Примеры расчета систем электроснабжения

Тут я повторюсь — нужно иметь в виду, что простое копирование чужой системы может не решить Ваших проблем вовсе или решить, но далеко не самым эффективным способом, поэтому желательно всегда производить индивидуальные расчеты с учетом множества факторов — обращайтесь, помогу.1. Пример №1 гибридной (совместно работающей с сетью) системы для частного дома:Варианты систем для г. Новороссийска

	ВВОДНАЯ ЧАСТЬ:
1	Наиболее рациональным решением в условиях Кубани является гибридная солнечная станция (работающая совместно с сетью), поскольку, в таком случае, стоимость «солнечного» кВт*ч уже сейчас может быть значительно ниже городского сетевого тарифа (примерно около 3,5 руб/кВтч в расчете на 25 лет эксплуатации с учетом всех сопутствующих расходов).
2	Рекомендуемый ниже состав оборудования основан на многолетней практике (в том числе — личной) и выборе продукции российских производителей, имеющих наиболее надежные и современные решения с оптимальным соотношением цены, качества и сервиса, которые успешно конкурируют по функционалу и всем параметрам с лучшими европейскими аналогами, но стоят гораздо дешевле.
3	На рынке существуют и более дешевые российские и китайские инверторы и контроллеры другого типа, которые принципиально отличаются способом преобразования энергии, использованием элементной базы пониженной надежности, а также более дорогим или вообще труднодоступным сервисом и могут быть рекомендованы лишь в системах малой мощности для ограниченного круга самых простых задач.
4	Рекомендуется установить гибридную версию инвертора, которая позволяет синхронизироваться и подкачивать в сеть потребителя энергию от солнечных панелей, одновременно поддерживая необходимый заряд аккумуляторов. Таким образом, кроме обеспечения определенного резерва на случай аварии в сетях, в обычном режиме эксплуатации солнечная система дополнительно будет компенсировать (замещать) часть текущего потребления электроэнергии с технической возможностью и перспективой уже в следующем году продавать излишки в сеть (не будет подлежать налогообложению).
5	Предлагается разделить потребителей на две группы — резервируемые и не резервируемые. Это позволит поставить инвертор в солнечной системе меньшей мощности и сократить затраты. В первую группу — включить все, кроме ряда самых мощных потребителей, которые включить во вторую группу — тепловой насос, электропечь индукционная, сварочный аппарат (если появится), стиральная машина и бойлеры электрические (рекомендуется сразу приобретать комбинированного типа, со змеевиком для косвенного нагрева воды).
6	Две указанные выше группы потребителей должны быть физически разделены на щите с автоматами защиты по соответствующим потребителям. В противном случае потребуется значительно увеличивать мощность инвертора. Можно на одну фазу подключить всю первую группу потребителей вместе с инвертором, на вторую — тепловой насос, а на третью — все прочие не резервируемые потребители.
7	Оптимальным решением будет использование Тюменских панцирных аккумуляторов глубокого разряда, которые имеют ресурс работы в 3 раза больше, чем гелевые (которые любят предлагать в магазинах), а стоят практически столько же. Но, в случае, если запас энергии на случай аварии в сети ночью — Вас не волнует, можно поставить и гелевые минимальной емкости.
8	Использование ВИЭ (возобновляемых источников энергии) будет повышать класс энергоэффективности, что предполагает уже в следующем году снижение имущественные налогов.

