家庭光伏发电系统设计
家庭光伏发电系统设计
家庭光伏发电系统设计一、光伏发电简介及原理（一）简介：理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。
太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。
其中，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。
多晶硅电池效率在16%至17%左右，单晶硅电池的效率约18%至20%。
光伏组件是由一个或多个太阳能电池片组成。
光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场可提供电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等；三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。
到2009年，中国并网发电还未开始全面推广，不过，2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。
（二）原理：二、独立光伏发电系统组成部分和设计要求目前在独立运行的光伏发电系统中，普遍采用的结构如图1所示，首先利用太阳能电池来收集太阳能，在经过DC/DC变换器给蓄电池充电，由于蓄电池的电压较低，往往无法满足逆变要求，因此还需要一个升压变压器，将直流电压升高，最后通过逆变器将直流电转化为220V/50Hz的交流电供用户使用。
①电池板的选择：太阳能电池板容量是指平板式太阳能板发电功率Wp。
太阳能发电功率量值取决于负载24h所消耗的电力，由负载额定电源与负载24h所消耗的电力，决定了负载24h消耗的容量P（AH），再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响，计算出太阳能电池阵列工作电流IP（A）。
由负载额定电源，选取蓄电池公称电压，由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压VF（V），再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压VT（v）及反充二极管P－N结的压降VD （v）所造成的影响，则可计算出太阳能电池阵列的工作电压VP（V），由太阳能电池阵列工作电源IP（A）与工作电压VP（v），便可决定平板式太阳能板发电功率，从而设计出太阳能板容量，由设计出的容量Wp与太阳能电池阵列工作电压VP，确定硅电池平板的串联块数与并联组数②DC/DC变换器的选择:转换效率要高，静态电流要小，可以更省电；输入电压要低，尽可能利用电池的潜能；噪音要小，对手机的整体电路无干扰；功能集成度要高，提高单位面积的使用效率，使手机设计的更小巧；足够的输出调整能力，电荷泵不会因工作在满负荷状态而发烫。
3KW家庭光伏离网发电系统方案
3KW家庭光伏离网发电系统方案肩负责任?专心致志?追求杰出家庭光伏离网发电3KW运行方案1.光伏离网发电光伏离网系统所需主要器件由光伏电池板和光伏逆变器及蓄电池构成。
其工作模式为光伏电池产生的直流电能通过光伏逆变器 SMB 转换成优质交流为负载供电，多余电能自动储存在蓄电池里;当光伏不足时，由蓄电池和光伏一起向负载供电;没有光伏时，由蓄电池或市电向负载供电。
通常用于电网供应不足的地区，可替代柴油发电机的可靠的、清洁和成本低廉的有效解决方案。
2.系统主要组件1)光伏组件光伏组件是将太阳光能直接转变为直流电能的发电装置，根据用户对功率和电压的需求，通过串并量得到适合的太阳能电池组件阵列，满足用电需求250Wp太阳能电池组件基本参数序号项目单位技术参数备注1 太阳电池种类多晶硅1650×992×52 mm 光伏组件尺寸结构 03 kg 19.5 光伏组件重量电参数1 最大输出功率 Wp 250肩负责任?专心致志?追求杰出250Wp太阳能电池组件基本参数序号项目单位技术参数备注 2 最大功率偏差 ?3% 3 开路电压(Voc) V 37.2 4 短路电流(Isc) A 8.8 5 最佳工作电压 V 31.7 6 最佳工作电流 A 7.92 7 组件全面积光电转换效率 % 14.66 8 反向电流能力或组串直流保险规格 A 15 9 填充因素FF 0.76 11 开路电压温度系数 %/K -0.37 12 %/K +0.06 短路电流温度系数13 功率衰降 (1) 第1 年功率衰降 % ?2 (2) % ?10 前10年功率衰降(3) 25年功率衰降 % ?20 极限参数1 工作温度范围 ? -40,+852)逆变器逆变器是将直流电变换为交流电的设备，并网型逆变器是光伏发电系统中的重要部件之一。
