Vaše 2tunová klimatizace se může snadno stát největší zátěží solárního pole. V typickém domě představuje 40 až 60 procent letní spotřeby elektřiny, takže správný počet panelů má mimořádný dopad na pohodlí i náklady.
Krátká odpověď na otázku „kolik solárních panelů na 2 tuny střídavého proudu“ je: mezi 4 a 16 panely o výkonu 400 W až 550 W, v závislosti na tom, jak je systém navržen. Denní nastavení vázané na síť pro moderní invertorovou jednotku přistane na 5 až 8 panelech. Přidání záložní baterie to posune na 9 až 14 panelů, protože pole musí napájet střídavý proud a dobíjet úložiště. Hybridní solární klimatizace, které přijímají stejnosměrný proud přímo z FV pole, jsou ve spodní části tohoto rozsahu, protože se vyhýbají ztrátám konvenčního střídače.
Tato příručka vysvětluje výpočet způsobem, který můžete použít na svém vlastním webu. Začíná se zátěží na straně střídavého proudu, přesouvá se na stranu výroby solárních modulů a poté se pracuje se čtyřmi praktickými scénáři: denní chlazení vázané na síť, mimo síť s bateriemi, hybridní solární klimatizace AC/DC a lehké komerční instalace. Čísla jsou založena na standardních vzorcích HVAC a PV, nikoli na tvrzeních dodavatelů, takže je můžete ověřit pomocí vlastního účtu za energie a místních údajů o slunečním svitu.
Krátká odpověď: Solární panel se počítá pro 2 tuny AC
Než začnete počítat, pomůže vám mít na paměti cíl. Níže uvedená tabulka shrnuje typické počty panelů pro 2tunové klimatizační zařízení s výkonem 24 000 BTU/h v různých architekturách systému. Rozsahy odrážejí účinnost klimatizace, příkon panelů a počet hodin chlazení za den.
| Architektura systému | 400W panely | Panely 550W | Co pokrývá |
|---|---|---|---|
| Vázané na mřížku, pouze denní chlazení (6–8 h) | 5-8 | 4-6 | Spouští klimatizaci během slunečných hodin; mřížka pokrývá noční použití |
| Připojení k síti se záložní baterií (10-12 h) | 9-12 | 7-9 | Přidává večerní a ranní ochlazení z nahromaděné energie |
| Plně mimo síť s baterií (10-12 h) | 12-16 | 9-12 | Pole dimenzované pro zátěž i nabíjení baterie |
| Hybridní AC/DC, DC přímo z FV (8 h) | 4-6 | 3-5 | FV výkon se dostává do kompresoru s menšími ztrátami při přeměně |
Čtyři proměnné posouvají váš výsledek uvnitř nebo mimo toto pásmo: SEER hodnocení AC, příkon solárních modulů, maximální počet hodin slunečního svitu ve vaší lokalitě a to, zda ukládáte energii do baterií. Následující části definují každý z nich přesně.
Co vlastně táhne 2tunový AC
V klimatizaci „tuna“ označuje chladicí výkon. Jedna tuna odpovídá 12 000 BTU/h, takže 2tunová jednotka dodává 24 000 BTU/h chlazení. Pro dimenzování solární energie je důležitý elektrický příkon, který je určen hodnocením účinnosti, nejčastěji SEER, sezónním poměrem energetické účinnosti. SEER je chladicí výkon v BTU/h dělený elektrickým příkonem ve wattech.
