Универсальной формулы «столько-то панелей на частный дом такой-то площади» не существует, потому что под разные задачи станция считается по-разному. Разберём три расчёта, три жёстких ограничения сверху и ошибки, из-за которых массив оказывается либо бесполезным, либо вдвое дороже нужного.
В большинстве статей приводят одну формулу: годовое потребление поделить на коэффициент и на мощность модуля. Она даёт правдоподобное число, и для одной из трёх задач она даже верна. Для двух других — нет, и разница не косметическая.
Дело в том, что выработку нужно с чем-то сопоставить, и вариантов ровно три:
| Задача | С чем сопоставляем | Что считаем |
|---|---|---|
| Снизить счёт при стабильной сети | С дневным потреблением | Массив под то, что дом реально съест днём |
| Резерв при отключениях | С ёмкостью батареи | Массив под восполнение суточного разряда |
| Автономия без сети | С потреблением худшего месяца | Массив по декабрю либо межсезонье плюс генератор |
Годовая формула корректна только в первом случае, и то при условии, что излишки уходят в сеть по договору с зачётом. Если зачёта нет — а по умолчанию в России его нет, — всё, что выработано сверх текущего потребления, просто теряется, и годовой расчёт завышает результат.
Начинают не с крыши и не с бюджета, а с квитанций.
Возьмите счета за 12 месяцев. Годовая цифра нужна для понимания масштаба, но решает не она, а распределение.
Разделите потребление на дневное и вечернее. Это ключевой шаг, который пропускают почти всегда. Солнце даёт максимум с 10 до 16 часов. Если в это время дом пустой, выработка уходит в никуда.
Если у вас прибор учёта с почасовой выгрузкой — возьмите её. Если нет, оцените по здравому смыслу: что работает днём постоянно (холодильник, роутер, вентиляция, насосы, кондиционер летом), а что включается вечером (плита, стирка, свет, телевизор).
Учтите сезонность. Зимой потребление обычно выше: свет горит дольше, работает циркуляционный насос отопления. А выработка при этом минимальна.
| Профиль | Доля дневного потребления | Насколько окупается массив |
|---|---|---|
| Удалённая работа, дом занят днём | высокая | хорошо |
| Бассейн, полив, кондиционирование | очень высокая | отлично |
| Все на работе, потребление вечером | низкая | плохо без батареи |
| Дом выходного дня | низкая в будни | плохо |
Если профиль вечерний, есть два пути: смещать нагрузку на день таймерами — бойлер, посудомойка, стирка, — либо ставить накопитель и считать уже другую экономику.
Второе число, без которого расчёт невозможен, — сколько киловатт-часов в год даёт киловатт установленной мощности в вашей местности. Оно зависит от широты, облачности и того, как ориентирован массив.
Разброс по России большой: южные регионы дают заметно больше северных, и одна и та же станция в Краснодаре и в Вологде окупается по-разному. В нашем калькуляторе заложены значения по 30 регионам вместе с сезонной кривой — там же видно, как выработка распределяется по месяцам.
Сезонная кривая важнее годовой цифры. Годовая сумма может выглядеть отлично, но если 70 % её приходится на май–август, а потребление у вас круглогодичное, реальная польза окажется меньше ожидаемой.
Считают по дневному потреблению буднего дня, а не по годовому счёту и не по площади крыши.
Логика: массив должен покрывать то, что дом съедает в светлые часы. Всё сверх этого либо уходит в сеть (если оформлен договор), либо теряется.
Пример: дом потребляет 500 кВт·ч в месяц, из них примерно половина — днём. Значит целевая выработка около 250 кВт·ч в месяц, и от неё, с учётом удельной выработки региона и коэффициента производительности системы, считается мощность массива. Для средней полосы это обычно выходит в район 3–4 кВт, то есть 5–7 модулей по 550–650 Вт.
Здесь массив считают не от счёта, а от батареи: он должен успевать восполнить суточный разряд накопителя за световой день.
Логика простая: если резервная группа за сутки съедает 5 кВт·ч, массив должен эти 5 кВт·ч выработать, причём не в идеальный июньский день, а в типичный. Плюс запас на пасмурную погоду, иначе накопитель будет постепенно уходить в минус.
Важно: для резерва панели вообще не обязательны. Батарея заряжается от сети, и система выполняет свою задачу без единого модуля. Панели здесь добавляют экономию и продлевают автономию при долгих отключениях.