交流上方SMB-3K/1S 额定功率 3000W 最大交流输出电流 15.0A 额定电网电压 220V AC+20%, 50/60Hz+1Hz, 纯正弦波<3% THD, 单相电网电压范围 176-264V AC 待机损耗 ?15W显示 LCD，人机互动通讯方式无线连接 RS232/458, TCP/IP 后备电源切换时间 <5 毫秒直流最大直流输入电流 18.3A肩负责任?专心致志?追求杰出可接入组串数 1MPPT路数 1输入电压 180-360V DC MPPT电压 180-360V DC 连接器 MC4 最大工作效率97.00% MPPT效率 99.00% 功率因数 ,0.99 (额定功率) 蓄电池蓄电池充电电压 168V 蓄电池输出电压 12V DC/节蓄电池接入数量(只) 14蓄电池种类胶体蓄电池、铅酸蓄电池、磷酸铁锂电池蓄电池容量推荐85~200安时充电曲线恒流、恒压、浮充、三段式充电方式蓄电池巡检管理可选项蓄电池自行检验功能可选项环境工作温度范围 -25? to +50? 储存温度 -40? to +70?湿度最大 90%, 不结露质保五年数据尺寸(MM) 510*300*200 防护等级 IP65 重量(KG) 26.5保护过/欠压、过/欠频、过流保护、交流短路保护、接地故障监测、直流反极性保护、过载保护电路拓扑高频链冷却方式自然冷却风机冷却 3)蓄电池电池容量电压100AH 12V3家用负载说明我们可以通过计算来找到家庭合适的装机容量:假如一个家庭往年的月平均用电度数在360度(KW/H)，日平均需求用电在12度左右。
小型太阳能光伏发电系统设计
小型太阳能光伏发电系统设计一、引言随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，可再生能源逐渐成为人们关注的焦点。
太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，具有广阔的发展前景。
本文旨在设计一个小型太阳能光伏发电系统，以满足家庭日常用电需求，并探讨其在实际应用中的可行性和优势。
二、系统设计1. 光伏组件选择光伏组件是太阳能光伏发电系统中最关键的部分，其性能直接影响系统的发电效率。
在选择光伏组件时，应考虑其转换效率、耐久性和成本等因素。
常见的光伏组件有单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池等。
根据实际需求和经济考虑，本文选择多晶硅太阳能电池作为光伏组件。
2. 逆变器设计逆变器是将直流电转换成交流电供家庭用电器使用的关键设备。
在设计逆变器时，应考虑其转换效率、输出波形质量以及负载容量等因素。
根据实际需求，本文选择了高效率、低失真的逆变器，并根据家庭用电负载的特点进行适当的容量选择。
3. 电池储能系统设计太阳能光伏发电系统在夜晚或阴天时无法直接发电，因此需要储能系统来存储白天产生的多余电能。
在设计储能系统时，应考虑其容量、充放电效率以及寿命等因素。
本文选择了高容量、高效率的锂离子电池作为储能系统，并根据实际需求进行适当的容量选择。
4. 控制与监测系统设计为了保证太阳能光伏发电系统的正常运行和安全性，需要设计相应的控制与监测系统。
控制系统可以实现对光伏组件、逆变器和储能系统等设备进行监控和调节，以保证其正常运行和最大化发电效果。
监测系统可以对发电功率、负载功率以及储存状态等进行实时监测，并提供相应数据供用户参考。
三、性能分析1. 发电效率分析通过对太阳辐射强度和光伏组件转换效率等因素进行分析，可以评估太阳能光伏发电系统的发电效率。
根据实际数据和模拟计算，本文得出了系统的平均发电效率，并与其他可再生能源发电系统进行了比较。
2. 经济性分析太阳能光伏发电系统的经济性是评估其实际应用价值的重要指标。
本文通过对系统的投资成本、运行维护成本和可回收能源价值等进行综合分析，得出了太阳能光伏发电系统在经济上的可行性，并与传统能源供应方式进行了对比。