Výpočet elektrického odběru při plném zatížení je tedy jednoduchý:
Střídavý výkon (W) = 24 000 ÷ SEER
Hodnoty běžných hodnocení SEER jsou uvedeny níže.
| Hodnocení SEER | Výstup chlazení | Síla při plném zatížení |
|---|---|---|
| VIDĚT 10 | 24 000 BTU/h | 2 400 W |
| VIDĚT 12 | 24 000 BTU/h | 2 000 W |
| VIDĚT 15 | 24 000 BTU/h | 1 600 W |
| VIDĚT 18 | 24 000 BTU/h | 1 333 W |
| VIDĚT 20 | 24 000 BTU/h | 1 200 W |
| VIDĚT 22 | 24 000 BTU/h | 1 091 W |
| VIDĚT 25 | 24 000 BTU/h | 960W |
Díky dvěma dalším detailům je skutečná spotřeba nižší než spotřeba při plném zatížení. Za prvé, invertorový kompresor upravuje svou rychlost namísto zapínání a vypínání na plný výkon. Při částečném zatížení, což je většinu času, může být průměrný provozní výkon o 30 až 50 procent nižší než jmenovitá hodnota. To je hlavní důvod, proč klimatizační jednotky připravené na solární energii používají stejnosměrné měniče.
Za druhé, správně dimenzovaný AC neběží nepřetržitě. S termostatem nastaveným na 23 °C až 25 °C může mít jednotka ve stinné, přiměřeně izolované místnosti pracovní cyklus kompresoru 50 až 70 procent za den. Ve špatně izolované budově s kovovou střechou nebo během extrémní vlny veder může pracovní cyklus dosáhnout 85 až 95 procent. Počet panelů by měl být založen na skutečném pracovním cyklu vaší budovy, nikoli pouze na jmenovitém výkonu.
Kolik energie dokáže vyrobit jeden solární panel
Výkon vytištěný na solárním panelu, jako je 400 W nebo 550 W, je jeho výstup za standardních testovacích podmínek 1 000 W na metr čtvereční ozáření a teplotě článku 25 °C. Ve skutečných instalacích snižuje prach, vysoká teplota článků, odpor vodičů a ztráty regulátoru nebo invertoru toto číslo o 15 až 25 procent. Pro účely plánování používáme faktor snížení 0,8.
To dává praktický vzorec:
Denní energie na panel (kWh) = watty panelu × špičkové sluneční hodiny × 0,8 ÷ 1 000
| Hodnocení panelu | 4 Špičkové sluneční hodiny | 5 špičkových slunečních hodin | 6 špičkových slunečních hodin |
|---|---|---|---|
| 400W | 1,28 kWh | 1,60 kWh | 1,92 kWh |
| 450W | 1,44 kWh | 1,80 kWh | 2,16 kWh |
| 550W | 1,76 kWh | 2,20 kWh | 2,64 kWh |
Nejvyšší sluneční hodiny se výrazně liší podle regionu. Termín označuje ekvivalentní počet hodin denně, kdy intenzita slunečního záření dosáhne 1 000 W na metr čtvereční. Místo s 5 špičkovými slunečními hodinami dostává stejnou denní sluneční energii jako pět hodin plného slunce bez překážek.
| Region | Typické špičkové sluneční hodiny |
|---|---|
| Jihozápad Spojených států | 5,5 - 6,0 |
| Jihovýchod Spojených států | 4,5 - 5,2 |
| Středozápad / Severovýchod USA | 4,0 - 4,8 |
| Indie | 4,2 - 5,5 |
| Střední východ / Austrálie | 5,5 - 6,5 |
| jižní Evropa | 4,2 - 5,0 |
| Jihovýchodní Asie | 3,8 - 4,5 |
Proč na tom záleží? 400W panel ve Phoenixu se 6 špičkovými slunečními hodinami generuje asi 1,92 kWh za den, ale stejný panel v Seattlu nebo Singapuru se 4 špičkovými slunečními hodinami generuje pouze 1,28 kWh. Rozdíl 0,64 kWh na panel znamená, že 7panelové pole v jednom městě funguje jako 10panelové pole v jiném.
Vzorec pro výpočet počtu panelů
Jakmile znáte zatížení střídavým proudem a výrobu panelu, výpočet velikosti se stane jedinou rovnicí:
Potřebné panely = (watty při plném zatížení střídavého proudu × hodiny provozu × provozní faktor) ÷ (watty panelů × špičkové sluneční hodiny × 0,8)
Pojďme si projít dva zpracované příklady, aby byl vzorec jasný.