	Вариант №1 на 24В ЭКОНОМ (контроллер и инвертор — пониженного класса надежности с высокой стоимостью эксплуатации):
	1560	К-во	Цена	Сумма	Информация о товаре:
1	Солнечная панель поликристалл (заводской Китай) 270 Вт — сборка номиналом 1,56 кВт.	6	8900	53400	Отличная цена и хорошее заводское качество
2	ФОТОН-150-50 солнечный контроллер MPPT 12/24/48, Новосибирск	1	8900	8900	http://www.a-electronica.ru/foton-150-50-solar-mppt-controller.html
3	ПРОГРЕСС-24-6000-HYBRID гибридный инвертор, Новосибирск	1	28500	28500	http://www.a-electronica.ru/progress-24-6000-hybrid-inverter-specifications.html
4	Аккумулятор тяговый панцирный 2В *400Ач** (глубокого разряда, Тюмень) (ресурс в 3 раза больше гелевых)	12	6100	73200
5	Электролит в канистрах по 5л	13	230	2990
6	Транспортные расходы (доставка аккумуляторов и всего комплекта к Заказчику в Новороссийск)	1	5500	5500
	Итого, руб			172490

	Гибридная версия инвертора позволяет экономить текущее потребление из сети путем приоритетного использования вырабатываемой солнечной энергии.

	Расчетная производительность системы:
	- среднесуточное производство солнечной энергии летом — от 5 до 7,5 кВтч (зимой — от 0,5 до 5 кВт:ч), среднемесячное летом — около 180 кВт:ч (зимой — до 90 кВт:ч)
	- доступное для извлечения до разряда на 50% количество энергии в АКБ — около 7 кВтч**
	*- «летом» условно называется период с апреля по октябрь включительно, в остальное время — «зима»

	Вариант №2 на 24В СТАНДАРТ-МИНИ:
		К-во	Цена	Сумма	Информация о товаре:
1	Солнечная панель поликристалл (заводской Китай) 270 Вт — сборка номиналом 1,62 кВт.	6	8900	53400	Отличная цена и хорошее заводское качество
2	Контроллер ECO Энергия MPPT Pro 200/60	1	31500	31500	http://invertor.ru/zzz/item/eco_mppt_pro_200_60
3	Инвертор МАП HYBRID 24В на 4,5 кВт максимальной мощности (номинальная — 3 кВт, пиковая — 7 кВт)	1	73300	73300	http://invertor.ru/zzz/item/map_hybrid_24_4_5
4	Аккумулятор тяговый панцирный 2В *400Ач** (глубокого разряда, Тюмень) (ресурс в 3 раза больше гелевых)	12	6100	73200
5	Электролит в канистрах по 5л	13	230	2990
6	Транспортные расходы (доставка аккумуляторов и всего комплекта к Заказчику в Новороссийск)	1	5500	5500
	Итого, руб			239890

	Гибридная версия инвертора позволяет экономить текущее потребление из сети путем приоритетного использования вырабатываемой солнечной энергии.
	ВНИМАНИЕ! При вероятности одновременного включения множества мощных потребителей на мощности выше пиковой в автономном режиме инвертор МАП будет работать не более 5 сек., на мощности выше номинальной в автономном режиме МАП будет работать не более 20 мин.

	Расчетная производительность системы:
	- среднесуточное производство солнечной энергии летом — от 5 до 7,5 кВтч (зимой — от 0,5 до 5 кВт:ч), среднемесячное летом — около 180 кВт:ч (зимой — до 90 кВт:ч)
	- доступное для извлечения до разряда на 50% количество энергии в АКБ — около 7 кВтч**
	*- «летом» условно называется период с апреля по октябрь включительно, в остальное время — «зима»

	Вариант №3 на 48В ОПТИМУМ-МИНИ:
		К-во	Цена	Сумма	Информация о товаре:
1	Солнечная панель поликристалл (заводской Китай) 270 Вт — сборка номиналом 3,24 кВт.	12	8900	106800	Отличная цена и хорошее заводское качество
2	Контроллер ECO Энергия MPPT Pro 200/60	1	31500	31500	http://invertor.ru/zzz/item/eco_mppt_pro_200_60
3	Инвертор МАП HYBRID 48В на 4,5 кВт максимальной мощности (номинальная — 3 кВт, пиковая — 7 кВт)	1	73300	73300	http://invertor.ru/zzz/item/map_hybrid_48_4_5
4	Аккумулятор тяговый панцирный 2В *210Ач** (глубокого разряда, Тюмень) (ресурс в 3 раза больше гелевых)	24	3570	85680
5	Электролит в канистрах по 5л	8	230	1840
6	Транспортные расходы (доставка аккумуляторов и всего комплекта к Заказчику в Новороссийск)	1	6000	6000
	Итого, руб			305120

	Гибридная версия инвертора позволяет экономить текущее потребление из сети путем приоритетного использования вырабатываемой солнечной энергии.

