家用太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)，是無(wú)電地區(qū)老百姓解決生產(chǎn)和生活的主要高施之一。但是許多商家給家用太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)代上了神秘的面紗，就此本人做為一個(gè)光伏應(yīng)用專業(yè)的高級(jí)工程師有不得不的話。
1、能源問(wèn)題是世界的共性問(wèn)題，開(kāi)發(fā)新能源是世界關(guān)注的熱點(diǎn)為。
太陽(yáng)能是一種新能源，深受人們的觀注，經(jīng)過(guò)這么多年的工藝研究，價(jià)格有所下降，由于價(jià)格的影響，一般群眾還是消費(fèi)不起的，只有在沒(méi)有辦法使用市電的地方，這種能源才會(huì)被考慮使用，再者由于石油等可用于小型發(fā)電設(shè)備的燃料產(chǎn)品價(jià)格一直上楊，以及政府對(duì)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)越來(lái)越重視，太陽(yáng)能光電產(chǎn)業(yè)才得到空前的發(fā)展，各種太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)品向廣大消費(fèi)者展示著新奇的一面。其中一種產(chǎn)品家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)更是為廣大無(wú)電用戶家庭用電帶來(lái)新的希望。
太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)是一種典型的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，是以太陽(yáng)電池作為主供電源，由太陽(yáng)能電池方陣、接線箱、控制器、逆變器、輸出配電柜、蓄電池組和支架等組成的可完全獨(dú)立運(yùn)行的交流電源系統(tǒng)，太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)。
2、家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)是要設(shè)計(jì)的，不能想怎么做就怎么做
太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原則是在保證滿足負(fù)載用電量需要的前提下，確定最少的太陽(yáng)能電池組件和蓄電池容量。通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，合理確定太陽(yáng)能電池組件數(shù)量和蓄電池容量、包括安全性、可靠性等諸多方面的要求。
太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，為滿足符合能量的需求,在系統(tǒng)設(shè)置地點(diǎn)的日照條件和環(huán)境溫度等情況下，優(yōu)選出合適的太陽(yáng)能電池方陣和蓄電池容量，并使系統(tǒng)中所有設(shè)備相互匹配，保證系統(tǒng)的合理性和適用性。一個(gè)完善的太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)需要考慮多種因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，如電氣性能設(shè)計(jì)、熱力設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，對(duì)地面應(yīng)用的獨(dú)立電源系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最主要的是根據(jù)使用要求，決定太陽(yáng)能電池方陣和蓄電池規(guī)模，以滿足正常工作的需求。
設(shè)計(jì)依據(jù)：
《家用太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 19064-2003；
《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95；
《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T5222-2005
3、家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)配置的設(shè)計(jì)主要考慮兩種因素
(1)根據(jù)負(fù)荷需求，環(huán)境參數(shù)和太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)部件的電氣參數(shù)，選擇不同的系統(tǒng)部件。
(2)需要確定的數(shù)據(jù)主要包括：安裝地點(diǎn)的日照輻射、太陽(yáng)能電池方陣傾斜面的日照輻射、環(huán)境溫度參數(shù)。系統(tǒng)電壓、負(fù)荷能量需求，最大和平均的放電電流。控制器、逆變器調(diào)節(jié)特性與參數(shù)，太陽(yáng)能電池組件和蓄電池的特征參數(shù)和系統(tǒng)供電可靠性和供電電源可用率。
4、家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
（1）有關(guān)太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)方面的設(shè)計(jì)系數(shù)
太陽(yáng)能電池方陣組合損耗系數(shù)1%。太陽(yáng)能電池組件在組合成方陣的過(guò)程中因組件失配而引起的損耗。同時(shí)，在對(duì)各站點(diǎn)組件配置時(shí)，整套系統(tǒng)要求組件電壓、電流失配控制、電壓失配控制值為±2%，電流失配控制值為±1%，功率失配控制值為±1%。
環(huán)境系數(shù)為100%。太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)要求安裝地點(diǎn)無(wú)陰影、太陽(yáng)能電池方陣向正南，無(wú)樹(shù)木及房屋遮擋、發(fā)電時(shí)期太陽(yáng)高度無(wú)影響。
溫度系數(shù)為89%。太陽(yáng)能光伏電源的安裝地點(diǎn)室外設(shè)計(jì)溫度為-20℃～55℃。根據(jù)太陽(yáng)能電池組件的溫度因數(shù)取值。
污濁系數(shù)為95%。根據(jù)系統(tǒng)安裝地點(diǎn)的風(fēng)沙塵土情況，考慮對(duì)組件發(fā)電量的影響。
衰減系數(shù)為10%。電池組件隨時(shí)間推移，紫外線照射引起的物理反應(yīng)，發(fā)電量會(huì)有所衰減。因此選用的組件實(shí)際衰減率10年為5%。
（2）有關(guān)蓄電池設(shè)計(jì)方面的設(shè)計(jì)系數(shù)
無(wú)日照天數(shù)為5天。此數(shù)據(jù)根據(jù)太陽(yáng)能電池安裝的具體地理位置，并考慮實(shí)際運(yùn)行情況選擇。
安全系數(shù)130%。為安全起見(jiàn)蓄電池具有30%的備用容量，即意味著電池在完全放電后具有30%的剩余容量。
充電效率92%，放電效率98%。上述2個(gè)數(shù)據(jù)為太陽(yáng)能光伏電池方陣發(fā)電對(duì)蓄電池充電過(guò)程和蓄電池對(duì)負(fù)荷放電過(guò)程引起的損耗。
最大放電深度70%。為保證蓄電池的使用壽命和電氣性能，系統(tǒng)設(shè)計(jì)在各種運(yùn)行環(huán)境條件下的最大DOD系數(shù)為70%。
最大日放電深度16%。正常運(yùn)行時(shí)，太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)中的蓄電池以近似浮充電的方式淺循環(huán)運(yùn)行。每日的設(shè)計(jì)最大日放電深度為16%，以保證不影響蓄電池的實(shí)際使用壽命。
溫度系數(shù)為1.20。蓄電池性能和壽命受溫度影響很大。雖然控制器設(shè)有運(yùn)行參數(shù)溫度補(bǔ)償功能，但還應(yīng)考慮溫度影響。
（3）有關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行和安全方面的設(shè)計(jì)系數(shù)
平均無(wú)故障時(shí)間MTBF為10000h。系統(tǒng)可靠性除組成部件的MTBF影響外，系統(tǒng)的合理優(yōu)化組合也影響系統(tǒng)的MTBF。
太陽(yáng)能電池，支架風(fēng)力系數(shù)20m/s。考慮北京地區(qū)年平均2.5m/s的風(fēng)速，支架設(shè)計(jì)按照30m/s進(jìn)行計(jì)算。
電壓電流回路安全系數(shù)不低于1.5。設(shè)備運(yùn)行安全?？煽?，要考慮對(duì)電壓和電流回路合理的選擇，同時(shí)對(duì)電壓電流保護(hù)操作進(jìn)行合理地選擇。
設(shè)備容量安全系數(shù)最小值120%。包括控制器(整流器，調(diào)壓裝置、配電盤(pán))、接線箱和電纜導(dǎo)線等。
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