Příklad 1: Efektivní mini-split. Jednotka SEER 18 odebírá 1 333 W při plné zátěži. Běží 8 hodin denně s 60% provozním faktorem. Plánujete použít 400W panely a vaše stránky budou mít 5 špičkových slunečních hodin.
- Denní střídavá energie = 1 333 × 8 × 0,6 = 6 398 Wh ≈ 6,4 kWh
- Denní výkon panelu = 400 × 5 × 0,8 = 1 600 Wh = 1,6 kWh
- Potřebné panely = 6,4 ÷ 1,6 = 4,0
Čtyři panely jsou teoretické minimum. Konzervativní instalátor by zaokrouhlil až pět panelů, aby pokryl zatažené dny a degradaci panelů.
Příklad 2: Starší centrální jednotka. Centrální AC SEER 12 odebírá asi 2 000 W. Běží 10 hodin denně se 70% provozním faktorem. Vyberete si 550W panely a stránka obdrží 5 špičkových slunečních hodin.
- Denní střídavá energie = 2 000 × 10 × 0,7 = 14 000 Wh = 14 kWh
- Denní výkon panelu = 550 × 5 × 0,8 = 2 200 Wh = 2,2 kWh
- Potřebné panely = 14 ÷ 2,2 = 6,4
To se zaokrouhluje na šest nebo sedm panelů. Pokud by stejná zátěž 14 kWh používala 400W panely místo 550W jednotek, počet by se zvýšil na přibližně devět. Jednoduchý upgrade ze 400W na 550W moduly snižuje počet panelů téměř o jednu třetinu a zároveň snižuje náklady na regály, kabeláž a instalaci.
V obou příkladech je faktor cla proměnnou, kterou se většina lidí mýlí. Vždy měřte činitel zatížení v nejteplejším měsíci, protože AC dimenzovaný na místní chladicí zátěže bude na jaře a v létě cyklovat jinak.
Scénář A: Síťová solární energie pro denní chlazení
Síťový systém nemá baterii. Během dne solární pole napájí AC a veškerý přebytek jde do sítě. V noci budova čerpá ze sítě jako obvykle. Jedná se o nejekonomičtější architekturu, protože síť funguje jako nekonečná baterie bez kapitálových nákladů.
U 2tunového AC používaného hlavně během slunečných hodin závisí počet panelů téměř výhradně na účinnosti jednotky. Níže uvedená tabulka porovnává denní požadavky na panely pro stejné 8hodinové chladící okno při 5 špičkových slunečních hodinách s použitím 400W panelů.
Schéma je jasné: čím efektivnější je chladicí systém a čím přímočařeji využívá stejnosměrný proud, tím menší je pole. Pro typický dům s kvalitním invertorovým střídavým proudem je 3,2kW až 4kW pole osmi až deseti 400W panelů nejběžnější velikostí pro 2tunové zatížení.
Scénář B: Off-Grid s bateriovým úložištěm
Provoz 2tunového AC mimo síť je jiný problém. Bateriová banka musí uchovat dostatek energie pro večerní a ranní chlazení a pole musí být dostatečně velké, aby bylo možné provozovat AC při současném dobíjení baterie. V praxi to zvyšuje velikost FV pole o 25 až 35 procent ve srovnání se systémem vázaným na síť.
