Инженерный калькулятор Electrikman

Калькулятор солнечных панелей, аккумулятора и инвертора

Рассчитайте суточное потребление, мощность солнечного массива, ёмкость аккумулятора, непрерывную и пиковую мощность инвертора, а затем проверьте конфигурацию панелей по Voc, Vmp, току и ограничениям MPPT.

Перейти к расчёту Где брать данные

Важно:онлайн-расчёт помогает отсеять несовместимые варианты, но не заменяет проверку паспортов оборудования, схемы защиты, сечений DC-кабелей, коммутации и условий монтажа.

Расчёт системы

Введите реальные данные своей нагрузки и оборудования

В калькуляторе уже есть примеры, но их нужно заменить паспортными значениями конкретных приборов, панелей, аккумуляторов, инвертора и MPPT-контроллера.

Солнечная энергетика и резервное питание

Рассчитайте солнечные панели, аккумулятор, инвертор и MPPT

Калькулятор связывает суточное потребление, пиковую нагрузку, запас аккумулятора, мощность солнечного массива и проверку электрической конфигурации панелей с параметрами MPPT-контроллера.

Перед расчётом: какие данные нужны и где их взять

Мощность и время работы приборов берите с шильдика, из паспорта или измеряйте ваттметром. Для холодильников, насосов и компрессоров задавайте также пусковой пик.
Пиковые солнечные часы, PSH берите из PVGIS, Global Solar Atlas или другого источника для нужного месяца и угла установки. Это не продолжительность светового дня.
Voc, Vmp, Isc, Imp и температурные коэффициенты панели берите только из технического паспорта конкретной модели.
Максимальное PV-напряжение, рабочий диапазон MPPT, допустимый входной ток и ток заряда берите из паспорта контроллера или гибридного инвертора.
Допустимый ток заряда и разряда аккумулятора проверяйте по паспорту батареи и BMS. Расчёт не заменяет подбор защиты, коммутации и DC-кабелей.

1. Нагрузки и суточное потребление

Быстро добавить пример

Примеры не являются паспортными значениями. После добавления замените их на данные своей техники. Для цикличных приборов указывайте эквивалентное суммарное время фактической работы за сутки, а не 24 часа нахождения в розетке.

Прибор	Кол.	Рабочая мощность, Вт	Работа, ч/сут	Полный пусковой пик, Вт

Моторные нагрузки могут запускаться одновременно. Если флажок снят, калькулятор учитывает один наибольший пуск поверх общей рабочей нагрузки. Если включён, складывает пусковые добавки всех экземпляров моторных нагрузок.

2. Режим системы и солнечный ресурс

Назначение системыДля резервной системы солнечные панели могут не успевать полностью восстановить заряд зимой. Пиковые солнечные часы, PSHчБерите для выбранного месяца, региона, ориентации и наклона. Для зимней автономии используйте зимнее значение. Коэффициент PV-тракта%Учитывает нагрев панелей, загрязнение, разброс модулей, проводку и преобразование MPPT. КПД инвертора и зарядки аккумулятора вводятся отдельно. Для предварительной оценки обычно 70–85%.

Дней автономии без достаточного солнцасутДля краткого резерва можно указать долю суток, например 0,5. За сколько солнечных дней восстановить запассут1 день требует более крупного массива. 2–3 дня уменьшают требуемую мощность, но продлевают восстановление. Дополнительный запас массива%Запас на старение, загрязнение, неточность PSH и будущие нагрузки.

3. Аккумуляторная батарея

Номинальное напряжение банкаДля мощных систем обычно предпочтительнее 24 или 48 В из-за меньшего DC-тока. Тип аккумулятора Допустимая глубина разряда%Берите из паспорта. Более глубокий разряд обычно уменьшает ресурс батареи. Сохранённая ёмкость с учётом холода и старения%100% для новой батареи при благоприятной температуре. Уменьшайте при холоде или старении.

КПД инвертора при типичной нагрузке%Берите из графика КПД, если он есть. На малой нагрузке КПД может быть заметно ниже максимального. КПД зарядки аккумулятора%Используйте паспортное значение. Для LiFePO4 обычно выше, чем для свинцовых батарей. Ёмкость одного аккумулятораА·ч Номинальное напряжение одного аккумулятораВНапример, 12,8 В для типового LiFePO4-блока или 12 В для свинцового. Допустимый непрерывный ток разряда одного блокаАБерите по BMS или паспорту аккумулятора.

4. Инвертор

Коэффициент одновременности рабочей нагрузки%100% означает, что все указанные приборы могут работать одновременно. Уменьшайте только при гарантированном управлении нагрузкой. Собственное потребление инвертораВтБерите из паспорта для включённого режима, а не режима ожидания. Инвертор включёнч/сут Запас по непрерывной мощности%

Запас по пусковому пику% Выбранная непрерывная мощность инвертораВтИспользуйте активную мощность в ваттах. Если в паспорте только ВА, учитывайте коэффициент мощности модели. Выбранная кратковременная пиковая мощностьВтПроверяйте также длительность допустимого пика: миллисекунды и несколько секунд неравнозначны.

