Расчёт off-grid солнечной системы и батареи

Расчёт off-grid солнечной системы начинается с честного списка нагрузок: каждый прибор, его мощность в ваттах и сколько часов в день он работает. Мелкие ошибки быстро накапливаются, когда вы проектируете на ночи, пасмурные недели и зимние углы солнца без сети как резерва.

Этот калькулятор проходит ту же последовательность, что и квалифицированный монтажник—суточная энергия, автономия батареи, выход солнечного массива и запас инвертора—чтобы сравнить архитектуры 12 V, 24 V и 48 V до покупки оборудования. Результаты — планировочные оценки; всегда подтверждайте сечения кабелей, предохранители и местные нормы по данным производителя и при необходимости с лицензированным специалистом.

Если вы новичок в off-grid, сначала заполните таблицу нагрузок, затем скорректируйте пиковые солнечные часы под широту и сезон. Литиевые (LiFePO₄) банки обычно допускают более глубокий разряд, чем свинцово-кислотные, что напрямую меняет нужное число кВт·ч для того же комфорта.

Как работает этот калькулятор

1. Составьте суточный список нагрузок: для каждого прибора умножьте ватты × часы в день и суммируйте ватт-часы (Wh). Эта сумма — базовый энергоспрос.
2. Выберите дни автономии—сколько дней батарея должна держать нагрузку без значимого солнечного ввода. Загородные домики часто 1–2 дня; постоянное off-grid жильё обычно 2–3.
3. Задайте пиковые солнечные часы для участка (обычно 3–6 эквивалентных полных солнечных часов в день). Меньшие значения означают больший массив для той же суточной подзарядки.
4. Выберите напряжение системы (12, 24 или 48 V) и химию батареи. Более высокое напряжение снижает ток при той же мощности, что может уменьшить сечение кабеля на крупных системах.
5. Проверьте А·ч батареи, ватты солнечной установки, число панелей и рекомендации по инвертору. Для Австралии при выборе региона включается оценка субсидии STC.

Основные соотношения расчёта

Суточные Wh = Σ (W прибора × ч/день) | Wh батареи ≈ (суточные Wh × дни автономии) ÷ полезная глубина разряда | W солнечной ≈ суточные Wh ÷ (пиковые солнечные часы × КПД системы)

Суточные ватт-часы берутся прямо из таблицы нагрузок. Ёмкость батареи растёт с числом дней без солнца и долей пакета, которую вы готовы циклировать—литий часто даёт ~90% полезной энергии против ~50% во многих свинцово-кислотных схемах. Размер массива делит суточную энергию на полезные солнечные часы и реальные потери (падение на кабеле, температура, КПД MPPT и батареи туда-обратно). Инвертор должен покрывать одновременные пиковые нагрузки, а не только средний спрос.

Формулы, используемые этим инструментом

• Суточные Вт·ч = сумма (ватты × часы) по каждому прибору.
• Батарея = суточные Вт·ч × дни автономии × 1.1 ÷ 0.9 (DoD).
• Батарея = суточные Вт·ч × 1.1 (КПД) ÷ 0.9 (DoD).
• Солнечные = суточные Вт·ч × 1.25 (потери) ÷ пиковые часы солнца.
• Инвертор: непрерывная = макс. нагрузка; пик = непрерывная × 2.5 для моторов/холодильников.
• Амперы MPPT = (Вт солнечных ÷ напряжение батареи) × 1.25; округлить до 20/30/40/50 А.
• Австралия: коэффициент STC 2026 6.8 со снижением (0–14 / 14–28 / 28–50 кВт·ч).

Разобранный пример: небольшая хижина

Допустим, список нагрузок даёт 2 400 Wh в день (LED-свет, DC-холодильник, ноутбук и Starlink), нужно 2 дня автономии, 5 пиковых солнечных часов, литиевый банк 24 V при 90% разряде и панели 400 W.

1. Нужная энергия батареи ≈ (2 400 × 2) ÷ 0,9 ≈ 5 333 Wh. При 24 V это около 222 Ah—округлите вверх с учётом КПД инвертора и старения.
2. Солнечная потребность ≈ 2 400 ÷ (5 × ~0,85 КПД системы) ≈ 565 W массива. Две панели по 400 W (800 W номинал) дают запас на зиму и частичное затенение.
3. Сверьте номиналы инвертора по непрерывной и пиковой мощности с максимальной суммарной нагрузкой (часто компрессор холодильника + насос или СВЧ).
4. Пересчитайте таблицу при добавлении отопления, кондиционирования или электроплиты—эти нагрузки обычно доминируют в off-grid.

Практические советы перед покупкой

• Измеряйте или проверяйте ватты розеточным ваттметром, а не угадывайте по шильдикам—особенно для холодильников, насосов и инструмента.
• Рассчитывайте солнечную установку на худший месяц использования, а не только на летний пик.
• Тяжёлые нагрузки по возможности на 48 V или 24 V DC; длинные линии 12 V при большом токе теряют энергию в меди.
• Заложите запас MPPT-контроллера выше тока КЗ массива и максимальной скорости заряда батареи.
• Документируйте предохранители и точки отключения заранее—обслуживаемость важнее, когда вы сами своя сеть.

Часто задаваемые вопросы

Связанные руководства

• Полное руководство по автономным солнечным системам (Издание 2026 года)