Кондиционер и солнечные панели: летняя нагрузка, которая совпадает с выработкой

Кондиционер и солнечные панели хорошо сочетаются: жарче всего днём, когда панели дают максимум, и нагрузка на кондиционер растёт вместе с выработкой. Обычному бытовому сплиту хватает 1,3–1,6 кВт панелей, чтобы работать днём практически целиком от солнца. Но есть оговорки: ночью без батареи кондиционер питается из сети, пусковой ток у части моделей требует запаса по инвертору, а окупить станцию одним кондиционером не получится. Ниже — расчёт и практические выводы.

Сколько электричества потребляет сплит

Мощность охлаждения кондиционера (например, 2,5 кВт холода) и потребляемая электрическая мощность — разные числа. Электрической мощности, как правило, нужно в 3–4 раза меньше, чем даёт холода: так работает холодильный цикл. Точное значение и диапазон указаны в паспорте изделия. Для расчёта возьмём условный сплит, который в режиме охлаждения потребляет около 0,8 кВт в среднем за час работы (это допущение; реальная цифра зависит от модели, температуры и теплопритоков в помещение).

Если кондиционер работает 8 часов в день: 0,8 кВт × 8 ч = 6,4 кВт·ч в сутки. Инверторные модели с плавным регулированием компрессора в среднем потребляют меньше пикового значения, а старые модели «вкл — выкл» чаще работают на полную мощность.

Сколько панелей нужно на 6,4 кВт·ч

Возьмём данные PVGIS за июль: в Москве 128,2 кВт·ч на 1 кВт за месяц, то есть 128,2 ÷ 31 ≈ 4,1 кВт·ч в сутки. В Краснодаре 147,7 ÷ 31 ≈ 4,8 кВт·ч в сутки. Тогда панелей нужно:

Цифры показывают среднесуточный баланс. На практике выработка идёт «горбом» с пиком в полдень, а кондиционер включается ближе к вечеру, когда в доме накопилось тепло. Поэтому часть вечерней нагрузки всё равно придёт из сети или из батареи. В жару выработка сама слегка падает: панели нагреваются, и мощность снижается на величину температурного коэффициента (разбор в статье о температурном коэффициенте).

Пусковой ток

В момент включения компрессор потребляет кратно больше, чем в рабочем режиме. У инверторных кондиционеров это плавный пуск и небольшой выброс; у моделей «вкл — выкл» пусковой ток может превышать номинальный в несколько раз (точные цифры в паспорте). Сетевой инвертор без батареи эту проблему не решает: пусковой ток сеть отдаёт сама. В схеме с гибридным инвертором и работой от батареи при отключении сети пусковые токи нужно закладывать в выбор инвертора; подробно мы разбирали это в статье «Пусковые токи». Для частого случая «кондиционер и ещё что-то мощное одновременно» запас по мощности инвертора обязателен.

Ночное охлаждение

Самая важная оговорка: ночью панели не работают. Если вы хотите, чтобы спальня охлаждалась ночью от солнечной энергии, нужен аккумулятор. Допустим, кондиционер ночью работает 8 часов со средней потребляемой мощностью 0,5 кВт (ночью теплопритоки меньше): 0,5 × 8 = 4 кВт·ч. Для такой ёмкости с учётом глубины разряда и потерь потребуется батарея примерно 5–6 кВт·ч, но ёмкость и ресурс считайте по паспорту и вашей нагрузке (как считать ёмкость аккумулятора). Батарея заметно удорожает проект, и оправдана она в основном тогда, когда есть ещё и другие задачи: резерв на случай отключений, тариф «день — ночь», аккумулирование вечернего пика.

Если же у вас двухзонный тариф, ночью кондиционер питается по сниженной цене; на московской ставке (газовая плита) это 4,85 руб./кВт·ч против 10,64 днём. Тогда ночные 4 кВт·ч стоят около 19 руб., и батарея только ради кондиционера не окупится. Оценить выгоду именно вашего тарифа можно в калькуляторе «день — ночь».

Окупается ли «кондиционерная» станция

Посчитаем честно. Допустим, вы поставили 1,6 кВт панелей только ради кондиционера в Москве. Сезон охлаждения в средней полосе — условно 60 дней в году (это допущение, в южных регионах он длиннее). Замещённая энергия: 6,4 кВт·ч × 60 дней = 384 кВт·ч. По одноставочному тарифу 8,90 руб./кВт·ч это 384 × 8,90 ≈ 3 400 руб. в год. Стоимость станции около 94 000 руб. — срок возврата выходит за расчётный срок службы оборудования. Вывод: «станция только для кондиционера» экономически слабая.

Но панели работают весь год: те же 1,6 кВт в Москве за год дают 1,6 × 973 ≈ 1 557 кВт·ч, и остальные месяцы они снижают счёт за обычную нагрузку. Правильная постановка вопроса: не «окупится ли кондиционер», а «как кондиционер увеличит долю собственного потребления станции». Именно для этого он и хорош: летом он забирает энергию в те часы, когда иначе её пришлось бы отдавать в сеть. Мощность станции в целом выбирайте по потреблению дома (как выбрать мощность).

Практические советы

• Включайте кондиционер заранее, в первой половине дня, пока панели дают много: дом успеет остыть и вечером нагрузка будет меньше.
• Инверторные модели кондиционеров лучше сочетаются со станцией из-за плавного пуска и меньшего среднего потребления.
• Для южных регионов, где охлаждение идёт месяцами, станция, ориентированная на дневную нагрузку, окупается заметно лучше, чем в Подмосковье (сравнение в статье о Краснодарском крае).
• Если на кровле нет места под панели для кондиционера и всего остального, учтите, что площадь и затенение определяют мощность раньше бюджета.

Если дом уже на двухзонном тарифе

Двухзонный тариф меняет смысл: днём электричество дороже (10,64 в Москве), значит, замещать дневную энергию панелями выгоднее, чем ночную. Кондиционер, работающий днём, как раз попадает в дорогую зону. С другой стороны, ночью цена низкая, и дополнительной батареи для кондиционера не требуется. Общую картину по тарифам смотрите в статье о тарифах в России.

Частые вопросы

Можно ли подключить кондиционер напрямую к панелям без инвертора?

Обычный бытовой сплит рассчитан на переменный ток 220 В, поэтому нужен инвертор. Существуют специальные кондиционеры на постоянном токе, но это отдельный класс оборудования.

Хватит ли станции 3 кВт для двух кондиционеров?

Среднесуточно, скорее всего, да, но в пиковые часы два сплита вместе с остальной нагрузкой могут превысить мощность инвертора или панелей. Тогда разницу покроет сеть.

Что будет при отключении сети в жару?

Сетевой инвертор без батареи при отключении сети останавливается из соображений безопасности. Работать при отключении сможет только схема с гибридным инвертором, батареей и выходом на нагрузку (про гибридные инверторы).