户用光伏典型设计标准
户用光伏典型设计标准一、引言户用光伏系统是指将太阳能转化为电能供家庭使用的一种电力系统，具有环保、可持续、经济等优势。
本文将从系统总体设计、组件选择、施工安装、运行维护等方面，介绍户用光伏典型设计标准，旨在为光伏系统工程师提供技术参考和指导。
二、系统总体设计1. 安装定位•根据当地的太阳辐射情况和户用电需求，选择合适的安装定位，确保光伏组件可以最大程度地接收到太阳辐射。
•避免阴影遮挡，选择无遮挡物的屋顶或地面进行安装。
2. 太阳能电池板的数量和排列方式•根据屋顶或地面的可用面积、太阳能电池板的尺寸和输出功率，计算出所需的电池板数量。
•选择合适的电池板排列方式，常见的有横向排列、纵向排列和斜向排列等。
3. 连接方式•选择合适的电池板串联并联方式，提高电压和电流的匹配度，从而提高系统的发电效率。
•合理选择逆变器类型，将直流电转换为交流电，以满足家庭用电需求。
4. 电池板支架和固定方式•设计合适的电池板支架，确保电池板能够稳固地安装在屋顶或地面上。
•选择合适的固定方式，常见的有螺栓固定、打地锚等。
三、组件选择1. 太阳能电池板•选择具有高太阳能转化效率和长寿命的太阳能电池板，确保系统的发电效率和稳定性。
•根据设备规格、材料质量和厂家信誉等因素，进行广泛的市场调研，选择品质可靠的太阳能电池板供应商。
2. 逆变器•选择适配于太阳能电池板的逆变器，确保其具有高效率和稳定的工作性能。
•根据负载需求、逆变器的输入电压和输出电压等要求，选择适合的逆变器型号和容量。
3. 电池•如需设置储能系统，选择高性能的蓄电池，提高系统的夜间供电能力和应急备用能力。
•根据充放电次数、电力容量和使用寿命等要求，选择适合的电池类型和规格。
四、施工安装1. 安全施工•在施工前进行必要的安全培训，确保施工人员具备安全意识和操作技能。
•工地应设置明显的警示标志，确保施工现场的安全。
2. 电缆布线•根据逆变器和电池板的位置确定布线方案，确保电缆的长度最小、线损最小。
(完整word)家庭分布式光伏典型设计方案
家庭分布式光伏典型设计方案家庭屋顶一般采用瓦片结构和水泥结构，安装方在推销光伏或者接到用户申请时，要去现场考察，因为并不是每家屋顶都适合安装光伏。
1、选择合适的安装场地首先要确定屋顶的承载量能不能达到要求，太阳能电站设备对屋顶的承载要求大于30kg/平米，一般近5年建的水泥结构的房屋都可以满足要求，而有10年以上的砖瓦结构的房屋就要仔细考察了;其次要看周边有没有阴影遮挡，即使是很少的阴影也会影响发电量，如热水器，电线杆，高大树木等，公路旁边以及房屋周边工厂有排放灰尘的,组件会脏污，影响发电量；最后要看屋顶朝向和倾斜角度，组件朝南并在最佳倾斜角度时发电量最高，如果朝北则会损失很多发电量。
遇到不适合装光伏的要果断拒绝，遇到影响发电量的需要和业主实事求是讲清楚,以免后续有纠份。
2、选择合适的光伏组件光伏组件有多晶硅，单晶硅，薄膜三种技术路线,各种技术都有优点和缺点,在同等条件下，光伏系统的效率只和组件的标称功率有关，和组件的效率没有直接关系，组件技术成熟，国内一线和二线品牌的组件生产厂家质量都比较可靠，客户需要选择从可靠的渠道去购买。
光伏组件有60片电池和72片电池两种，分布式光伏一般规模小，安装难度大,所以推荐用60片电池的组件，尺寸小重量轻安装方便。
按照市场规律,每一年都会有一种功率的组件出货量特别大，业内称为主流组件，组件的效率每一年都在增加，2017年是多晶265W，单晶275W，这种型号性价比最高，也比较容易买到，到2018年预计是多晶270W，单晶280W性价比最高。
3、选择合适的支架根据屋顶的情况，可以选择铝支架，C型钢，不锈钢等支架，另考虑到光伏支架强度、系统成本、屋顶面积利用率等因素。
在保证系统发电量降低不明显的情况下（降低不超过1％)尽可能降低光伏方阵倾斜角度，以减少受风面，做到增加支架强度，减少支架成本、提高有限场地面积的利用率。
漏雨是安装光伏电站过程中需要注意的问题，防水工作做好了,光伏电站才安全。
小型屋顶太阳能发电系统的设计
小型屋顶太阳能发电系统的设计随着可再生能源的快速发展和环境保护意识的增强，太阳能发电作为清洁能源之一，在各个领域得到了广泛的应用。
而在屋顶安装太阳能发电系统早已不再局限于大型工业建筑，而是逐渐普及到小型住宅屋顶。
本文将探讨，旨在提出一种切实可行的方案，为居民提供清洁、稳定的能源供应。