	Расчетная производительность системы:
	Среднесуточное производство солнечной энергии летом — от 10 до 15 кВтч (зимой — от 2 до 10 кВтч), среднемесячное летом — около 350-400 кВтч (зимой — до 180-230 кВтч).
	- доступное для извлечения до разряда на 50% количество энергии в АКБ — около 7 кВтч**
	*- «летом» условно называется период с апреля по октябрь включительно, в остальное время — «зима»

	Вариант №4 на 48В ОПТИМУМ:
	4680	К-во	Цена	Сумма	Информация о товаре:
1	Солнечная панель поликристалл (заводской Китай) 270 Вт — сборка номиналом 4,86 кВт.	18	8900	160200	Отличная цена и хорошее заводское качество
2	Контроллер ECO Энергия MPPT Pro 200/100	1	40900	40900	http://invertor.ru/zzz/item/kes_dominator_mppt_200_100
3	Инвертор МАП HYBRID 48В на 6 кВт максимальной мощности (номинальная — 4 кВт, пиковая — 9 кВт)	1	89900	89900	http://invertor.ru/zzz/item/map_hybrid_48_6
4	Аккумулятор тяговый панцирный 2В *210Ач** (глубокого разряда, Тюмень) (ресурс в 3 раза больше гелевых)	24	3570	85680
5	Электролит в канистрах по 5л	8	230	1840
6	Транспортные расходы (доставка аккумуляторов и всего комплекта к Заказчику в Новороссийск)	1	6500	6500
	Итого, руб			385020

	Гибридная версия инвертора позволяет экономить текущее потребление из сети путем приоритетного использования вырабатываемой солнечной энергии.

	Расчетная производительность системы:
	Среднесуточное производство солнечной энергии летом — от 15 до 22 кВтч (зимой — от 3 до 15 кВтч), среднемесячное летом — около 500-550 кВтч (зимой — до 240-280 кВтч).
	- доступное для извлечения до разряда на 50% количество энергии в АКБ — около 7 кВтч**
	*- «летом» условно называется период с апреля по октябрь включительно, в остальное время — «зима»

	ПРИМЕЧАНИЯ:
1	Со всех точек зрения всегда более предпочтительной является система именно номиналом на 48В.
2	Провода, коннекторы, металл для каркаса под установку солнечных панелей, крепеж и разная мелочевка в среднем требуют затрат от 8 до 15% от стоимости основного оборудования и рассчитываются после уточнения мест размещения электроприборов и длины кабелей.
3	Стоимость монтажа и пуско-наладки, как правило, укладывается в сумму не более 15-25% от стоимости оборудования (зависит от индивидуальных особенностей и сложности монтажа).
4	Настоятельно рекомендуется заменить все осветительные приборы на светодиодные, а также бытовую технику — на современную класса А+ или А++.
5	Надо понимать, что в случае, когда мощность инвертора меньше максимальной мощности домашней сети, придется физически разделять сети резервируемых и нерезервируемых потребителей.
6	Если же максимальная мощность инвертора равна или превышает максимальную мощность потребления, тогда такое физическое разделение не требуется.