Kapacita baterie se vypočítá následovně:
Kapacita baterie (kWh) = denní AC energie ÷ (účinnost invertoru × hloubka vybití)
Pro 12 kWh denní zátěž, 90% účinnost invertoru a 80% hloubku vybití pro lithiové baterie je potřeba úložiště 12 ÷ (0,9 × 0,8) = 16,7 kWh, což vychází zhruba na 350 Ah při 48 V. Níže uvedená tabulka uvádí praktické kombinace pro 2tunový AC.
| Denní AC energie | Baterie (48V) | Minimální solární pole | 400W panely |
|---|---|---|---|
| 6 kWh | 8,3 kWh / 175 Ah | 1,95 kW | 5 panelů |
| 10 kWh | 13,9 kWh / 290 Ah | 3,25 kW | 8-9 panelů |
| 14 kWh | 19,4 kWh / 404 Ah | 4,55 kW | 11-12 panelů |
| 18 kWh | 25,0 kWh / 520 Ah | 5,85 kW | 14-15 panelů |
Je zde také sezónní rozměr. V severním klimatu může zimní solární produkce klesnout o 30 až 50 procent pod letní průměr. Pokud se klimatizace používá pouze v létě, není to problém; pokud chladicí zátěž běží celoročně, je třeba dimenzovat na nejhorší měsíc.
Jednodušší cesta mimo síť: DC 48V Solar AC
Jedním ze způsobů, jak snížit zátěž baterie, je napájet střídavý proud přímo ze sběrnice 48 V DC namísto přeměny stejnosměrného proudu baterie zpět na střídavý proud z elektrické sítě. Tím se odstraní celý krok inverze a systém se snadněji obsluhuje na vzdálených místech. Řada Deye pro nástěnnou montáž mimo mřížku přesně toto dělá, využívá chladivo R410A a stejnosměrný pohon kompresoru.
DEYE Nástěnná Off-Grid solární AC, DC 48V, R410A Vytvořeno pro místa bez sítě nebo častých výpadků proudu. Připojuje se přímo k 48V bateriové bance a FV poli, bez použití samostatného měniče. Zobrazit produktScénář C: Hybridní AC/DC solární klimatizace
Hybridní AC/DC solární klimatizace jsou nejrychleji rostoucí kategorií z dobrého důvodu: samotná jednotka obsahuje jak AC vstup ze sítě, tak DC vstup ze solárního pole. Regulátor v reálném čase rozhoduje o tom, kolik výkonu kompresoru pochází z FV strany a kolik ze sítě. Během dne lze téměř veškerou energii čerpat z panelů; když se mraky přeženou nebo slunce zapadne, regulátor zapojí napájení ze sítě, aniž by přerušil chlazení.
Tato architektura snižuje počet panelů dvěma způsoby. Za prvé, FV energie se spotřebovává uvnitř jednotky, čímž se zabrání 5 až 10% ztrátám centrálního střídače napojeného na síť. Za druhé, stejnosměrný vstup může pracovat v širokém rozsahu napětí, takže střídavý proud se spouští dříve ráno a běží později odpoledne se stejným polem. V praxi 5panelové pole s hybridní jednotkou poskytuje denní pokrytí, které by vyžadovalo 7 nebo 8 panelů s konvenčním AC plus invertorem. Strategie kontroly stojí za podrobné prostudování v našem technický přehled hybridní AC/DC solární klimatizace .
V kombinaci s malou baterií 5 až 10 kWh se hybridní jednotka protáhne i do večerních hodin. Toto je rozhraní mezi světem vázaným na síť a světem mimo síť a je to konfigurace, která poskytuje nejnižší počet panelů po nejdelší denní dobu provozu.
Tato kategorie je hlavním zaměřením společnosti Deye, odkud pocházejí priority designu firemní zázemí v řízení DC invertorů která začala v roce 2007 a později se rozšířila o integrované solární klimatizační systémy.
DEYE Nástěnná solární AC, hybridní AC/DC, R410A/R32 Přijímá síťové AC a solární DC v jedné jednotce. Kompresor upřednostňuje přímý FV výkon během dne a přepíná na síť pouze v případě, že solární energie nestačí. Zobrazit produktPro instalatéra je jednou z praktických výhod snížená rovnováha nákladů na systém. Není třeba kupovat žádný samostatný střídač vázaný na síť, není třeba navrhovat žádné ztráty při konverzi DC-na-AC-na-DC a systém může používat standardní fotovoltaické moduly bez specializovaných optimalizátorů. Projekt se zjednoduší a zákazník si ponechá energetický výnos pole.
