电器能耗计算示例
家里总有冰箱、电视、电脑、洗衣机、锅炉、熨斗、微波炉等家用电器，没有这些生活就变得不自在。此外，至少有 100 个灯泡用于照明（让它们节能）。在计算安装在房屋中的太阳能电池板的功率时，应考虑所有这些。
该表提供了有关其功率、运行时间、能耗等的数据。他们都全年工作：
| 设备 | 力量 | 每天使用时间 | 日常消费 |
| 照明用灯泡 | 200 瓦 | 约10小时 | 2千瓦时 |
| 冰箱 | 500 瓦 | 3小时 | 1.5千瓦时 |
| 笔记本 | 100 瓦 | 长达 5 小时 | 0.5千瓦时 |
| 洗衣机 | 500 瓦 | 6个小时 | 3千瓦时 |
| 铁 | 1500 瓦 | 1小时 | 1.5千瓦时 |
| 电视 | 150 瓦 | 5点 | 0.8 千瓦时 |
| 锅炉 150 升 | 1.2千瓦 | 5点 | 6千瓦时 |
| 逆变器 | 20 瓦 | 24小时 | 0.5千瓦时 |
| 控制器 | 5W | 24小时 | 0.1千瓦时 |
| 微波 | 500 瓦 | 2小时 | 3千瓦时 |
经过简单的计算，我们得出最终的每日能耗 - 18.9 kW / h。在这里，您需要添加并非每天都使用的附加设备的功率 - 电热水壶、厨房联合收割机、泵、吹风机等。平均而言，每天至少可以获得 25 kW / h。
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因此，每月的能源消耗将是 750 千瓦时。为了弥补当前成本，太阳能电池必须至少产生最终数字，即750 千瓦。
屋主安装太阳能板后有什么好处
光伏转换器的安装使得无论资源提供者如何都可以接收电力。如果使用一组太阳能电池板作为额外的能源，则可以显着降低电力成本。
对于自主发电厂的所有者来说，另一点可能很快就会变得重要。政府计划引入一种新的程序来与连接到电网的自治综合体的所有者一起支付电费。
对于私有电力系统给予网络的能量，所有者将获得一定的费用.到目前为止，这只是一个项目，但很快就会生效，刺激可再生能源的发展。因此，安装太阳能电池板可以让你赚一些钱，这绝不是多余的。
家用太阳能电池板的主要特点
开始考虑太阳能电池板的话题，首先需要关注光伏供电系统。该装置将阳光转化为电能。
两百年来，人类一直在改进这种设备，并取得了成功。这就是为什么每天都有越来越多的人对安装太阳能电池感兴趣。
但是选择哪一种系统分为三种类型，具体取决于具体情况 替代能源.
第一种类型的特点是开放式光伏供电系统（PPS）。它们没有电池，设备本身通过特殊的逆变器供电。如果发电量大于消耗量，主网将无法工作。
第二种类型的特点是独立于主网络的自治系统。此类 PSE 在其网络架构中的作用是为所有设备直接供电。当有一个电池在太阳能劣化期间使用累积的能量时，以及如果产生的功率大于消耗的功率，则观察到最佳性能。
第三种类型包括前两个类别的组合。组合 PSE 具有强大的功能。甚至有可能将未使用的发电能量转移到主电网。但是这种类型的系统是最昂贵的。
如何选择？
在您自己的网站上安装太阳能系统将花费相当多的费用。在继续安装太阳能电池之前，有必要确定所有设备所需的功率。首先，需要计算以千瓦为单位的最佳峰值负荷和以千瓦/小时为单位的合理条件平均能耗，以满足房屋或场地的需求。
为了合理利用太阳能发电，需要确定：
- 峰值负载 - 要确定它，需要添加同时打开的所有设备的功率；
- 最大功耗 - 确定必须同时工作的设备类别所必需的参数；
- 每日消耗 - 由单个设备的单独功率乘以它工作的时间来确定；
- 日均耗电量——由一天内所有电器的耗电量相加得出。
所有这些数据都是太阳能电池组装和后续稳定运行所必需的。获得的信息将有助于为电池组选择更合适的参数，电池组是太阳能系统的一个昂贵元件。
要进行所有计算，您需要在笼子里放一张工作表，或者，如果您更喜欢在计算机上工作，使用 Excel 文件最为方便。准备一个包含 29 列的表格模板。
按顺序列出列名。
- 电器、家用电器或工具的名称——专家建议从走廊开始描述能源消耗者，然后顺时针或逆时针移动。如果房子不止一层，那么所有后续楼层的起点都是楼梯。并且还标明了街道电器。
- 个人功耗。