一、小型屋顶太阳能发电系统的意义小型屋顶太阳能发电系统的设计是为了将可再生能源带入家庭生活，实现家庭能源的自给自足。
传统能源的消耗给地球环境带来了巨大的负担，而太阳能作为一种清洁能源，可以有效减少对环境的污染。
通过在小型住宅屋顶安装太阳能发电系统，不仅可以降低家庭的能源成本，还可以为环保事业做出一定的贡献。
二、小型屋顶太阳能发电系统的技术原理小型屋顶太阳能发电系统主要由光伏组件、逆变器、电池、支架等部分组成。
光伏组件将太阳能转化为直流电能，逆变器则将直流电转化为交流电，以供家庭使用。
而电池则可以储存多余的电能，在夜间或阴天使用。
支架则起到支撑和固定光伏组件的作用。
三、小型屋顶太阳能发电系统的设计要素1. 屋顶条件：屋顶的朝向和倾斜角度是选择太阳能发电系统的重要考虑因素。
一般情况下，南向屋顶是最佳选择，倾斜角度应尽量接近当地纬度。
2. 光伏组件：选择高效、耐用的光伏组件对系统的发电效率至关重要。
在选购光伏组件时，一定要选择正规厂家的产品，避免购买劣质产品。
3. 逆变器：逆变器的选择也是非常重要的，它直接影响太阳能发电系统的输出电流和电压。
高效、稳定的逆变器可以提高系统的发电效率和稳定性。
4. 电池：如果家庭需要在夜间或阴天使用太阳能发电系统发电，就需要安装电池来储存多余的电能。
选择容量适当、寿命长的电池才能保证系统的正常运行。
5. 支架：支架的稳固性和耐用性决定了光伏组件的安全性和稳定性。
选择优质的支架可以减少维护成本，并延长系统的使用寿命。
四、小型屋顶太阳能发电系统的设计步骤1. 方案设计：首先需要根据屋顶条件和家庭用电需求，确定太阳能发电系统的容量和型号。
小型独立光伏发电系统的分析与设计
小型独立光伏发电系统的分析与设计一、本文概述随着全球能源危机的日益加剧，可再生能源的开发和利用受到了广泛关注。
其中，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，具有巨大的发展潜力。
小型独立光伏发电系统作为一种将太阳能转化为电能的系统，具有独立性、灵活性、环保性等优点，特别适用于偏远地区、家庭及小型商业场所等场合。
本文旨在全面分析小型独立光伏发电系统的设计与应用。
我们将对光伏发电的基本原理进行介绍，包括光伏效应、太阳能电池的工作原理等。
我们将详细探讨小型独立光伏发电系统的设计要点，包括太阳能电池的选择、储能系统的设计、逆变器的选型等。
我们还将对系统的性能评估与优化进行探讨，以提高系统的发电效率和稳定性。
通过本文的阐述，我们希望能够为小型独立光伏发电系统的设计与应用提供有益的参考和指导，推动其在实际应用中的普及和发展。
我们也期待通过本文的探讨，激发更多研究者和工程师对可再生能源领域的兴趣和研究热情，共同为构建绿色、可持续的能源体系做出贡献。
二、光伏发电技术基础光伏发电，又称太阳能发电，是一种利用光生伏特效应将太阳能直接转换为电能的发电方式。
其基本原理是，当太阳光照射到光伏电池上时，光子与电池内的半导体材料相互作用，使得电子从原子中逸出，形成光生电流。
这个过程不涉及任何机械运动或其他形式的中间能量转换，因此光伏发电是一种清洁、高效且静音的能源转换方式。
光伏发电系统的核心组件是光伏电池（也称为太阳能电池），它通常由硅、硒、铜等半导体材料制成。
光伏电池的性能主要受到其转换效率、耐久性、制造成本等因素的影响。
转换效率指的是光伏电池将光能转换为电能的效率，它受到电池材料、结构、制造工艺等多种因素的影响。
耐久性则关系到光伏电池的使用寿命和维护成本，而制造成本则直接决定了光伏发电的经济性。
除了光伏电池，光伏发电系统还包括了逆变器、储能装置、支架等其他组成部分。
逆变器的作用是将光伏电池输出的直流电转换为交流电，以适应大多数电力系统的需求。
太阳能光伏发电系统课程设计家庭并网光伏发电系统的优化设计