Faktory skutečného světa: klima, izolace a zvyky používání
Vzorec vám dá základní linii, ale samotná budova změní výsledek. Nejdůležitějším faktorem je provozní faktor kompresoru, který je ovlivněn izolací, plochou oken, konstrukcí střechy a nastavenou hodnotou termostatu.
| Stav budovy | Faktor cla | Vliv na počet panelů |
|---|---|---|
| Dobře izolované, zastíněné, požadovaná hodnota 25°C | 40–50 % | Snížit počet o 20–30 % |
| Průměrná teplota doma nebo v kanceláři, nastavená hodnota 23°C | 55–65 % | Základní linie pro dimenzování |
| Špatná izolace, přímé slunce, okolní teplota 40°C | 75–90 % | Zvýšit počet o 30–50 % |
Kromě pláště budovy čtyři jednoduché návyky výrazně snižují požadavky na panely:
Pro lehké komerční interiéry, jako jsou obchody, zasedací místnosti a malé kanceláře, je profil chladicí zátěže odlišný. Skleněné fasády, teplo zařízení a vysoká obsazenost zvyšují provozní faktor během pracovní doby. V těchto prostorách stropní kazeta rozptyluje vzduch přes místnost rovnoměrněji než nástěnná jednotka, což snižuje stratifikaci a zkracuje dobu chodu kompresoru pro stejnou úroveň pohodlí.
DEYE Lehký komerční solární AC, kazetový typ, R410A/R32 Stropní kazetový formát do obchodů, kanceláří a podobných prostor. Hybridní AC/DC vstup vhodný pro lehké komerční solární instalace. Zobrazit produktNáklady a návratnost: Za co skutečně platíte
Ceny se liší podle trhu a podle toho, zda kupujete pouze moduly nebo kompletní nainstalovaný systém. Pro srovnání, fotovoltaické moduly se v současné době obchodují za zhruba 0,60 až 1,00 $ za watt a lithiové bateriové banky za zhruba 300 až 500 $ za kilowatthodinu využitelné kapacity. 3,2kW pole osmi 400W modulů tedy stojí asi 2000 až 3200 dolarů za hardware; montáž, kabeláž a práce přidávají množství závislé na trhu.
Čísla objasňuje jednoduchý příklad návratnosti. SEER 18 2tunový střídavý proud běžící 8 hodin denně s 60% provozním faktorem spotřebuje asi 6,4 kWh za den. Během 180denní chladicí sezóny při tarifu 0,20 USD za kWh jsou roční náklady na elektřinu 6,4 × 180 × 0,20 = 230 USD. Solární pole, které kompenzuje 80 % tohoto zatížení, ušetří asi 184 USD ročně. Jsou-li hardwarové náklady tohoto pole 2 500 USD, jednoduchá návratnost vyjde zhruba na 13,6 let; s místními pobídkami snižujícími čisté náklady na 1 800 USD, klesá na méně než 10 let.
Přidání baterií prodlužuje dobu návratnosti, protože úložný hardware je drahý, ale zvyšuje odolnost. V regionech s častými výpadky, lepší solární vlastní spotřebou nebo tarify za dobu používání s vysokými večerními sazbami je pouzdro baterie silnější. Tam, kde je síť stabilní, zůstává nákladově nejefektivnější možností pole vázané na mřížku.
U hybridního AC/DC systému se peníze, které byste jinak utratili za centrální invertor a jeho kabeláž, přesunou do samotné AC jednotky. V mnoha projektech to vede k podobným celkovým nákladům na systém s lepším solárním využitím, protože AC spotřebovává stejnosměrnou energii přímo namísto placení pokuty za konverzi.
Často kladené otázky
Může 2tunový střídavý proud běžet na 4 solární panely?