	Дополнительная информация по рекомендуемой технике отечественного производства (в сравнении с другими)
	http://invertor.ru/obzor.html

	Компания Микроарт выбрана в качестве основного производителя и поставщика оборудования по следующим причинам:
	1. Высокое качество изделий, подтвержденное практикой (десятки изделий, установленных мною, успешно работают уже несколько лет).
	Производитель очень серьезно подтянул уровень качества еще три года тому назад с помощью отдела ОТК.
	2. В случае выхода из строя изделия в гарантийный период (что бывает крайне редко) — доставка производителю в Москву и обратно осуществляется за его счет.
	3. Практически пожизненный сервис с возможностью льготной модернизации изделия до более современной версии.
	4. В случае выхода из строя изделия в гарантийный период (что бывает крайне редко) — доставка производителю в Москву и обратно осуществляется за его счет.
	5. Практически пожизненный сервис с возможностью льготной модернизации изделия до более современной версии.

2.	*ПРИМЕР №2 Гибридная солнечная система с отечественным оборудованием для магазина при частном доме(с расчетом стоимости солнечного кВтч!)**

	ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
	Максимальное месячное потребление летом, кВт*ч	3000
	Максимальное месячное потребление зимой, кВт*ч	1500
	Подведенная мощность сети, кВт	5
	Трехфазные потребители — отсутствуют.

	ВВОДНАЯ ЧАСТЬ:

1	Для целей организации гибридной системы электроснабжения предполагается к использованию солнечная электростанция (СЭС) в комплекте с надежными панцирными аккумуляторами российского производства небольшой емкости.
2	Рекомендуемый состав оборудования основан на выборе продукции российских производителей, имеющих наиболее надежные и современные решения с оптимальным соотношением цены, качества и сервиса, которые успешно конкурируют по всем параметрам с лучшими европейскими аналогами, но стоят значительно дешевле и практически не зависят от колебаний курса валют.
3	Рекомендуется установить гибридную версию инвертора, которая позволяет синхронизироваться и подкачивать в сеть потребителя энергию от солнечных панелей, одновременно поддерживая необходимый заряд аккумуляторов. Таким образом, кроме обеспечения определенного резерва на случай аварии в сетях, в обычном режиме эксплуатации солнечная система дополнительно будет замещать текущее потребление электроэнергии из сети и увеличивать мощность сверх ограничений в 5 кВт (то есть, можно добиться прекращения отключения автоматических выключателей).
4	Со всех точек зрения всегда более предпочтительной является солнечная система номиналом на 48В (меньше потери и выше эффективность).
5	Материалы для монтажа — провода, коннекторы, металл для каркаса под установку солнечных панелей, крепеж и т.п. — рассчитываются после уточнения мест размещения оборудования. В расчетах ниже приведены ориентировочные затраты).
6	Стоимость монтажа солнечных панелей и всей системы в целом (в т.ч. — изготовление конструкций для размещения панелей), включая пуско-наладку, как правило, укладывается в сумму около около 20-25% от стоимости оборудования (зависит от индивидуальных особенностей места размещения и сложности монтажа панелей). Точная договорная сумма всех работ определяется после выбора комплекта оборудования и принятия необходимых решений по способам его размещения.
7	Отличия модели МАП SINE DOMINATOR от МАП HYBRID:
	Новейшая отечественная разработка, инвертор МАП DOMINATOR не только обладает всеми функциями лучших европейских брендовых инверторов, но и превосходит их по некоторым возможностям.
	Это рекордная в мировом масштабе максимальная мощность (20 кВт), что говорит о качественной схеме, т.к. именно коммутационные наводки затрудняют реализовать подобную мощность в одиночном инверторе с безопасным напряжением 48 В.
	А так же, впервые в мире, в инвертор встроен микрокомпьютер, который позволяет следить за электропитанием и управлять им, в том числе дистанционно.
	При этом, цена инвертора МАП DOMINATOR гораздо ниже, чем на аналогичные по мощности и функционалу инверторы лучших европейских производителей.