- 一天中的时间从 00 到 23 小时，也就是说，为此您需要 24 列。在随时间变化的列中，您需要以分数的形式输入两个数字：特定小时内的工作持续时间/个人功耗。
- 在第 27 列中，输入设备每天的总运行时间。
- 对于第 28 列，需要将第 27 列的数据乘以单独的功耗。
- 填表后，按小时计算每台设备的最终负荷——得到的数据输入第29列。
填写最后一栏后，确定平均每日消耗量。为此，将汇总最后一列中的所有数据。然而，这个计算没有考虑到整个太阳能集热器系统的消耗。为了计算这些数据，有必要在最终计算中考虑辅助系数。
考虑到每小时负荷，如此仔细和艰苦的计算将有可能获得能源消费者的详细规格。由于太阳能非常昂贵，因此必须尽量减少其消耗并合理使用它来为所有电器供电。例如，如果太阳能集热器将用作房屋的备用电源，那么获得的数据将可以将能源密集型设备排除在网络之外，直到最终恢复主电源。
为了不断地为房子提供太阳能电池的能量，在计算中将每小时负载向前移动。必须以排除系统运行期间的紧急情况并平衡最大负载的方式调整电力消耗。
这张图清楚地显示了如何合理利用房子里的太阳能。初始图表显示，负载在白天是随机分布的：日平均小时费率为 750 W，消耗率为 18 kW/小时。经过准确的计算和合理的规划，有可能将日用电量降低到 12 kW / h，将平均每日每小时负荷降低到 500 瓦。此配电选项也适用于备用电源。
太阳能电池的工作原理
该设备旨在将太阳光线直接转化为电能。这种作用称为光电效应。用于制造元素的半导体（硅晶片）具有带正电和带负电的电子，由两层组成，n 层 (-) 和 p 层 (+)。在阳光的影响下，多余的电子会从这些层中被击出，并占据另一层的空位。这会导致自由电子不断移动，从一个板移动到另一个板，从而产生存储在电池中的电能。
太阳能电池的工作原理很大程度上取决于其设计。太阳能电池最初是由硅制成的。它们仍然很受欢迎，但由于清洁硅的过程非常费力且成本高昂，因此正在开发使用镉、铜、镓和铟化合物的替代光电池的模型，但它们的生产率较低。
太阳能电池板的效率随着技术的发展而提高。今天，这个数字已经从本世纪初的百分之一增加到百分之二十以上。这使我们今天不仅可以将面板用于国内需求，还可以用于生产。
规格
太阳能电池的装置非常简单，由几个部件组成：
直接太阳能电池/太阳能电池板；
将直流电转换为交流电的逆变器；
电池电量控制器。
电池 用于太阳能电池板 购买应基于必要的功能。他们储存和分配电力。存储和消耗全天进行，晚上只消耗累积的费用。因此，存在持续不断的能量供应。
过度充放电会缩短电池的使用寿命。控制器 太阳能电池充电 达到最大参数时自动停止电池内能量的积累，强放电时关闭设备负载。
（Tesla Powerwall - 7KW 太阳能电池板电池 - 以及电动汽车的家庭充电）
网络 太阳能逆变器 电池是最重要的设计元素。它将从太阳光线接收到的能量转换成各种容量的交流电。作为同步转换器，它将电流的输出电压在频率和相位上与固定网络相结合。
光电管既可以串联也可以并联。后一种选择增加了功率、电压和电流参数，并允许设备在一个元件失去功能的情况下工作。使用这两种方案制作组合模型。板材的使用寿命约为 25 年。
太阳能供电方案
当您看到组成太阳能系统的节点的神秘名称时，您会想到该设备的超技术复杂性。在光子寿命的微观层面上，情况就是如此。从视觉上看，电路的总体方案及其操作原理看起来非常简单。从天堂之光到“伊里奇灯泡”只有四级台阶。
太阳能组件是发电厂的第一个组件。这些是由一定数量的标准光电池板组装而成的薄矩形面板。制造商制造的光电板在电力和电压方面有所不同，为 12 伏的倍数。
图片库
照片来自
太阳能电池板用于阴天少的地区，作为一次或二次能源供应商使用
在尚未连接到集中式电网的基础设施很少的地区建立太阳能电池板系统是有意义的
在夏天，在他们的避暑别墅里，太阳能电器将能够为电器和供暖系统提供能量。
监控太阳能电池板运行和调整的设备不占空间，通常包括逆变器、控制器和电池
如果场地上有一个免费的、光线充足的区域，可以在上面放置一个太阳能发电厂
具有良好的对大气负性的保护，太阳能电池运行的控制和监测装置可以位于室外
太阳的 私人住宅的发电厂 可以用工厂制造的电池组装