Čtyři 400W panely tvoří 1,6kW pole. To stačí k pokrytí provozního zatížení velmi účinné 2tunové jednotky s hodnocením SEER 20 nebo vyšším, ale pouze uprostřed dne. Pro jednotku s normální účinností nebo pokud potřebujete více než šest hodin chlazení, jsou čtyři panely příliš málo. Čtyři až pět panelů zacházejte jako absolutní minimum pouze v případě, že je použita hybridní jednotka AC/DC a síť je k dispozici jako záloha.
Kolik solárních panelů na 2tunové AC s baterií pro celodenní provoz?
Celodenní provoz se zálohou baterií obvykle znamená 12 až 16 panelů o výkonu 400 W plus lithiová baterie o kapacitě zhruba 48 V 300 až 400 Ah. Vyšší číslo pokrývá energii navíc potřebnou k dobití baterie po večerním použití. S panely 550W potřebuje stejný systém pouze 9 až 12 modulů.
Kolik solárních panelů na 2tunový AC v Indii?
Většina Indie zabírá mezi 4,2 a 5,5 špičkovými hodinami slunce. U systému vázaného na mřížku s jednotkou SEER 18 až 20 plánujte 5 až 8 panelů o výkonu 400 W. Pro noční provoz na baterie je typických 9 až 14 panelů plus 48V bateriová banka. Hybridní modely AC/DC se dobře hodí k indickému klimatu, protože vysoké denní sluneční záření napájí kompresor přímo.
Jaký je rozdíl mezi hybridním AC/DC solárním AC a off-grid DC solárním AC?
Hybridní AC/DC jednotka má dva napájecí vstupy, síťový AC a solární DC, a regulátor je míchá v reálném čase. Jednotka DC 48V mimo síť funguje pouze ze stejnosměrné sběrnice připojené k baterii a FV poli, takže je tou správnou volbou pro lokality bez sítě. Pokud má vaše budova stabilní mřížku, je hybridní varianta praktičtější; daleko od elektrické sítě se jednotka off-grid DC jednodušší instaluje a udržuje.
Může 2tunový střídavý proud běžet na 3kW solární soustavě?
3kW solární pole může napájet vysoce účinný 2tunový střídavý proud po dobu asi 6 až 8 hodin za slunečného dne. Pro standardní jednotku SEER 13 až 15 nebo pro delší chladicí okno bude pole nedostačující. Pokud přidáte baterii, stejné 3kW pole pokryje denní zátěž a dobije baterii, ale podle toho byste měli omezit noční spotřebu.
Kolik wattů spotřebuje 2tunový solární střídavý proud za hodinu?
Při plném zatížení spotřebovává 2tunový střídavý proud asi 1 100 až 1 600 W pro vysoce účinnou invertorovou jednotku a asi 2 000 až 2 400 W pro starší jednotku nebo jednotku s nízkou SEER. Přesná hodnota se rovná 24 000 BTU děleno SEER. Při normálním cyklování termostatu je průměrná hodinová spotřeba 40 až 70 % hodnoty plného zatížení.
Potřebuji baterie pro provoz solárního střídavého proudu?
Pouze když potřebujete ochlazení po západu slunce nebo když je mřížka nespolehlivá. Síťový systém s čistým měřením přináší nejnižší náklady na panel, protože síť funguje jako nekonečná baterie. Baterie prodlužují provozní okno, ale zvyšují značné náklady, takže se rozhodujte spíše na základě frekvence výpadků než na zvyku.
Je méně větších panelů lepší než více menších panelů?
Větší panely, jako je 550 W místo 400 W, snižují počet modulů, množství regálů, připojení kabeláže a instalační práci při stejné celkové kapacitě kilowattů. Na otevřené střeše je větší obvykle ekonomičtější. Na střeše se složitou geometrií nebo s více střešními rovinami se menší moduly mohou lépe vejít do dostupných prostor.
