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太陽能發電需要哪些連接

科技 更新时间:2024-12-18 12:28:32

我前些天發布了一篇文章關于應急物品列表的清單裡有一樣是太陽能發電,主要是給電腦(低功耗12V電腦24小時開機)、電風扇、照明、多台手機和其他智能家居設備充電,以及應急停電時燒個水,煮東西吃。沒想到很多網友私信向我了解情況,我現在統一介紹下。整篇文章篇幅有點長,網友自己根據已經了解部分的可跳讀。以下引用到的圖片,避免涉及廣告嫌疑,我全把有品牌名稱和LOGO圖标的全進行了打碼處理。

先簡單介紹下,太陽能發電系統主要分為太陽能發電站并網到國家電網和離發電系統。對個人來說比較關注區别是并網是發出來的電直接接入到國家電網,電網定期把收益打到你銀行帳戶,而離網發電系統需要自己準備蓄電池存儲電能,需要考慮到蓄電池成本和蓄電池壽命。我個人住在高層,并非頂層,使用的就離網太陽能光伏闆發電,也就是需要蓄電池。一般來說成本相對目前電費來說相對比較高,很難較量什麼時候才能賺回成本問題,如果您是地處于用電不方便或是電費成本實在太高或限電等原因,或者是考慮到應急準備(災害準備和戰時準備)或個人興趣愛好,那您可以花錢折騰下,其他的不建議個人折騰哈。

需要購買的物品列表:

主要三大件設備:

1、太陽能發電光伏闆;2、太陽能發電控制器;3、蓄電池(鉛酸蓄電池、磷酸鐵锂蓄電池或是三元锂電池等)

小配件:光伏線纜,電瓶串并聯連接線(多個蓄電池時用到)。

可選設備:

直流電風扇、車載電飯煲、車載燒水壺等直流設備以及220V逆變器(用于将直流電轉換成家電設備可用的220V交流電)。

我先說下我的個人太陽能發電系統的配備情況:

太陽能發電需要哪些連接(如何弄一個個人太陽能發電系統)1

我書房角落裡的太陽能控制器和底部蓄電池

(1)A級單晶太陽能發電光伏闆3塊,共370瓦,分别是100W 120W 150W,個人強烈建議買統一大小的,必要時方便選擇串聯或并聯太陽能闆。我是并聯起來的,我的小陽台位置剛好隻能塞下以上規格大小的,所以買了不同功率的。

(2)太陽能控制器一個60A的,一般個人根據太陽能闆功率選擇,一般是10A至30A或40A就可以了,因為我打算後面可能還會加太陽能闆,所以預買了60A的,是12V/24V通用,是鉛酸蓄電池和膠體免維護蓄電池使用,三元锂電池的得另外一版本控制器,下面會再詳細點介紹。

(3)蓄電池:我使用了太陽能發電和風力發電專用的膠體免維護蓄電池,會比一般蓄電池會貴一點,使用壽命會長點。共3個,分别是12V38Ah、12V55Ah、12V65Ah,容量共158Ah。強烈建議購買統一容量的,不要問我為什麼這麼奇葩買不同容量的電瓶,因為我放書房那角落,隻能拼起來放這幾個大小規格的…

題外話:[捂臉]

反正我對太陽能闆功率和蓄電池容量大小的選擇是很悲催,很被動的,隻能根據有限的放置位置大小來選擇。希望各位若條件允許,不要學我哈,要選擇電壓、容量大小、品牌一樣的電池。要選擇工作電壓、功率一緻的太陽能光伏闆。但感覺我的情況正好适合像我一樣住在高層樓房的城市人們,位置有限。

下面詳細說下以上物品的功能介紹以及選擇和使用的注意事項:

(1)太陽能發電光伏闆:

太陽能發電需要哪些連接(如何弄一個個人太陽能發電系統)2

太陽能闆結構示意圖

分單晶太陽能闆和多晶太能闆,要選擇A級以上的,工藝和發電效率高。一般單晶發電效率比多晶太陽能闆高,如果當地太陽陽光比較充足的,建議選擇單晶太陽能闆,如果當地陰雨天比較多的,選擇多晶太陽能闆。而且要選擇闆子裡個二極管的,這個旁路二極管,起到防止熱斑效應和反接短路保護,一般A級闆都會有。當您的蓄電池電壓為12伏的,用18v的太陽能闆(開路電壓一般為21伏),當為24伏蓄電池用36v的太陽能闆(開路電壓一般為42伏)。