由硅片组装而成的太阳能电池将便宜得多，而且性能几乎相同。
在屋顶斜坡上安装太阳能电池板
安装在露台、阳台、阁楼阳台上
扩建部分斜屋顶上的太阳能系统
室内机太阳能微型发电厂
在网站的免费网站上的位置
户外电池盒
用现成的电池组装太阳能电池板
用自己的双手制作太阳能电池
扁平形状的设备方便地位于对直射光线开放的表面上。模块化块通过相互连接组合成太阳能电池。电池的任务是将接收到的来自太阳的能量转换为给定值的恒定电流。
所有设备都知道电池用于积累电荷。它们在太阳能量供应系统中的作用是传统的。当家庭消费者连接到集中式网络时，能量存储与电力一起存储。如果太阳能模块有足够的电流来提供电器消耗的电力，它们也会积累其盈余。
电池组为电路提供所需的电量，并在其消耗上升到增加值时立即保持稳定的电压。同样的事情也会发生，例如，在没有工作的照片面板的晚上或在阳光不足的天气里。
借助太阳能电池板的家庭能源供应方案与集热器的不同之处在于能够将能量存储在电池中 (+)
控制器是太阳能模块和电池之间的电子中介。它的作用是调节电池充电水平。该设备不允许它们因过度充电或电势低于某个标准而沸腾，这是整个太阳系稳定运行所必需的。
逆变器 - 倒车，所以这个词的声音是字面上解释的。是的，因为事实上，这个节点执行的功能曾经对电气工程师来说非常棒。它将太阳能电池组件和电池的直流电转换为电位差为 220 伏的交流电。正是这种电压适用于绝大多数家用电器。
太阳能的流量与灯具的位置成正比：安装组件时，最好根据季节调整倾斜角度
这个怎么运作
太阳能电池 SBItak 系统是一个由相互连接的元件组成的系统，其结构允许利用光电效应的原理，将以一定角度照射到它们上的太阳光转换成电流。
将阳光转化为电能的系统由以下组件组成：
- 半导体材料（紧密结合具有不同导电性的两层材料）。例如，它可以是单晶或多晶硅，并添加了其他化合物，从而可以获得发生光电效应所需的特性。
对于电子从一种材料到另一种材料的跃迁，必须其中一层具有过量的电子，而另一层缺少电子。电子跃迁到具有缺陷的区域称为 p-n 跃迁。
- 元素中抵抗电子跃迁的最薄层（位于这些层之间）。
- 电源（如果连接到相对层，电子可以很容易地克服这个障碍区）。因此，受感染的粒子会有有序的运动，称为电流。
- 蓄能器（积累和储存能量）。
- 充电控制器。
- 逆变器-转换器（将从太阳能电池接收的直流电转换为交流电）。
- 稳压器（旨在在太阳能电池系统中产生所需范围的电压）。
太阳能电池板的操作方案 当与半导体表面碰撞时落在半导体表面的光（太阳光）的光子将其能量传递给半导体的电子。被半导体撞击击出的电子克服了保护层，获得了额外的能量。
因此，负电子离开 p 导体，进入导体 n，正电子 - 反之亦然。当时导体中存在的电场促进了这种转变，随后增加了电荷的强度和差异（在小导体中高达 0.5 V）。
打算购买或制造太阳能电池板，请仔细计算：
- 这种电池和必要设备的成本；
- 您需要的电能数量；
- 您需要的电池数量；
- 您所在地区每年晴天的数量；
- 您需要安装太阳能电池板的区域。
我开始收集
在购买和组装之前，有必要对整个系统进行计算，以免误认为所有系统和布线的位置。从太阳能电池板到逆变器，我有大约25-30米，我提前铺设了两条横截面为6平方毫米的软线，因为它们会传输高达100V的电压和25-30A的电流。选择这样的横截面余量是为了尽量减少电线上的损耗并尽可能多地向设备传递能量。我将太阳能电池板自己安装在铝角自制的导轨上，并用自制的支架吸引它们。为了防止面板滑落，一对30mm的螺栓在每个面板对面的铝角上向上看，它们是面板的一种“钩子”。安装后，它们是不可见的，但它们继续承受负载。
如何从中受益
鉴于电池板仅在晴天工作的特性，有必要详细研究太阳能电池板的市场，即制造它们的材料。多晶面板不仅可以完美地产生直射阳光，还可以产生散射光线。装置运行所需的云和太阳辐射不再是障碍。为了获得更高的效率，即使在阴天，也应选择多晶硅电池。
降水，尤其是雪，在某种意义上，根本不是减号。下雪时，反射光线的量会增加。如果面板中存在硅太阳能电池，则存储的能量会增加。安装面板时，还应牢记积雪问题，需要经常清洁面板上的积雪。