5. Солнечная панель и количество

Номинальная мощность одной панели, PmaxВт Напряжение холостого хода, VocВ Напряжение в точке мощности, VmpВ Ток короткого замыкания, IscА

Ток в точке мощности, ImpА Температурный коэффициент Voc%/°CОбычно отрицательный. При морозе Voc увеличивается. Температурный коэффициент Isc%/°CОбычно небольшой положительный коэффициент. Берите из паспорта панели. Температурный коэффициент Vmp%/°CЕсли в паспорте нет Vmp, допускается использовать коэффициент Pmax только как приближение и явно учитывать погрешность. Минимальная расчётная температура ячейки°CДля холодного ясного утра температура ячейки близка к температуре воздуха.

Максимальная расчётная температура ячейки°CНа солнце ячейка может быть значительно горячее воздуха. Панелей последовательно в строкеПоследовательное соединение складывает напряжение, ток строки остаётся током одной панели. Параллельных строкПараллельное соединение складывает токи строк.

6. MPPT-контроллер или солнечный вход гибридного инвертора

Максимально допустимое PV-напряжениеВНе рабочее напряжение, а абсолютный предел из паспорта. Превышать нельзя. Минимальное рабочее напряжение MPPTВБерите нижнюю границу рабочего диапазона. Стартовое напряжение, если оно выше, проверяйте отдельно по паспорту. Максимальное рабочее напряжение MPPTВЭто верхняя граница рабочего диапазона, а не абсолютный предел Voc. Максимальный входной ток PVАДля нескольких независимых MPPT-трекеров указывайте лимит одного трекера и считайте каждый отдельно. Максимальный ток короткого замыкания PV-входаАЕсли производитель не задаёт отдельный предел Isc, не приравнивайте его автоматически к рабочему входному току.

Максимальный ток заряда контроллераА КПД MPPT при расчёте пикового тока%Используется для оценки максимального тока на стороне батареи. Максимальная PV-мощность для выбранного напряжения АКБВтБерите строку паспорта именно для 12/24/48 В банка. Расчётное напряжение заряда банкаВЗависит от химии и числа последовательно соединённых ячеек. Резерв по холодному Voc%Калькулятор требует, чтобы расчётный холодный Voc был ниже абсолютного предела на этот запас. Резерв по Isc%Добавляется к температурно-скорректированному Isc перед сравнением с абсолютным пределом входа. Допустимый суммарный ток заряда батареиАОграничивается аккумуляторами, BMS, проводниками и настройками оборудования.

Подготовка исходных данных

Где брать значения для расчёта

Нагрузка и суточное потребление

Мощность берите с шильдика или из паспорта. Для холодильника, котла, насоса и другой цикличной техники точнее использовать измерение ваттметром за сутки. Время работы указывайте как суммарное фактическое время за 24 часа, а не просто время включения в розетку.

Пиковые солнечные часы, PSH

PSH показывают эквивалентное число часов работы массива при мощности 1000 Вт/м². Это не длина светового дня. Значение нужно брать для конкретного региона, месяца, ориентации и угла установки, например из PVGIS или Global Solar Atlas.

Параметры панели

Pmax, Voc, Vmp, Isc, Imp и температурные коэффициенты берите из datasheet конкретной модели. Не переносите характеристики похожей панели: даже у модулей одинаковой мощности электрические параметры различаются.

Параметры MPPT

Нужны абсолютный предел Voc, нижняя и верхняя границы рабочего диапазона MPPT, максимальный Isc, рабочий входной ток, ток заряда и допустимая или рекомендуемая PV-мощность именно для выбранного напряжения аккумуляторного банка.

Не используйте среднегодовой PSH для зимней автономной системы.

Если нагрузка должна работать зимой, рассчитывайте по неблагоприятному месяцу и отдельно учитывайте длительную облачность. Среднее месячное значение не гарантирует достаточную выработку каждый день.

Что считает инструмент

Пять связанных частей одной системы

1. Энергия за сутки

Суммируется мощность каждого прибора, количество и фактическое время работы. Результат используется для оценки солнечного массива и аккумулятора.

2. Инвертор

Отдельно проверяются непрерывная нагрузка и пусковой пик. Для моторных приборов важны не только ватты, но и длительность допустимого пика инвертора.

3. Аккумулятор

Учитываются дни автономии, глубина разряда, КПД инвертора, КПД зарядки и снижение доступной ёмкости из-за температуры или старения.

4. Солнечный массив

Мощность массива определяется по суточной энергии, PSH, потерям PV-тракта, сроку восстановления батареи и запасу. КПД инвертора и зарядки учитываются отдельно, чтобы не смешивать разные потери.

5. Строки и MPPT

Проверяются холодный Voc с запасом, горячий Vmp по полному рабочему диапазону MPPT, температурно-скорректированный Isc, рабочий ток, PV-мощность и ток заряда.

