家用太阳能发电机尺寸指南
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写的合格的太阳能工程师Aniket.最后更新:
家用太阳能发电机在房主中越来越受欢迎。自然灾害造成的电力中断越来越多,这是一个日益令人关切的问题,突出了能源安全和发电机的重要性。尽管市场上一直有汽油或柴油发电机,但它们高昂的运行成本和对环境的有害影响正促使人们选择更清洁、更划算的能源,如太阳能。的太阳能发电机的使用寿命也可以明显更长。
如果你想了解哪种类型的发电机最适合你的家庭,像这样的家用太阳能发电机尺寸指南是必不可少的。任何家庭太阳能系统的大小主要取决于所利用的能源量、使用的电器数量和它们的电力消耗。
了解电力/能源消耗
当你对太阳能发电系统进行评估时,首先应该了解能源消耗的数量和模式。幸运的是,计算你的具体能量消耗是相对简单的。然而,人们更喜欢将太阳能发电机的尺寸调整到只满足“基本的”电力需求,而不是满足整个家庭的需求。在停电的情况下,我们大多数人不使用几台电器也能应付。
首先,列出你的“基本”电器清单。大多数人选择室内照明、冰箱、微波炉、一两台笔记本电脑和一些其他基本家电,如洗碗机和洗衣机。
权力
一旦您列出了需要发电机供电的必要设备列表,下一步就是添加功耗以获得总功率需求值。为此,您需要以瓦特为单位测量每一个设备的额定功率。
有两种方法可以知道。第一个是检查器具上的额定功率标签。每个电器上都有一个制造商的标签,上面有这个信息。
另一种方法是使用现成的电器及其功率清单要求。一些电器可能没有他们的功率消耗在标签上给出的瓦特,所以乘以电压和电流(安培)将提供给你每小时消耗的瓦特。
你必须记住,有些电器在启动时耗电更大,比如水泵。当涉及到家用备用太阳能发电机时,将这些电器完全从计算中剔除。
一个普通的美国家庭需要大约6千瓦的太阳能电池板。在为你的家挑选太阳能发电机时,只考虑必要的电器。理想情况下,这个值应该下降到一半以下,但它可以根据你所谓的“本质”而变化。
一旦你列出了所有电器的额定功率,把它们加起来。总和是您将需要从您的家庭太阳能发电机的总电力。例如,如果你的总功率加起来是1000瓦,那么你的太阳能电池板的容量必须至少是1000瓦(1千瓦)。以下是家用电器及其功率的示例列表:
能源
一旦你计算了总功率需求,下一步是确定发电机系统的大小,了解你的能量需求。电能是在一个小时内消耗或产生的,而电能是在几个小时内消耗或产生的。
让我们用一个例子来理解理解能源消耗的重要性。假设基于您的功率计算,您决定使用1kw的太阳能电池板。你每天使用大约8小时的1000瓦特每小时,但你的电池板获得的阳光只够发电5小时。这意味着尽管你的能量消耗和能量生成匹配,你仍然会有3个小时没有电。
这正是能量发挥作用的地方。了解一天的能源消耗有助于调整系统的大小,使其拥有合适的太阳能电池板。回到我们的例子,让我们计算一下你一天需要多少能量:
1kw × 8h = 8kwh
面板尺寸
我们的目标是有足够的太阳能板来生产足够24小时使用的能源。现在,考虑到你所在地区的5小时日照,让我们看看需要多少千瓦的电池板:
8 kWh ÷ 5 h = 1.6 kW
这意味着为了弥补这三个小时的损失,我们的发电机输出功率必须是1.6 kW,而不是我们最初计算的1 kW。
然而,1.6 kW的总功率输出可以为您的家庭提供与1kw面板相同的5小时,所以只有足够大小的面板是不够的。在这种情况下,我们会在下午有多余的能量。我们储存这些额外的能量,并在我们额外的3个小时里使用它,通常是在晚上的晚些时候。于是就有了电池!