	1. МАП DOMINATOR умеет синхронизироваться не только с сетью 220В (или с электрогенератором) но и параллельно между другими инверторами МАП DOMINATOR (до 10 шт параллельно). Это может быть полезно для постепенного наращивания мощности и повышения отказоустойчивости системы.
	2. МАП DOMINATOR умеет синхронизироваться и в трёхфазную систему. Т.е. на каждую из трёх фаз можно подключить от 1 до 10 МАП DOMINATOR. Таким образом, рекордная максимальная мощность одной трёхфазной системы построенной на МАП DOMINATOR 48 В 20 кВт (10 шт х 3 Фазы, всего 30 шт.), может составить до 600 кВт.
	3. МАП DOMINATOR имеет встроенный микрокомпьютер (который, вместе с написанным для него ПО, образует комплекс ПАК Малина), представляющий собой автономный Web-сервер, построенный на базе микроПК с операционной системой Linux. МикроПК собирает необходимые данные с МАП и солнечного MPPT контроллера КЭС (достаточно наличия хотя бы МАП или солнечного контроллера) и выводит их в формате, поддерживаемом любым Web-браузером на любой платформе. При включении в локальную сеть пользователь может производить мониторинг/управление с любого устройства, подключенного к данной сети, будь это ПК, телефон или планшет с любой операционной системой. При соответствующем подключении устройства к Internet мониторинг/управление можно осуществлять с любого устройства, подключенного к Internet.
	МикроПК с ПО (ПАК Малина) обладает функционалом Монитора АКБ по измерению реальной текущей ёмкости АКБ, а так же дополнительной возможностью отключения генерации 220 В инвертором МАП при падении ёмкости АКБ до заданного уровня, т.е. при определенном % глубины разряда.
	Подключение к сети микроПК осуществляется с помощью 10/100 Ethernet порта.
	МикроПК имеет также возможность подключения к нему USB модема и умеет осуществлять контроль и управление МАП с помощью СМС сообщений.
	4. МАП DOMINATOR оснащён дополнительными реле для управления генераторами с входом для сухих контактов или управления иными устройствами. В том числе дистанционно, с помощью встроенного микрокопьютера по сети, или с помощью сотового USB-модема.
	Так же МАП DOMINATOR, помимо RS232, имеет вход USB.
	5. МАП DOMINATOR рассчитывает падение напряжения на проводах к АКБ в зависимости от тока и производит соответствующую корректировку напряжения.

	ВАРИАНТЫ СИСТЕМ:

	Вариант №1 на 48В (однофазный инвертор, номинальная мощность до 6 кВт, максимальная — до 9 кВт, пиковая — до 13 кВт, панцирные АКБ)
	12480	К-во	Цена	Сумма	Информация о товаре:
1	Солнечная панель поликристалл (Китай) 270 Вт — сборка номиналом 12,96 кВт	48	8900	427200	Прямые поставки, хорошее качество, отличная цена
2	Контроллер ECO Энергия MPPT Pro 200/100	2	40900	81800	http://www.invertor.ru/zzz/item/eco_mppt_pro_200_100
3	Инвертор МАП HYBRID 48В (9 кВт максимальной мощности, номинальная — 6 кВт, пиковая — 13 кВт)	1	104000	104000	http://invertor.ru/zzz/item/map_hybrid_48_9
4	Аккумулятор тяговый панцирный 2В *210 Ач** (глубокого разряда) АКБ Микроарт	24	3570	85680	http://invertor.ru/zzz/item/2_210
5	Электролит в канистрах по 10л	8	530	4240	http://invertor.ru/zzz/item/electrolit
6	Транспортные расходы (доставка всего оборудования по Краснодару)	1	6500	6500	Примерная сумма, требует уточнения!
	Итого, руб			709420