《太阳能光伏发电系统》课程设计课题名称：家庭并网光伏发电系统的优化设计专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：设计时间：沈阳工程学院报告正文目 录第1章 绪论 (3)设计背景 ................................................................................................................................. 3 设计意义 ................................................................................................................................. 3 第2章朝阳市气象资料及地理情况 ............................................................................................. 4 第3章 家用并网型 .. (6)太阳能光伏发电系统的优化设计 ................................................................................. 6 设计方案 (6)家庭太阳能分布式并网发电系统的技术原理 .............................................................. 6 家庭太阳能分布式并网发电系 统的技术原理家庭太阳能布式并网发电系统 ( 以下简称系统) 主要由太阳能电池组、控制器、并网逆变器、蓄电池、电能表等组成，如图 1 所示其中的核心元件是太阳能电池组。
........................................................ 6 负载的计算 ............................................................................................................................. 8 太阳能电池板容量及串并联的设计及选型 . (8)太阳能电池组件数量的计算 ......................................................................................... 9 用户用电电流一般较大，为了使负载能正常工作我们需要并联若干光电池组件。
家庭光伏发电系统设计与分析
家庭光伏发电系统设计与分析随着绿色能源的崛起，越来越多的家庭开始关注家庭光伏发电系统。
家庭光伏发电系统不仅可以帮助家庭降低能源消耗，还可以让家庭成为环保的倡导者。
在本文中，我们将探讨家庭光伏发电系统的设计与分析。
一、家庭光伏发电系统的原理家庭光伏发电系统是由太阳能电池板、逆变器、电池组、计算机监控系统等组成的一个系统。
当太阳能电池板受到阳光的照射时，将太阳能转化为直流电。
逆变器将直流电转换为交流电，以供家庭使用，并将多余的电量存储到电池组中。
计算机监控系统可以对光伏发电系统的运行情况进行实时监测和管理。
二、家庭光伏发电系统的设计1、太阳能电池板的选型太阳能电池板是家庭光伏发电系统中最重要的组成部分。
选择适合家庭用的太阳能电池板是很关键的。
太阳能电池板的选择应该考虑家庭能源需求、屋顶面积、高温和遮挡情况等因素。
同时，太阳能电池板的品牌、质量、功率等因素都会影响系统的性能和寿命。
2、逆变器的选型逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电的重要设备。
逆变器的选型应该考虑家庭的用电负载、光伏发电系统的容量、系统的接入网格等因素。
同时，逆变器的性能和质量也是很重要的因素，需要选择有保障的品牌和质量。
3、电池组的选型电池组是存储多余电力的设备，它是光伏发电系统中的重要组成部分。
电池组的选型应该考虑家庭的用电需求、光伏发电系统的容量、电池组的电池类型等因素。
同时，电池组的品牌、质量、寿命等也是需要考虑的重要因素。
4、监测系统的设计监测系统是对光伏发电系统运行情况进行实时监测和管理的重要系统。
监测系统可以对系统的发电、储电、用电情况进行实时监测和管理，可以对光伏发电系统的性能进行优化。
监测系统的设计应该考虑家庭的用电量、发电量、储电量、系统的连接方式等因素。
同时，监测系统的品牌、质量、功能等也是需要考虑的重要因素。
三、家庭光伏发电系统的分析1、家庭光伏发电系统的经济性分析在家庭光伏发电系统的投资与回报过程中，需要考虑系统的经济性。
小型家庭独立太阳能光伏发电系统毕业设计
小型家庭独立太阳能光伏发电系统毕业设