但是，时间和进步不会停滞不前，也许在不久的将来，电池会被思想的力量所开发，没有任何缺点和缺点。人类将朝着保护自然、大气和地球的方向迈出自信的步伐。
系统中应该有多少个逆变器
理论上，1台设备的所需功率应该足以供整个电厂使用。但是，如果您有大量的光电管并且它们被组装成多条生产线，那么最好在每个光电管上都放置一个这样的转换器。
这是为什么？事实是，一条线路运行不稳定，比如它不是位于阳光充足的一侧，会对逆变器的运行产生不利影响，其效率普遍较低
如果重要的是获得发电厂的最大效率，则此选项不适合。
另一种选择是用于多个独立 MMP 输入的反相器。可以有 2-4 个，而且这样的模型要贵得多。
冬季太阳能电池板效率
您可能会感到惊讶，但在冬季，垂直表面上的能量仅比夏季少 1.5-2 倍。该数据适用于俄罗斯中部。白天，情况更糟：在夏季的这段时间里，我们获得的能量增加了 4 倍
但请注意：在垂直表面上。那是在墙上。
如果我们谈论水平表面，那么差异已经是15倍。
太阳能发电最悲惨的画面不是在冬天，而是在秋天：在多云的天气，它们的效率会降低 20-40 倍，具体取决于云层的密度。在冬季，降雪后，晴天的日照量（落在电池上的光量）可以接近夏季值。因此，家用太阳能系统在冬季比秋季发电更多。
事实证明，为了在冬季达到接近最高效率，您需要垂直或几乎垂直放置太阳能电池板。而且，如果你把它们挂在墙上，那么最好在东南部：据统计，早上天气晴朗。如果没有东南墙，或者无法在上面安装任何东西，则可以通过制作特殊支架来摆脱困境。然后他们把太阳能电池板放在屋顶上。由于阳光的入射角度因季节而异，因此建议制作角度可调的支架。有一个机会——把太阳能电池板“面”转向东南，没有这种可能，让它们“看”向南方。
安装系统之一
选择太阳能电池板时要注意什么
由于家用太阳能尚未普及，太阳能电池板的选择会造成一定的困难，我们提供了最重要的参数清单
所以，在购买这样的模块时，应该注意以下几点：制造商
制造商。
重要的是要注意该制造商在该产品的市场上投放了多长时间，以及它的产量是多少。制造商在该行业的时间越长，他们就越值得信赖。
使用领域。
接收到的能量将用于什么目的：为小型设备充电、为大型电器供电、照明或家庭中的成熟电源。面板输出电压和功率的选择取决于购买太阳能组件的目的。
电压。
对于小型电器，9 V 就足够了，为智能手机和笔记本电脑充电 - 12-19 V，以及为家庭提供整个电力系统 - 24 V 或更高。
力量。
该参数是根据平均每日能源消耗（所有电器每天消耗的能源总和）计算得出的。太阳能电池板的功率应该能以一定的利润覆盖消费。
光伏电池的质量。
构成太阳能电池板的光电池有 4 种质量类别：Grad A、Grad B、Grad C、Grad D。当然，第一类是最好的 - Grad A。这种质量类别的模块没有芯片和微裂纹，颜色和结构均匀，效率最高，几乎不会降解。
寿命。
太阳能电池板的使用寿命从 10 年到 20 年不等。当然，这种电力系统完全运行的持续时间取决于电池的质量和正确的安装。
附加技术参数。
最重要的是效率、容差（功率容差）、温度系数（温度对电池性能的影响）。
了解主要技术特性后，我们为您提供 2020 年最佳太阳能电池板的评级。
关于该主题的结论和有用的视频
太阳能电池板的操作原理和接线图并不难理解。通过我们在下面收集的视频资料，可以更轻松地了解太阳能电池板的功能和安装的所有复杂性。
光伏太阳能电池的工作原理是易于理解的，详细信息：
太阳能电池板的工作原理：
用自己的双手用光电池组装太阳能电池板：
山寨太阳能供电系统中的每个元件都必须正确选择。电池、变压器和控制器中不可避免地会发生功率损耗。并且必须将它们降低到最低限度，否则太阳能电池板相当低的效率将完全降低到零。
替代能源每天都变得越来越重要。其原因是环境友好、可再生、成本低。太阳能是最赚钱的能源之一。在接下来的几十亿年里，它将继续照亮我们的星球，释放出大量的能量，这与天然气和石油不同。今天我们学习了如何将这个源与太阳能电池板系统一起使用，但很少有人了解 太阳能电池的工作原理。
让我们弄清楚。
首先你需要了解什么 家庭太阳能发电系统
安装在房屋屋顶上的不仅仅是那些黑色或蓝色的面板。这些光接收器只是整个系统的四个组件之一，其中包括：
