上图中是两个计量电表。左侧电表是逆控一体机输出的电量,而右侧电表则是市电输入的电量。逆控一体机的重要功能,就是当电瓶有电的时候,使用电瓶输出,当电瓶电量耗尽的时候,自动切换为市电输出。所以输出的总功率-市电输入的功率=太阳能发电真实使用功率。
由于我的逆控一体机没有APP计量这些高大上的功能,只能自己加装电表来计算了。其实这样反而是最真实的数据,你知道太阳能板发了多少电意义并不大,太阳能发的电你用了多少才是重要的数据。
16.8-5.3=11.5度电。也就是说我的太阳能发电系统已经为我节省了11.5度电。
从太阳能发电投入到正常的使用中到现在不足一个月,大概26天左右,其间还断断续续抽空整改家里的线天是雨、阴天、多云这类的天气,所以这个数值以后还会有提升。
个人预计,晴天多的月份,夏秋两季在白天使用风扇、给电动车充电等消耗,省电量应该能到30度左右,而阴雨天多的月份,省电量大约是15度这样,平均起来,每个月省电20度左右。
首先是逆控一体机。这个是整套系统的心脏,必须要有。如果只使用太阳能控制器,切换市电就要手动,很麻烦。何况好点的MPPT太阳能控制器加上逆变器价格也接近逆控一体机了。
选择方面,我觉得适用就好。我这是用于照明的,因此不需要追求大功率,好吧,实话说就是,预算有限,所以选1000W的。
TB上1000W的逆控一体机在900左右,再低的不带太阳能控制器了,900也只是带个PWM控制器。考虑再三,认为这个真得要好点的,因此选了个带MPPT控制器的,要1200。对预算有限的我而言,这是很高大上的配置了:1000W输出+40A MPPT控制器的逆控一体机。
接下来就是电瓶的选择。电瓶我最先关注的是TB上的胶体电瓶,200AH的900多,后来想着能不能再减点就上闲余去找,再然后就看中磷酸铁锂电瓶了。
胶体、免维护等电瓶都属于铅酸电瓶,铅酸电瓶在太阳能发电应用方面有个致命的缺点,就是记忆效应,这就导致电瓶不能一直处在亏电状态,否则容量就会慢慢的少。保养不好的铅酸电瓶,即使全新,一两年就挂掉也很正常。
太阳能发电的特性就是起伏不定,晴天的时候,发的电你用不完,而阴雨天的时候,发的电你不够用。所以如果用的是铅酸电瓶,就要经常保养,在连续阴雨天气时使用市电给电瓶充电,这样就增加劳动量了。当然也可设为自动市电充电,但这样的话,就失去太阳能发电的意义了,市电先给电瓶充电,再转电瓶逆变供电,这种是浪费能源的操作。
锂电常见的也有两种,三元锂和磷酸铁锂,相对而言,更稳定的磷酸铁锂更适合太阳能储能。
受限于预算,锂电必须用二手电瓶了,犹豫了很久,我才下手了这个二手的进口磷酸铁锂电瓶。普通的磷酸铁锂相同容量大约5-600块就能入了,我却花了900,也是有点拼的。
闲余上的二手锂电让人眼花缭乱,看介绍让人心动,看评价使人犹豫,没用经验的人,很难选。最后我决定赌一把,买了个据说是进口设备拆下的电瓶。较高的价格也使我犹豫了很久。
发电效率最高的单晶太阳能板+转换效率最高的MPPT控制器+储能效率最高的锂电瓶=强大的太阳能发电系统
二手265W单晶太阳能板,约八成新,个人估计使用时间5年内,尺寸1650x980,标准电压36V,电流8.5A,2块板并联使用,按逆控一体机上的数据,春季中午1点左右最大太阳的时候,电压最大达到32V,电流最大达到17A。价格:215一块,两块100运费,共530。运气较好,无损运送到家。
全新逆控一体机,逆变输出功率1000W,MPPT太阳能控制器40A。1200包邮。
二手磷酸铁锂电瓶,138AH容量,约九成新,自身能力不足,使用时间无法判断。加运费930。
焊架子,先用CAD算一下架子尺寸。由于本人是个干粗活的,各种工具齐全,买些角铁方管就OK,架子的成本较低,当然弱点就是是铁的,容易生锈,可能不锈钢会好点。个人估计如果请人用不锈钢焊这么一个架子,安装好,花费大约要500这样,如果用角铁焊的,请人焊好装好花费估计300左右。
太阳能板到逆控一体机的线我也没有买。因为手上还有些普通电线平的电线米。我看网上那些太阳能专用线平,价格不菲,虽然看起来似乎是好点,但我觉得我这10平的电线也不差。
首先从太阳能板说起。太阳能板有单晶多晶两种,选哪种好呢?可以的情况下,首选单晶,因为单晶效率比多晶高。
先说功率选择,看你的“心脏”而定。我的逆控一体机标准是最大支持500W太阳能板的输入,考虑到效率、二手等因素,我用了265Wx2=530W也是绝对没问题的。如果是全新的太阳能板,我可能会选择450-480W这个功率,总之最好是接近上限功率,才能具备较强的充电能力。那些TB上卖的套装,比如1000W的太阳能套装,只配两块100W的太阳能板,其实是只考虑理论最大值,不考虑效率因素的,遇到阴天就得怂。
电压的选择,主要是要考虑线路的压降。太阳能板到逆控一体机这段,10米以内的自己觉得36V就可以了,如果距离较远,应使用更高点的电压,48V甚至更高。
太阳能板的安装,都是正向南方,角度一般按当地纬度正负5度而定。啥意思呢?就是比如我这儿是北纬23度,如果想冬天发电多点,就加,最大加到28度的太阳能板倾斜角,如果想夏天发电多点,就减,最小用到18度。平均一下,按当地纬度就可以了。