Что не считается автоматически

Предохранители строк, DC-разъединители, УЗИП, заземление, кабели, разъёмы, несущая конструкция, ветровая и снеговая нагрузка подбираются отдельно.

Типовые сценарии

Как понять порядок мощности системы

Примеры ниже показывают только структуру решения. Фактические значения зависят от нагрузки, сезона, региона и паспортов оборудования.

Роутер, связь, ноутбук и освещение

небольшая суточная энергия;
обычно достаточно 12 или 24 В банка;
важна низкая собственная потребляемая мощность инвертора;
пусковые токи минимальны.

Газовый котёл и циркуляционные насосы

нужна чистая синусоида;
проверяется пуск насосов;
важна правильная фазировка и совместимость котла;
зимой солнечного массива может быть недостаточно без сети или генератора.

Холодильник, свет и бытовая электроника

инвертор выбирают по компрессорному пуску;
суточное потребление холодильника лучше измерять;
аккумулятор считают по нужному времени автономии;
для 24/48 В уменьшается ток на стороне DC.

Дом или дача с насосом

скважинный насос может определять пиковую мощность всей системы;
нужно проверять BMS и DC-ток;
часто разумнее запускать мощные нагрузки поочерёдно;
для критичных нагрузок нужен резервный источник.

Панели и контроллер

Почему одной проверки мощности недостаточно

Массив одинаковой мощности можно собрать разными строками, но не каждая конфигурация совместима с конкретным MPPT.

Последовательное соединение

Складывает напряжение панелей. Главный риск: на морозе суммарный Voc может превысить абсолютный предел PV-входа и повредить контроллер.

Параллельное соединение

Складывает токи строк. Абсолютный предел Isc превышать нельзя. Превышение рабочего входного тока или рекомендуемой PV-мощности у части контроллеров приводит только к ограничению мощности, а у других запрещено, поэтому требуется паспорт конкретной модели.

Жаркая погода

При нагреве напряжение Vmp снижается. Оно должно остаться выше нижней границы рабочего диапазона MPPT. Верхнюю границу рабочего диапазона и отдельное стартовое напряжение также проверяют по паспорту.

Несколько MPPT-трекеров

Разные скаты, ориентации или типы панелей лучше распределять по независимым трекерам. Каждый трекер проверяется отдельно по напряжению, току и мощности.

Нормативная и техническая основа

Что обязательно проверить до монтажа

ГОСТ Р 50571.7.712-2013

Действующий стандарт для низковольтных электроустановок с фотоэлектрическими системами питания.

ГОСТ Р МЭК 62446-2013

Требования к документации, вводу в эксплуатацию и контролю сетевых фотоэлектрических систем.

Паспорта производителей

Абсолютные пределы напряжения и тока, совместимость аккумуляторов, настройки заряда и требования к защите берутся из документации конкретного оборудования.

Проверка конструкции

Крепление панелей должно учитывать тип кровли, герметичность, снеговую и ветровую нагрузку, коррозионную стойкость и доступ для обслуживания.

DC-цепь солнечных панелей остаётся под напряжением при освещении.

Размыкание неподходящих разъёмов под нагрузкой может вызвать дугу. Монтаж, измерения и коммутацию должен выполнять специалист с применением оборудования, рассчитанного на постоянный ток и фактическое напряжение массива.

Вопросы и ответы

FAQ по солнечной системе

Можно ли рассчитать панели только по мощности приборов?

Нет. Нужна суточная энергия в кВт·ч, пиковая мощность, сезонный солнечный ресурс, потери и желаемый срок восстановления аккумулятора.

Почему калькулятор просит Voc и Vmp?

Voc нужен для проверки максимального напряжения на морозе, а Vmp для проверки рабочего диапазона MPPT в жару.

Что важнее: А·ч или кВт·ч аккумулятора?

Для сравнения разных напряжений удобнее кВт·ч. А·ч без указания напряжения не показывают реальный запас энергии.

Можно ли соединять любые аккумуляторы последовательно и параллельно?

Нет. Требуются одинаковый тип, модель, возраст, состояние, допустимость от производителя, совместимая BMS и правильная защита каждой ветви.

Почему зимой результат получается намного больше?

Зимой меньше PSH, ниже угол солнца, возможны снег и длительная облачность. При этом отопительные и насосные нагрузки часто растут.

Подойдёт ли расчёт для сетевой электростанции?

Калькулятор ориентирован прежде всего на автономные и гибридные системы с аккумулятором. Для сетевой станции дополнительно нужны требования сетевого инвертора, согласования и расчёт по профилю потребления.

Тула и Тульская область

Нужно подобрать резервное питание для дома или оборудования?

Поможем разобраться с нагрузкой, логикой резервирования, аккумуляторами, инвертором, генератором и электрической частью системы. Проверка чужого расчёта без заказа работ является платной консультацией. Выезд и диагностика от 5000 ₽.

Гарантия 5 лет при использовании рекомендованных материалов и 1 год при материалах заказчика.

Написать в MAX Написать в Telegram