计
研究目的
本毕业设计旨在研究并设计一套适用于小型家庭的独立太阳能
光伏发电系统，以实现对家庭用电的满足，同时减少对传统火力发
电的依赖，降低能源的消耗，达到环境保护的效果。
系统设计
该系统由太阳能光伏板、电池组、逆变器、控制器和负载组成。
在白天，太阳能光伏板会将阳光转化为电能储存在电池组中，夜晚
通过逆变器将电池组中的直流电转化为交流电以驱动负载。
系统优势
与传统的火力发电相比，独立太阳能光伏发电系统具有以下优势：
1. 环保节能：可减少传统能源的消耗，减少二氧化碳等有害气体的排放。
2. 经济实用：独立系统的价格较传统电网便宜，长期使用后可以降低家庭能源支出。
3. 稳定性高：在阳光充足的情况下，独立太阳能光伏发电系统可以长时间工作而不会间断。
结论
本文研究了一种适用于小型家庭的独立太阳能光伏发电系统，从系统设计、优势等方面进行了分析，并论证了这种系统在节能环保、经济实用和稳定性等方面皆有优势。
推广该系统的使用，可以在家庭生活中起到重要的作用。
5KW家用并网光伏发电系统设计-毕业论文-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要我国是发展中大国，工业发展与国民用电对能源的依赖性非常大，太阳能不仅清洁无污染而且是可无限再生的一种能源，对太阳能的利用推动了光伏发电产业的发展，小型的家用光伏发电能直接惠利于民在今年来受到广泛关注。
本文设计了装机容量为5KW的光伏并网发电系统，足以满足一般家庭的生活用电。
针对光伏发电产业的现状和前景进行了简单介绍，对光伏并网发电系统的各个模块进行了设计。
包括光伏电池的原理与电池组件的设计、主电路设计、控制系统设计，主电路是由DC/DC变换部分和DC/AC变换部分组成，DC/DC包括电源电路、稳压电路，用于提升光伏电池的输出电压并使之稳定不变；DC/AC包括逆变电路及其驱动信号发生电路；控制系统包含主控芯片、控制电路，控制策略包含最大功率点跟踪算法、spwm驱动信号产生等。
该设计简单可靠，经济实惠，清洁无污染。
关键词：光伏并网，最大功率点跟踪控制，单相全桥逆变电路5KW home photovoltaic grid-connected power generation systemdesignabstractChina is a large developing country. Industrial development and national electricity are very dependent on energy. Solar energy is a clean and renewable energy source. The use of solar energy has promoted the development of the photovoltaic power generation industry. Small domestic photovoltaic power generation can directly benefit Beneficial to the people this year has received widespread attention. This article designed a photovoltaic grid-connected power generation system with an installed capacity of 5KW, which is enough to meet the daily electricity consumption of ordinary families.The current situation and prospect of the photovoltaic power generation industry are briefly introduced, and the modules of the photovoltaic grid-connected power generation system are designed. Including the principles of photovoltaic cells and battery module design, main circuit design, and