	Расчетная производительность системы:
	- среднесуточное производство солнечной энергии летом — от 50 до 65 кВтч (зимой — от 7 до 35 кВтч), среднемесячное летом — около 1650 кВтч (зимой — до 750 кВтч). Годовое производство — около 16000 кВтч.
	*- «летом» условно называется период с апреля по сентябрь включительно, «зимой» — остальное время года.
	- доступное для извлечения до разряда на 80% количество энергии в АКБ — до 7 кВтч**

	*Примерный расчет стоимости кВтч за 25-летний срок службы с учетом ВСЕХ накладных расходов:**
1	Расходные материалы для монтажа (12%)			94346
2	Работа по монтажу и пуско-наладке (20%)			157244
3	Эксплуатационные расходы за 25 лет (25% максимум)			196555	Включая замену АКБ, обслуживание и даже ремонт
	Итого, ОБЩИЕ ЗАТРАТЫ за 25-летний срок			1234365

		Выработка:	Затраты:	Цена кВт*ч:
		360000	1234365	3,43
	*ИТОГО — Расчетная стоимость кВтч (рублей)**			3,43
	Примечания:
1	Панцирные АКБ имеют ресурс в 3 раза больше гелевых при сравнимой стоимости.
2	Использование пробок рекомбинации водорода позволяет увеличить период долива дистиллированной воды до 1 раза в 2-3 года (можно установить дополнительно).

	Вариант №2 на 48В (однофазный инвертор, номинальная мощность до 6 кВт, максимальная — до 9 кВт, пиковая — до 13 кВт, панцирные АКБ)
	23400	К-во	Цена	Сумма	Информация о товаре:
1	Солнечная панель поликристалл (Китай) 270 Вт — сборка номиналом 24,3 кВт	90	8900	801000	Прямые поставки, хорошее качество, отличная цена
2	Контроллер ECO Энергия MPPT Pro 200/100	3	40900	122700	http://www.invertor.ru/zzz/item/eco_mppt_pro_200_100
3	Инвертор МАП HYBRID 48В (9 кВт максимальной мощности, номинальная — 6 кВт, пиковая — 13 кВт)	1	104000	104000	http://invertor.ru/zzz/item/map_hybrid_48_9
4	Аккумулятор тяговый панцирный 2В *210 Ач** (глубокого разряда) АКБ Микроарт	24	3570	85680	http://invertor.ru/zzz/item/2_210
5	Электролит в канистрах по 10л	8	530	4240	http://invertor.ru/zzz/item/electrolit
6	Транспортные расходы (доставка всего оборудования по Краснодару)	1	8000	8000	Примерная сумма, требует уточнения!
	Итого, руб			1125620

	Расчетная производительность системы:
	- среднесуточное производство солнечной энергии летом — от 100 до 120 кВтч (зимой — от 14 до 70 кВтч), среднемесячное летом — около 3000 кВтч (зимой — до 1400 кВтч). Годовое производство — около 31000кВтч.
	*- «летом» условно называется период с апреля по сентябрь включительно, «зимой» — остальное время года.
	- доступное для извлечения до разряда на 80% количество энергии в АКБ — до 7 кВтч**

	*Примерный расчет стоимости кВтч за 25-летний срок службы с учетом ВСЕХ накладных расходов:**
1	Расходные материалы для монтажа (12%)			152354
2	Работа по монтажу и пуско-наладке (20%)			253924
3	Эксплуатационные расходы за 25 лет (23% максимум)			292013	Включая замену АКБ, обслуживание и даже ремонт
	Итого, ОБЩИЕ ЗАТРАТЫ за 25-летний срок			1967911

		Выработка:	Затраты:	Цена кВт*ч:
		697500	1967911	2,82
	*ИТОГО — Расчетная стоимость кВтч (рублей)**			2,82
	Примечания:
1	Панцирные АКБ имеют ресурс в 3 раза больше гелевых при сравнимой стоимости.
2	Использование пробок рекомбинации водорода позволяет увеличить период долива дистиллированной воды до 1 раза в 2-3 года (можно установить дополнительно).