电池的大小
我们已经讨论过,为什么大型面板不是发电机的完整解决方案,以供电您的电器运行一整天。你可以安装数百个面板,但仍然无法开动一台微波炉做晚餐。我们需要电池来储存多余的能量。电池还能确保在阳光量突然变化时持续供电。
电池是化学装置。它们利用电能进行化学反应,给电池提供一定的势能。当电池端子连接到电负载时,就会发生反向化学反应并产生电,我们称之为电池放电。
回到我们的例子,我们已经知道我们需要1.6 kW的太阳能电池板,它将产生8千瓦时的能量。我们现在必须决定电池需要储存多少能量。整个8千瓦时不需要储存在电池中,因为一旦产生电力,下午就会使用一些电力。
假设你白天的能源消耗是5千瓦时,晚上是3千瓦时。这意味着我们必须确定电池的尺寸,能够储存3千瓦时的太阳能。
这里有两个选择。一是找出所需电池的合适尺寸,安排电池并与面板连接。您还需要一个太阳能充电控制器,确保电池安全、高效地从电池板和逆变器将权力从直流到交流,使其适用于众议院因为所有家用电器设计操作交流电(AC)。
第二种选择要容易得多,那就是选择一个太阳能备用发电机现成的。这些太阳能发电机作为一个集成单元的充电控制器,电池,和内置的电源逆变器。现代太阳能发电机通常还带有其他一些有用的功能,比如液晶显示器和各种电源插座或端口。在这种情况下,1000-2000瓦的重型便携式发电机就足够了。它可能不能为整个家庭供电,但这就是它的便携性。
随时可使用的选项可能稍微昂贵一些,但更可靠和耐用。如果您选择第一种选择,让我们看看如何计算您的家庭1kW家用发电机的电池大小:
电池的规格通常是Ah(安培小时)和电压。因此,我们需要将所需的kWh转换为Ah,以找到我们使用的正确电池数量。从我们的示例中,我们知道需要存储3kWh,或3000Wh。让我们看看如何把它转换成Ah和v。功率是电流和电压的乘积,因此,
W = a × v
因此,Wh = Ah × V
我们需要存储3000Wh,电池的额定电压通常为12V,因此,
Ah = Wh ÷ V = 3000 ÷ 12 = 250
在理想情况下,250Ah的电池容量应该是足够的,但还有两个因素降低了电池容量的实际可用性。一个是效率,电池在转换过程中会损失一些能量;因此250Ah的电池可以储存更少的能量。
第二是放电深度或任何电池的允许放电水平。100%提取电池储存的能量会损害电池。电池效率通常在80%左右,放电深度(太阳能电池)也在80%左右。我们实际的Ah要求变成:
÷ (0.8 × 0.8) = 390ah
因此,我们需要大约400ah的12V电池作为家用太阳能发电机的备用能源。这可以是四节连接的100Ah电池的形式。这些电池可以串联,并联,或两者都连接,这取决于您的逆变器和充电控制器的额定电压。你可以选择任何类型的电池,只要它适合你的需要和预算。
对于充电控制器来说,只需将太阳能电池板的功率除以电池电压就能得到额定电流。在这种情况下:
1000w ÷ 12v = 83.3 a
考虑到安全裕度,100a的太阳能充电控制器就足够了。逆变器的选择也基于您的面板的大小。在这种情况下,1kW的逆变器应该是合适的。许多制造商还提供内置充电控制器的离网逆变器。
总的来说,太阳能发电机是强大的机器,可以为你的家服务几十年,特别是在停电期间供电。的太阳能发电机的工作原理都很容易理解。家用太阳能发电机的选型过程并不复杂,只需几个简单的步骤。然而,我们推荐使用一种结构良好、随时可用的太阳能便携式发电机,它将省去组件选择、布线和可能的维护的麻烦。
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