control system design, the main circuit is composed of two parts: DC / DC conversion and DC / AC conversion. DC / DC includes power supply circuit, voltage stabilization circuit, DC / AC Including the inverter circuit and its driving signal generating circuit, the control system includes the main control chip, control circuit, maximum power point tracking algorithm, spwm driving signal generation, etc. The design is simple, reliable and economical. Keywords:grid-connected photovoltaic; maximum power point tracking control; single-phase full-bridge inverter circuit目录1绪论1.1课题研究背景随着社会发展，对能源的需求越来越大，化石能源在可预见的将来中会枯竭，因此研究新能源对人类社会的发展具有重要意义，太阳能是一种清洁而且可再生的新型能源，而光伏发电不仅能合理利用太阳能，也能带动相关产业的发展，对我国新能源战略具有重要意义。
家庭屋顶分布式光伏发电系统的设计与施工(一)
屋顶分布式光伏发电系统的设计与施工（一）民用光伏发电系统是分布式发电系统的重要组成部分，随着国内分布式政策的不断完善与落实，光伏发电已经走入了普通百姓的生活，由于全国各地居民的屋顶条件情况不尽相同，因此各个项目都需要因地制宜，进行定制化的设计和施工。
1.民用分布式发电系统的设计民用分布式项目的设计需要在前期工作中完成屋顶勘测和相关信息的收集，并给业主提供初步的设计方案或屋顶发电效果图，效果图的作用一方面可以从侧门说明专业设计能力，另一方面可以非常直观地为业主展示组件的布置形式和实时阴影情况，如图1和图2为混凝土屋顶支架安装和组件敷设效果图,图3为笔者基于CAD图纸而绘制的南京地区别墅分布式发电系统的组件布置效果图，然而大多数别墅屋顶的业主可能没有屋顶平面和立面图纸，这种情况下我们只需把握屋顶的整体尺寸，细节的部分化繁为简。
对于民用系统设计人士，本人还是强烈推荐使用SketchUp，因为在效果图制作和阴影分析上较为出色。
图1 支架SketchUp效果图图2混凝土屋顶支架安装和组件铺设SketchUp效果图图3别墅分布式发电系统组件布置SketchUp效果图项目施工前的重要工作是深化设计，如方阵具体布置方案、支架安装方案、组件和逆变器选型、接线和电缆敷设方案、逆变器和交流配电箱的安装位置、防雷接地等，其中方阵布置和支架的安装方案属于重点内容，对于民用系统，支架的安装设计灵活性很大。
别墅屋顶一般为瓦面和混凝土两种形式，支架和屋面的固定有打孔和负重压块等方法，对于打孔因为破坏了原有屋面的结构，就要涉及到屋面的防水工程。
如图4所示为混凝土屋顶膨胀螺栓与屋面的固定方法和屋面防水措施，孔的直径需要和膨胀螺栓的直径匹配，太小和太大都不合适，孔的深度需要根据屋面的结构来定，膨胀螺栓的深度不允许超出现浇层，一般最大深度为现浇层的一半左右，并以此作为选择膨胀螺栓长度的依据。
图4所示的屋面防水使用了三重防水措施，即孔内采用组件封装所使用的黑色硅胶或者995结构胶灌注，屋面和角铝之间使用防水胶垫，同时螺栓安装位用防水胶密封。
如何自建家庭光伏发电系统
家庭光伏发电系统概念图一、基本配置一套家庭光伏发电系统主要包括太阳电池阵、蓄电池、光伏逆变器和交流断路器，其基本配置如下图所示。
二、主要设备①太阳电池阵；太阳能电池组件,其性能参数如下表所示。
②光伏逆变器光伏逆变器选用组串型SG 1K5TL型光伏逆变器，其当输入输出参数如下表所示。
三、设备安装逆变器电气安装包括直流侧电气连接、交流侧电气连接和通讯线缆电气连接。
①电气连接图②逆变器外部接线外部接线端子位于逆变器底部，如下图所示。
包括直流侧、交流侧以及通讯接线端子。