Самый требовательный случай. Считают по худшему месяцу, а не по среднегодовой выработке — это главная и самая дорогая ошибка автономных проектов.
В средней полосе России выработка в декабре и январе падает относительно летней в разы: короткий день, низкое солнце, пасмурность и снег на модулях. Станция, посчитанная по среднему за год, зимой просто не работает.
Отсюда развилка: либо массив и накопитель кратно увеличиваются под декабрь и девять месяцев простаивают недогруженными, либо считают по межсезонью и добирают генератором несколько недель в году. Второе дешевле кратно, и именно так собирают большинство реальных объектов.
Подробнее этот случай разобран на странице объект без сети.
Вопрос «сколько вырабатывает солнечная панель» имеет ответ только вместе с регионом и месяцем. Паспортная мощность — это лабораторные условия: 1000 Вт на квадратный метр и 25 °C. В реальный год модуль на 600 Вт в средней полосе даёт порядка 600–750 кВт·ч, и почти половина этого приходится на май — август.
Отдельно про то, сколько ампер даёт солнечная панель. В даташите указаны две пары чисел: ток и напряжение в точке максимальной мощности и ток короткого замыкания с напряжением холостого хода. Рабочий ток современного модуля — порядка 13–18 ампер, и он почти не зависит от количества модулей в цепочке: при последовательном соединении складываются напряжения, а ток остаётся как у одного модуля. Именно поэтому цепочку собирают последовательно — по тонкому кабелю идёт небольшой ток при высоком напряжении.
Привычных 220 вольт панель не даёт вообще: на её выходе постоянный ток, а переменное напряжение создаёт инвертор.
Сколько бы ни получилось по расчёту, есть три вещи, которые ограничивают массив независимо от вашего желания. Про них не пишут почти нигде, а упираются в них все.
В характеристиках инвертора есть два разных параметра, и путать их нельзя:
| Инвертор | Номинал | Разрешённый массив | Модулей по 650 Вт |
|---|---|---|---|
| SUN-3.6K-SG04LP1 | 3 600 Вт | 7 200 Вт | до 11 |
| SUN-5K-SG04LP1 | 5 000 Вт | 10 000 Вт | до 15 |
| SUN-8K-SG05LP1 | 8 000 Вт | 16 000 Вт | до 24 |
| SUN-12K-SG05LP3 | 12 000 Вт | 24 000 Вт | до 36 |
Перезаклад массива относительно номинала инвертора — это норма, а не ошибка. Производитель разрешает его именно потому, что пиковую мощность массив выдаёт считанные десятки часов в году, а в пасмурный день и зимой лишние модули дают заметную прибавку.
Ограничение, из-за которого система не запускается зимой, хотя летом работала.
Модули в цепочке соединяются последовательно, и их напряжения складываются. Сумма напряжений холостого хода не должна превышать максимальное входное напряжение инвертора — у бытовых моделей это обычно 500–800 В.
Считать надо для самой холодной температуры вашего региона. У кремниевых модулей напряжение растёт при понижении температуры: цепочка, которая летом даёт 480 В при пределе 500 В, в январский мороз может выйти за предел и вызвать аварийную остановку или повреждение входа.
Точные значения температурного коэффициента напряжения указаны в даташите модуля. Это тот случай, когда «примерно посчитать» нельзя.
Модуль на 550–720 Вт занимает около 2,5 м². Массив на 5 кВт — это примерно 20 м² плюс отступы от краёв кровли и проходы для обслуживания.
Наклон. Оптимум для годовой выработки в средней полосе — близкий к широте места. Но если станция автономная, наклон выбирают круче: это ухудшает лето и улучшает зиму, а зима здесь и есть узкое место. Плюс с крутого ската снег сходит сам.
Ориентация. Юг даёт максимум за год. Восток и запад снижают годовую сумму, но сдвигают пик на утро или вечер — иногда это полезнее, если ваше потребление приходится именно туда.
Тени. Труба, антенна, дерево или соседний дом. Частичное затенение одного модуля просаживает всю цепочку, в которой он стоит. Поэтому затенённые участки либо не используют, либо выводят в отдельную цепочку на второй трекер MPPT.
