4 кВт·ч) | В батарею с учётом КПД 93 % | Дней до 10 кВт·ч с нуля |
|---|---|---|---|---|
| Июнь | 22,4 | 18,4 | ≈ 17,1 | меньше одного дня |
| Сентябрь | 16,4 | 12,4 | ≈ 11,5 | меньше одного дня |
| Октябрь | 10,1 | 6,1 | ≈ 5,7 | около 2 дней |
| Ноябрь | 4,2 | 0,2 | ≈ 0,2 | практически не заряжается |
| Декабрь | 3,1 | меньше нуля | 0 | батарея не заряжается |
Если зимой дневная нагрузка меньше — дом пустой, отопление не электрическое, — в декабре при потреблении около 1 кВт·ч остаётся 3,1 − 1 = 2,1 кВт·ч, с КПД ≈ 1,95 кВт·ч в день. Это около пяти дней безоблачных суток подряд, которых в декабре в Минске не бывает. Вывод простой: от солнечных панелей зимой батарею 10 кВт·ч не зарядить, это не поломка, а арифметика широты.
Ток заряда батареи как ограничение
Даже летом батарея не принимает всё, что отдают панели. Для типовой батареи 51,2 В на 100 А·ч максимальный ток заряда по паспорту иногда составляет около 100 А: 51,2 В × 100 А ≈ 5,1 кВт. У многих моделей рекомендуемый ток ниже, а у некоторых инверторов ограничен ещё и ток самого зарядного канала. Точные значения для вашей пары «инвертор плюс батарея» — в руководствах изготовителей.
Почему это важно: в безоблачный июньский полдень панели 5 кВт на практике отдают около 3,5–4 кВт (потери, нагрев, угол), и ограничение тока заряда не мешает. Но если батарея меньше или ток ограничен сильнее, избыток не будет принят, и станция либо снизит выработку, либо отдаст часть энергии на нагрузку. Для батареи 10 кВт·ч, собранной из двух блоков по 5,12 кВт·ч, суммарный допустимый ток обычно выше, чем у одного блока, но это тоже нужно проверять по паспорту.
Оценим время заряда в июне. Допустим, на батарею идёт в среднем 3,3 кВт в центральные часы дня, с учётом КПД нужно подать 10 / 0,93 ≈ 10,75 кВт·ч. Тогда 10,75 / 3,3 ≈ 3,3 часа. То есть от утреннего пуска к полудню или началу второй половины дня батарея будет полной, при условии что её не разряжали до нуля. Для ёмкости, которую реально можно использовать, помните о глубине разряда: LFP работает в диапазоне 80–90 %, поэтому из 10 кВт·ч «номинальных» заряжать с нуля придётся 8–9 кВт·ч полезных.
Что решают настройки инвертора: нагрузка или батарея
В какой последовательности энергия распределяется между домом и батареей, определяет приоритет в настройках. Бывают режимы «сначала нагрузка, потом батарея» и «сначала батарея». Если стоит приоритет батареи, дом при нехватке панелей питается из сети, а батарея заряжается быстрее; если приоритет нагрузки, батарея набирает только излишек. Настройки времени заряда и разряда по расписанию описаны в статье о расписании заряда и разряда гибридного инвертора.
Практический совет: осенью, когда солнца мало, батарею не стоит ждать полной каждый день. Решите заранее, что вам важнее — запас на вечер или экономия на тарифе, и настройте один режим, а не пытайтесь менять приоритеты ежедневно.
Зимой дозаряд от сети по ночному тарифу
В ноябре — феврале панели не доберут нужное, поэтому батарею, если она нужна как резерв, можно заряжать от сети в ночные часы. Для населения экономический смысл зависит от тарифа: в доме с газом одноставочный тариф 0,3037 руб./кВт·ч не различает время суток, а у электроплитных домов дифференцированный — 0,5162 руб. в пик с 17:00 до 22:00 и 0,1807 в остальное время. Подробнее о выгоде такого заряда — в статье о тарифе день-ночь и накопителе. Если ночной тариф вам недоступен, заряд от сети нужен только ради резерва, а не ради экономии.
Почему батарея «не набирает 100 %»
Осенью часто видно, что заряд доходит до 90–95 % и не двигается. Причины обычно безобидные: батарея балансирует ячейки в конце заряда и снижает ток, солнце уходит раньше, чем заканчивается хвост заряда, или инвертор останавливает заряд по настройке верхнего порога. Разбор причин — в статье о том, почему АКБ не набирает 100 %. Осенью добиться ровно 100 % не стоит: ради нескольких процентов дом не надо подзаряжать из сети.
Вывод для выбора: сколько панелей на какую батарею
Если батарея нужна как ежедневный накопитель для вечера и ночи, ориентируйтесь на средний месяц, в котором вы хотите её полностью заряжать, а не на июнь. Например, для заряда 10 кВт·ч за день в октябре при дневной нагрузке 4 кВт·ч нужна выработка около 4 + 10,75 ≈ 14,8 кВт·ч в день, то есть вместо 5 кВт — примерно 7,3 кВт панелей (14,8 / 2,03). Это уже заметно больше типового дома: летом такая станция даст избыток, который некуда девать. Поэтому часто выбирают среднюю ёмкость и принимают, что осенью и зимой батарея заряжается не каждый день. Методика подбора панелей под батарею описана в статье о подборе панелей и аккумулятора; цены на станцию под ключ — на странице «Сколько стоит станция в Беларуси».
Если же батарея нужна только как резерв на случай отключения, ей достаточно набрать заряд раз в несколько дней, и тогда пятикиловаттной станции хватает даже осенью.
Частые вопросы
За сколько часов панели 5 кВт зарядят батарею 10 кВт·ч в ясный день?
Летом — примерно за 3–4 часа вокруг полудня, если батарея свободна и нагрузка дома небольшая. В октябре одного ясного дня не хватит: остаётся около 6 кВт·ч в день, то есть около двух дней.
Заряжается ли батарея в пасмурный день?
Да, но намного меньше: выработка падает в несколько раз по сравнению с ясным днём, и осенью после нагрузки дома на батарею может остаться совсем немного. Расчёт по средним значениям для такого дня не годится.
Можно ли зимой зарядить батарею только от панелей?
На практике нет: в декабре средний день даёт порядка 3 кВт·ч с 5 кВт панелей, и дом тратит их сам. Для резерва используйте заряд от сети по расписанию.
Влияет ли температура на заряд?
Да. Батарею LFP нельзя заряжать при температуре ниже 0 °C, поэтому в неотапливаемом помещении зимой заряд блокируется защитой, даже если солнце есть. Ставьте батарею в тёплое помещение.