Всё считается от двух чисел: сколько киловатт-часов вы тратите в сутки и какую часть из них хотите закрыть. Дальше — три формулы и проверка по току, которую чаще всего пропускают.
Массив панелей считают по энергии за период: сколько киловатт-часов надо выработать за сутки или за месяц. Аккумулятор считают по двум числам сразу — сколько энергии он должен отдать и с каким током.
Отсюда две ошибки, которые встречаются чаще всего. Первая: батарею берут по киловатт-часам и не проверяют ток, а потом при пуске насоса система уходит в защиту. Вторая: массив считают по пиковой мощности инвертора вместо реального потребления и переплачивают за панели, которые некуда девать.
Самый быстрый способ — квитанция. Возьмите месячный расход и разделите на 30.
Суточное потребление (кВт·ч) = месячный расход по счёту ÷ 30
Возьмите три квитанции: летнюю, зимнюю и переходную. Разброс между ними и есть ваша сезонность, ради которой потом закладывается запас.
Способ для объекта, где счёта ещё нет: дача без сети, новый дом, участок в СНТ. Таблица ниже — ориентир, точные цифры смотрите на шильдиках своей техники.
| Нагрузка | Мощность | Часов в сутки | кВт·ч в сутки |
|---|---|---|---|
| Холодильник | 100–200 Вт в цикле | около 8 | 1,0–1,5 |
| Газовый котёл: насос и автоматика | 50–100 Вт | 24 | 1,2–2,4 |
| Скважинный насос | 0,7–1,1 кВт | 0,5–1 | 0,4–1,1 |
| Освещение LED | 150–300 Вт | 5 | 0,8–1,5 |
| Роутер, камеры, сигнализация | 20–40 Вт | 24 | 0,5–1,0 |
| Чайник | 2 кВт | 0,3 | 0,6 |
| Стиральная машина | — | один цикл | 0,7–1,2 |
Отдельно запишите максимальную одновременную мощность в киловаттах: она пойдёт в расчёт инвертора и тока батареи. Пусковой ток насоса или компрессора выше номинала в 3–5 раз, поэтому такие нагрузки считают по пуску, а не по шильдику.
Мощность массива (кВт) = суточное потребление (кВт·ч) ÷ (инсоляция, кВт·ч/м² в сутки × 0,75)
Инсоляцию берут из таблиц по своему городу за нужный период. Коэффициент 0,75 — это системные потери: нагрев модулей, загрязнение, потери в кабелях и в инверторе, расхождение параметров в строке. Типичный диапазон таких потерь даёт коэффициент 0,75–0,85, для расчёта берите нижнюю границу.
Годовая проверка на порядок величины: с 1 кВт установленной мощности в России снимают примерно от 800 кВт·ч в год на севере до 1 400–1 500 кВт·ч в год на юге и в Забайкалье. Умножьте свою мощность массива на это число и сверьте с годовым расходом по счётчику.
Массовый модуль сегодня — 580–620 Вт, габарит около 2,4 × 1,1 м, то есть примерно 2,7 м² на штуку.
Число модулей = мощность массива (Вт) ÷ мощность одного модуля (Вт), с округлением вверх
Массив 4,4 кВт — это 8 модулей по 580 Вт и около 22 м² ската. Массив 10 кВт — 18 модулей и около 48 м². Дальше проверьте, что этот прямоугольник физически ложится на южный, юго-восточный или юго-западный скат без затенения от труб и деревьев.
Ёмкость АКБ (кВт·ч) = энергия, которую надо продержать ÷ КПД цикла ÷ глубина разряда
Для LiFePO4 КПД цикла около 0,94. Глубина разряда зависит от модели: у SE-G5.1-PRO-B в даташите заявлены 5,12 кВт·ч полезной энергии при 100 % DoD, у высоковольтного GB-L20-PRO — 18 кВт·ч полезных при DoD 90 %.