Порядок цен по нашему каталогу: модули на 515–720 Вт стоят от 15 500 ₽ до 21 000 ₽ за штуку.
| Массив | Модулей по 650 Вт | Панели, порядок |
|---|---|---|
| 3 кВт | 5 | 95–100 тыс ₽ |
| 5 кВт | 8 | 150–160 тыс ₽ |
| 8 кВт | 13 | 250–260 тыс ₽ |
| 12 кВт | 19 | 370–390 тыс ₽ |
Это только модули. Сверх этого: инвертор, крепёж под снеговую нагрузку вашего района, DC-кабель и коннекторы, защита от перенапряжений, монтаж. Крепёж и монтаж в сумме нередко сопоставимы со стоимостью самих панелей — на этом обычно и ошибаются в бюджете.
1. Считать по площади дома. Метры не потребляют электричество. Два дома по 150 м² с газовым и электрическим отоплением различаются по счёту в разы.
2. Считать по годовому счёту без учёта профиля. Даёт красивую цифру и вдвое завышенную окупаемость, если потребление вечернее.
3. Считать автономную станцию по среднегодовой выработке. Зимой такая станция не работает.
4. Забыть про ограничение инвертора. Массив посчитан, куплен и не помещается во вход.
5. Не проверить напряжение цепочки на морозе. Летом работает, зимой авария.
6. Не учесть тени. Один затенённый модуль просаживает всю цепочку.
7. Считать только панели. Крепёж, кабель, защита и монтаж удваивают бюджет DC-части.
8. Планировать крышу «под завязку». Без отступов и проходов монтаж превращается в проблему, а обслуживание — в риск.
Прикинуть станцию под свой регион и потребление можно в калькуляторе — там удельная выработка по 30 регионам и сезонная кривая. Понять, какая задача ваша, помогут страницы решений. А как связать массив с конкретной моделью инвертора, разобрано в статье как выбрать гибридный инвертор.
Площадь дома не определяет потребление: два дома по 150 м² с газовым и электрическим отоплением различаются по счёту в разы. Считать нужно от киловатт-часов в ваших квитанциях, а не от метров. Как ориентир: дом с потреблением 500 кВт·ч в месяц и дневным профилем закрывается массивом на 4–6 кВт, это 7–11 модулей по 550–650 Вт.
Запас нужен, но не «на всякий случай», а по конкретным причинам: деградация модулей за срок службы, потери в кабеле и инверторе, загрязнение поверхности. Обычно это закладывается коэффициентом производительности системы около 0,75–0,8, который уже учтён в расчётных инструментах, включая наш калькулятор.
В средней полосе России полная автономия только на солнце означает расчёт по декабрю, а зимой выработка падает относительно летней в разы. Массив получается кратно больше летней потребности и девять месяцев в году простаивает недогруженным. На практике объекты без сети считают по межсезонью и добирают генератором.
Не только можно, но и нужно. Производитель прямо разрешает массив вдвое больше номинала: пиковую мощность массив выдаёт считанные часы в году, а в пасмурный день, утром и зимой прибавка от лишних модулей заметна. Смотрите строку «макс. мощность массива» в характеристиках своей модели.
Ограничение задаёт не количество, а напряжение: сумма напряжений холостого хода модулей в цепочке не должна превышать максимальное входное напряжение инвертора. Считать надо для самой холодной температуры в вашем регионе — у кремниевых модулей напряжение растёт на морозе, и цепочка, укладывающаяся летом, зимой может выйти за предел.
Современный модуль на 550–720 Вт имеет размеры порядка 2,3 × 1,1 метра, то есть около 2,5 м². Массив на 5 кВт из восьми модулей займёт примерно 20 м² плюс проходы и отступы от краёв кровли. На практике планируют с запасом: тени от труб, антенн и соседних построек забирают часть площади.
Влияет существенно. Оптимум для годовой выработки в средней полосе — южная ориентация и наклон, близкий к широте места. Отклонение на восток или запад снижает годовую выработку, но сдвигает пик выработки на утро или вечер, что иногда полезнее, если ваше потребление приходится именно на эти часы.
В нашем каталоге модули на 515–720 Вт стоят от 15 500 ₽ до 21 000 ₽ за штуку. Массив на 5 кВт — это 7–9 модулей, то есть порядка 147 000 ₽–156 600 ₽ без учёта крепежа, кабеля и монтажа. Актуальные цены смотрите в карточках.
Остались вопросы по вашей схеме? Напишите в Telegram или на sales@deyepower.ru — посмотрим конкретный случай. Консультация бесплатная и ни к чему не обязывает.
Пришлите площадь дома, список нагрузок и примерное потребление в месяц — вернёмся со схемой, спецификацией и ценой. Обычно в течение рабочего дня.