Солнечная панель и аккумулятор

Как считать вручную

Суточное потребление E — сумма энергии всех приборов, которые система должна питать за сутки: E = Σ(P × t), мощность каждого прибора на время его работы в сутки. Проще всего собрать его из списка «прибор × мощность × часы» выше.

Мощность солнечной панели — по суточному потреблению, пиковым солнечным часам региона (PSH — сколько часов в сутки солнце светило бы с интенсивностью 1000 Вт/м², если сжать в них всю суточную инсоляцию) и КПД системы (потери в контроллере заряда, проводке, неполной освещённости панели — обычно берут 0,7–0,8): P = E / (PSH × η).

Ёмкость аккумулятора — чтобы прожить заданное число суток без солнца:C = E × дни / (U × DoD), где U — напряжение системы, DoD — допустимая глубина разряда (для свинцово-кислотных — не больше 0,5, иначе резко падает ресурс; для LiFePO4 — обычно до 0,8).

Ток контроллера заряда берут с запасом ×1,25 от расчётного тока панели на напряжение системы: Iконтр = P / U × 1,25. Это практическое правило запаса 25%, распространённое в руководствах по подбору контроллеров (запас на непиковую освещённость, когда панель кратковременно выдаёт больше номинала, и на потери в проводке) — привязать его к одному конкретному документу-первоисточнику не удалось, в отличие от формул панели и аккумулятора выше (Penn State AE868).

PSH региона — среднегодовое значение по данным NASA POWER (параметр ALLSKY_SFC_SW_DWN, климатология 2001–2020, кВт·ч/м²/сутки — численно совпадает с пиковыми солнечными часами). Зимой PSH заметно ниже среднегодового (для средней полосы России — в разы: например, в Москве среднегодовой PSH ≈ 2,9, а в декабре ≈ 0,35), для системы без резервного источника на зиму стоит считать по зимнему, а не среднегодовому PSH — кнопки «зима» ниже дают декабрьское значение по тем же городам.

Подробнее про саму ёмкость аккумулятора и время его работы — на странице времени зарядки и работы от аккумулятора.