Вторая проверка обязательна:
Ток разряда (А) = мощность нагрузки (Вт) ÷ напряжение шины (В)
На шине 51,2 В нагрузка 5 кВт даёт около 98 А. У одного модуля SE-G5.1-PRO-B максимальный ток 100 А при рекомендованном 50 А и пике 150 А на 2 минуты. То есть по энергии одного модуля может хватать, а по току — нет, и второй модуль ставят ради тока, а не ради киловатт-часов.
Ресурс LiFePO4 в даташите указан в циклах: ≥6000 циклов до остаточной ёмкости 70 % при 25 °C и режиме 0,5C/0,5C. При одном цикле в сутки это годы работы, но считайте именно циклами, а не «сроком службы».
Исходные данные: счёт 400 кВт·ч в месяц, пик одновременной нагрузки 5 кВт, вечернее и ночное потребление примерно 8 кВт·ч, юг России, инсоляция 4,0 кВт·ч/м² в сутки как среднее за апрель–сентябрь.
| Шаг | Расчёт | Результат |
|---|---|---|
| Суточное потребление | 400 ÷ 30 | 13,3 кВт·ч |
| Мощность массива | 13,3 ÷ (4,0 × 0,75) | 4,4 кВт |
| Число модулей | 4400 ÷ 580 | 8 шт., около 22 м² |
| Годовая выработка | 4,4 × 1 100 | ≈4 800 кВт·ч |
| Ёмкость АКБ | 8 ÷ 0,94 | 8,5 кВт·ч → 2 модуля по 5,12 = 10,24 кВт·ч |
| Ток разряда | 5 000 ÷ 51,2 | 98 А, два модуля дают запас |
| Инвертор | пик 5 кВт, массив 4,4 кВт | SUN-5K-SG03LP1: 5 000 Вт номинал, вход PV до 6 500 Вт, ток АКБ 120 А |
Годовая выработка почти совпала с годовым потреблением, и вот тут ловушка: по месяцам они не совпадают. В июне будет избыток, который либо уйдёт в сеть по цене ниже розничной, либо просто не выработается. В декабре будет дефицит, который доберётся из сети. Считайте не годовой баланс, а долю счёта, которую вы реально срезаете.
Подставить свои цифры быстрее в калькуляторе: он берёт региональный тариф и показывает три сценария вместо одной красивой цифры. Состав комплекта под ваш ответ соберёт конфигуратор, готовые связки инвертора с батареей лежат в разделе комплектов, отдельные модули — в низковольтных АКБ.
Дальше остаётся выбрать тип инвертора — про это статья как выбрать инвертор, а число фаз разобрано в статье однофазный или трёхфазный.
При модулях по 580 Вт это 18 штук и около 48 м² площади ската. Если модули мощнее, число уменьшается пропорционально, но площадь меняется мало: на киловатт пиковой мощности уходит примерно 4,5–5 м² независимо от модели.
Работают, но в декабре выработка в 4–6 раз ниже июньской: короткий день и низкое солнце. Плюс снег: при наклоне меньше 30–40° панель залепляет надолго. Для сетевой системы это терпимо, автономную считают именно по декабрю.
По энергии одного модуля на 5,12 кВт·ч часто хватает на вечер и ночь. Проверять надо ток: нагрузка 5 кВт на шине 51,2 В — это около 98 А, а рекомендованный ток модуля 50 А. Второй модуль в такой системе ставят ради тока, а не ради ёмкости.
Соберите потребление по приборам: мощность каждого умножьте на часы работы в сутки и сложите. Отдельно запишите максимальную одновременную мощность — по ней подбирается инвертор. Пусковые токи насосов и компрессоров считайте в 3–5 раз выше номинала.
При расходе около 150 кВт·ч в месяц. Стоимость оборудования почти не зависит от того, много вы тратите или мало, а экономить в таком доме нечего. Считайте по своей квитанции: чем выше тариф и расход, тем короче срок возврата.
Конфигуратор подберёт инвертор и ёмкость накопителя по вашим цифрам, калькулятор покажет окупаемость.