我買的100W 大概百來塊。這個支出不是大頭。好的點太陽能闆使用壽命一般有20年至25年以上,但發電效率會随着時間衰減。選擇多大功率的太陽能闆,要根據你當前的蓄電池電壓和總容量來選擇,跟商家說下,他們也會給你建議需要買多大功率多少工作電壓的太陽能闆才合适。

至于擺放方向和位置,樓頂一般最好是向南。但我的書房向東,隻能向東,也就是隻有早上太陽能曬到,假如身處高層的你,也隻能根據實際情況來放置了,但沒辦法發揮太陽能闆的實際功率,到時候不要錯怪人家賣家,說人家的闆子功率不足哈。

(2)太陽能控制器:

以下是網上找的幾種太陽能控制器圖

太陽能發電需要哪些連接(如何弄一個個人太陽能發電系統)3

普通PWM太陽能控制器

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這個是我目前在用的太陽能控制器

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這個是比較貴的MPPT太陽能控制器

太陽能控制器的主要作用是将太陽能發的電給電瓶充電,防止蓄電池過充,過載保護,蓄電池過放保護,防電流倒流到太陽能闆,防浪費電池電量損壞太陽能闆等功能。千萬不要省掉了太陽能控制器,很多人問沒太陽能控制器行不行的?不行的,因為你現在弄的是離網太陽能發電,除非你不打算要蓄電池和太陽能闆了。同樣不要蓄電池也不行的,直接接負載設備會燒壞你太陽能闆。沒蓄電池,那晚上沒太陽的時候,你怎麼用電?所以白天要把太陽能發的電存儲起來,這樣晚上也可以使用。

一般太陽能控制器有便宜的幾十塊到百來塊的,幾百塊,甚至接近上千的Mppt的充電效率高的太陽能控制器。個人使用的太陽能闆不多功率不大的,選擇個幾十塊的PWM類型太陽能控制器也是可以的,我自己選擇了百來塊的軟MPPT類型的太陽能控制器,總的充電效率和充電電流效果還不錯。但不建議一般個人花大價錢買真正的MPPT太陽能控制器,這種一般房車或是大功率太陽能發電站才用。

對了,太陽能控制器分兩種版本的,一個是鉛酸/膠體免維護蓄電池/磷酸鐵锂使用,而三元锂/聚會物/18650電池的得另外一版本,千萬别買錯,建議下手購買前問清楚商家。當然如果像我說的那種貴的MPPT太陽能控制器是通用的。

如何選擇适合的太陽能控制器?

關于選擇MPPT類型,還是選擇PWM類型我就不說了,上面提過了。現簡單說一下,如何選擇适合電流大小的太陽能控制器,打個比喻,如果隻有一塊100瓦12v系統的太陽能闆其工作電壓為18v 則100÷18≈5.6A,所以太陽能控制器應該選擇10A的,在大于當前計算得的電流。同樣24V蓄電池系統的,要用太陽能闆總功率除以當前太陽能闆的工作電壓(如36V)等于所需的電流,最大電流值不要選擇太接近太陽能控制器最大電流的控制器。原則上是A數越大,拓展性越寬,方便以後增加太陽能闆。

太陽能控制器的接線順序:

安裝時,一定要先接上蓄電池,然後接上太陽能闆光伏線,最後是負載。拆的時候反過來:先拆負載線,再拆太陽能闆接線,再拆蓄電池連接線。

(3)蓄電池:

這個是太陽能發電系統中最大的花費,而且電池壽命有限。一般用到的蓄電池類型有:

普通鉛酸蓄電池(使用壽命一般2至3年)、膠體免維護蓄電池(其實也屬于鉛酸蓄電池一種,但比較省事穩定安全,使用壽命會更長一些,一般3至4年)、最後就是貴的磷酸鐵锂電池和三元锂電池,由于三元锂電池的不穩定性,危險系高,個人家庭裡不建議使用,而且價格昂貴。磷酸鐵锂電池其工作電壓适中(3.2V)、單位重量下電容量大(170mAh/g)、高放電功率、可快速充電且循環壽命長,在高溫與高熱環境下的穩定性高。磷酸鐵锂電池至少具有以下五大優點:更高的安全性、更長的使用壽命(一般8至10年左右)、支持快速充電、工作溫度範圍廣。不足:磷酸鐵锂存在一些性能上的缺陷,如振實密度與壓實密度很低,導緻锂離子電池的能量密度較低;材料的制備成本與電池的制造成本較高,電池成品率低,一緻性差;産品一緻性差;知識産權問題;關鍵價格也不便宜。

所以大家應該根據實際應用場景和個人預算選擇以上電池種類。但家用着實不建議選擇三锂元電池,新能源電動汽車就是使用了三元锂電池,要求技術極其嚴格。新聞上看到路上電動自行車突然爆燃的一般都是改裝使用了锂電池的,還有把電動自行車拉進電梯,拉回家充電的,在電梯裡爆燃,在家裡充電時突然着火的一般都是使用了锂電池的原因。以上危險行為大家不要做喲。個人建議可以考慮普通鉛酸電池,膠體免維護蓄電池,資金充足不計成本的可以考慮磷酸鐵锂電池。

我們應該選擇多大容量的蓄電池?

要根據你準備要供電的設備功率總和使用時長來計算選擇多少Ah的電池。比如我的是12V共158Ah,理論電量就是12Vx158Ah=1896Wh,也就是約1.9度電,這隻是理論上,因為你不可能把電池電量全用完的,會損傷電池,加上如果要用逆變器也有損耗。另外還要預計到如果連續3天(看你個人實際需求)陰雨天,沒太陽能,太陽能闆幾乎沒能發電,你當前電池容量能不能撐過3天,如果不能,需要加大電池容量。整個太陽能光伏發電系統中,蓄電池占成本最高,加上使用上壽命不長,嚴重影響了太陽能發電的發展和個人看的需求。如果電池存儲電量問題和成本問題能解決,對太陽能發電和個人來說,以及環境保護問題将是極大的利好。

太陽能發電需要哪些連接(如何弄一個個人太陽能發電系統)6

網上找的,自己收藏的,所需太陽能闆功率,蓄電池容量大小的計算,僅供參考

(4)其他配件的選擇:

太陽能闆與太陽能控制器之間的連接線,一般使用光伏線纜,具有導電性好,耐曬耐雨淋,使用壽命長等特點。太陽能闆功率不大的選擇2.5平的就可以,太陽能闆多的,功率大的直接上4平方和6平方的,具體如何詳細選擇不再一一展開,此處省略300字…。太陽能控制器與蓄電池之間的連接線盡使用純銅線(紫銅無氧銅最好)。

逆變器的選擇:

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12V1600W純正弦波逆變器

如果可以,一定要選擇純正弦波逆變器。

由于蓄電池是直流電,組成的電壓一般是12V 24V 48V和60V以及72V。家裡的電器是220V交流電,如果您确實需要用到,你要先确定你的蓄電池系統是多少伏的,然後再看你家裡要用的電器最大功率,比如你要帶個飲水機,如果額定功率是500W,那逆變器你至少要選擇1000W功率以上的,因為逆變器是标稱功率是指峰值功率,額定功率通常隻有一半,千萬别選擇錯了哦。我的是12V系統,蓄電池容量也不怎麼大,我隻想應急時能帶動小電飯煲,燒水的飲水機,電視等800W以下的家用電器,所以我就選擇了12V1600W的純正弦波逆變器就适合我用了。您自己要根據自己的實際情況選擇。但市面上很多是修正弦波逆變器打着說是純正弦波逆變器或打字眼來欺騙消費者,大家選擇的時候多留意下。

建議:如果可以,可以選擇直流設備,比如直流電風扇,直流(車載)燒水壺,穩壓降壓模塊給手機等充電等等,這樣電量損耗少,用逆變器轉換裡需要損耗一定額外電量。

由于篇幅有限,很多地方沒有詳細展開來說,大家有什麼疑問可以評論或私信。以上隻是我個人折騰太陽能光伏發電期間所了解掌握到的,有什麼不對的或漏說的,大家可以相互交流補充下。手機打這麼多字很累,可能容易出錯,請大家多多包涵諒解。

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