我上面的图样设计,用的是20度,其实是因为我考虑到实际安装中太阳能板垫上去时,会比图纸所述垫高点,角度相应也会大点,所以图纸是20度,实际装好应该在22度这样了。
然后到太阳能线,线径尽量用大点,这样压降就会少点,更加有助于阴天多云天气发电。
到逆控一体机,这机子主要选择还是在PWM还是MPPT控制器方面,相对而言MPPT的效率更加高,但价格也会贵点。自己觉得,效率还是首要考虑因素的,太阳能发电的瓶颈也是在效率,本身效率就很低了,就需要在低效率中选择最高效率的那个,才可能正真的保证更好利用。
MPPT也有得选,40A,60A之类,这个大概意思就是转换成充电电流的大小。也代表着支持的太阳能板功率大小。比如说,12V,40A电流,12x40=480W,功率太大了,是会出问题的。当然这只是理论公式,实际应用是有出入的。你一块100W的发电板,只是巅峰状态时的平均数值,实际这天气阴晴变化,所谓的巅峰状态时间很短的。如果加上现实中的线路损耗、灰尘掩盖等因素,巅峰状态是不存在的。
最后到电瓶,电瓶上面说了,首选磷酸铁锂。多大容量合适呢?我这只能给个参考数据,晚上16%-32%的负载,算平均24%负载,1000W的24%就是240W,这个功率我的电瓶满电状态下可以用到晚上11点左右,电量余80%左右,用到11点是因为这时间以后家人都陆续睡觉了,用电量变少了,而电量余80%也只是个参考数值,80%往下就用得很快了的。而我的电瓶容量138AH。
据平时观察,我这晚上的用电就一个3W的小夜灯,也可能有家人半夜起床用到灯光,这两类用电的情况下,如果晚上12点时电瓶容量有80%,那么肯定能持续到次日,再充电再循环。如果电瓶容量仅剩60%以下,那么次日清早我就会发现逆控一体机已经转换成市电在用,电瓶电量也只有15%了。
这么说来,我这138AH的电瓶,算是刚刚够用,如此也可算出我全屋灯光的总功率大约在500W左右,平时最大同时照明用电功率在320W左右。
晴天的情况,下午1点左右,电瓶就已经充满了。我看到过最大的一次发电电压是32V,电流17A。
多云天气,中午的时候,有26V左右的电压,电流5A左右,最大能充到98%的电量,充不到100%。原因应该是光线不强,太阳能板电流不强,电压是有,电流弱,所以达不到给电瓶充满电所需的电压电流。
阴天比多云更弱点,也是26V左右的电压,电流1-2A,只能充到92%的电量就上不去了。用时不长,也是中午1点钟左右就能到92%了,但就是上不去了。
阴雨天。阴天加上下雨,基本没什么阳光,最多只有1A电流,充不到90%电,达不到自动转换电瓶供电的标准,所以要两天才能充到92%达到标准转换成电瓶供电,然后不到晚上11点就会用光又转换成市电供电。
如果说我还有改进的空间,就是加电瓶了,因为现在晴天时几乎半天时间就能充满这个电瓶。而多云阴天充不满,更大容量也可以用更长时间。
到夏天,可以在中午用风扇(60W),还有给电动车充电(200W),到时利用率就会更高点。
按平均一个月省20度电,一年就能省240度,每度市电是0.54元,一年省129.6元,3000元的投资,需要23.14年才能回本。
它能带来的好处是偶尔停电时的方便,还有用电高峰期市电电压偏低时的照明稳定,再加上某些情况下能够尽可能的防止的阶梯电价,自己觉得,只要能用10年,都算是回本了。
总的说,太阳能发电,当前而言还属于个人爱好,先是满足个人好奇心,然后省上一点点电,就OK了,真正进入日常生活的路似乎还非常的遥远。
投资三千,做一套玩玩,自己觉得还是很不错的。更大的投资确实就没有必要了。小玩怡情,大玩伤身,太阳能发电,小玩即可,切勿大玩!
这套系统已经运行半年了,很稳定。由于测试时挂上去的小电表早拆了,就不知道省了多少电,不过这已经不重要了,只知道它在省电就对了。
今天上楼顶看了下板子,有点脏,等傍晚凉快点再洗一下了。清洗频率大概一两个月吧,也不用很勤快,一点点脏也不可能影响什么。这楼顶灰尘不多,主要是一些虫子的便便和小鸟的便便,干了之后粘得特牢,所以清洗也不容易,得一点点扣。
这是太阳能板的背面,为防雨水溅到线路我给它挂了起来,还包得紧紧的,保证线路的干燥。
上图可见如今这个市电是有点软了。两个月前,市电输入一直是230V左右的,如今220V的标准都达不到了。
机子跟电瓶就摆在这角落里。有个缺点就是这里通风不是很好,夏天时有点热。逆控一体机有风扇会自动给自己散热。不过如果功率大的话我觉得还是找个通风凉快的地方更好,我这功率不大就无所谓了。
逆控一体机的顶部。左边是太阳能电源输入,我用的是10平的BVR电线,之前家里电线整改剩下的,物尽其用而已,还真不错。如果要买新的可能我会选用16平的电焊线,传输能力更佳。
而上图中的空开盒我给每层都装了一个。右边那单P的小是照明用电的开关,每层都有一个。
这样即使晚上停电,也不会两眼一黑了,甚至上个月有次停电我们都毫无察觉,因为光猫和路由WIFI也接到了太阳能,所以停个电对WIFI都没影响,玩着手机的我们也就不会察觉停了电了。
近段时间总听说哪哪限电,我们这里倒是没什么影响。不过,我觉得太阳能照明应该是今后的趋势。