这样使得在不打开逆变器上盖的条件下进行电气连接且接线端子都为直插式防水端子，最大程度保证接线人员的安全而且接线方便。
③连接线缆规格④交流侧电气连接组串型SG 1K5TL型光伏逆变器所连接的电网需具备以下条件，否则逆变器将不会工作。
电网电压：174~274V电网频率：47~53Hz/57~63Hz逆变器与电网之间通过三线(L，N 和PE)进行连接。
与电网之间的接口为AC 端子，馈入电网的电能为单相。
(阳光电源为逆变器交流侧电气连接提供相应的交流连接器)⑤交流断路器为了保护逆变器交流侧电路和接线时人身安全，为每台逆变器配置两极断路器作为保护设备。
建议交流断路器短路电流为13A。
⑥接地由于组串型SG 1K5TL型光伏逆变器由于为无变压器型，要求光伏阵列的正极和负极均不能接地，否则会造成逆变器不可恢复地损坏。
在此光伏发电系统中，所有非载流金属部件和设备的外壳都应该接至大地，如光伏模块的支架，逆变器外壳等。
接地示意图如下图所示。
⑧通讯连接通过RS485通讯连接可将逆变器的运行信息传送至已安装监测软件(如SolarInfo Insight)的上位机或本地数据存储显示设备(如SolarInfo Logger)。
如果仅有一台逆变器，带直插式插头的RS485 通讯线缆就可实现通讯连接。
四、主要预算若系统的输出功率设计为3kW，则该套光伏系统的初步预算如下表所示。
家庭用太阳能光伏发电系统优化设计
家庭用太阳能光伏发电系统优化设计太阳能光伏发电系统作为一种环保、高效、安全的能源利用方式，被越来越多的家庭所使用。
然而，在家庭使用过程中存在一些问题，如系统效率不高、不稳定等，影响了太阳能发电的利用效果。
本文将从优化设计出发，提出一些优化措施，以提高太阳能光伏发电系统在家庭的应用效率。
一、电池板的选配电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件，其质量和性能的好坏直接影响系统的发电效率和寿命。
因此，在选购电池板时，需要注意以下几个方面：1. 电池板的光电转换效率电池板的光电转换效率越高，其发电性能就越好。
因此，在选购电池板时，应选择光电转换效率较高的产品。
目前国内市场上，单晶硅电池板的光电转换效率最高，可达20%以上。
2. 电池板的质量和功率电池板的质量和功率也非常重要。
质量好的电池板，寿命长，性能稳定。
功率较大的电池板，发电能力强，适用于大容量的负载。
3. 电池板的框架和防护膜电池板的框架和防护膜也需要注意选择。
框架应具有抗风、抗暴等性能，防护膜应具有防护紫外线、耐磨损等性能，以增强电池板的使用寿命。
二、逆变器的选配逆变器是太阳能光伏发电系统中的重要组成部分，其作用是将直流电转换成为交流电，以供给家庭使用。
因此，在选择逆变器时，需要注意以下几个方面：1. 逆变器的品质和稳定性逆变器的品质和稳定性是重要的选择标准。
品质好的逆变器，电能转换率高；稳定性好的逆变器，具备长期的使用寿命。
因此，在选购逆变器时，需要注意品质和稳定性。
2. 逆变器的功率和效率逆变器的功率和效率也非常重要。
功率较大的逆变器，可以支持大容量的负载；效率较高的逆变器，可以降低系统的能耗，提高发电效率。
3. 逆变器的保护功能逆变器的保护功能也需要注意。
一般情况下，逆变器应具有过载保护、过压保护等功能，以保护系统的稳定性。
三、电池的选配电池是太阳能光伏发电系统中存储能量的主要部件，其质量和性能也会影响整个系统的效率。
因此，在选购电池时，需要注意以下几个方面：1. 电池的循环寿命和容量电池的循环寿命和容量是重要指标。
家庭太阳能发电系统方案
家庭太阳能发电系统方案家庭太阳能发电系统是一种利用太阳能将太阳辐射转化为电能的系统。
随着环境保护意识的增强和可再生能源的重要性日益凸显，越来越多的家庭开始关注太阳能发电系统作为他们的能源供应方式。
在这篇文章中，我将介绍一个典型的家庭太阳能发电系统方案。
首先，家庭太阳能发电系统的核心是太阳能光伏电池板。
太阳能光伏电池板是由多个光伏电池组成的，它们能够将太阳光转化为直流电能。
电池板的数量取决于家庭的用电需求以及光照条件。
一般来说，一个普通家庭的太阳能电池板数量应该在10至20块之间。
接下来是蓄电池系统。
蓄电池系统的作用是将太阳能转化为储能电池，并在需要时提供电能。
蓄电池系统通常由多个深循环蓄电池组成，这些蓄电池能够在反复充放电循环中保持高效稳定的性能。
蓄电池系统还可以配备电池管理系统，以确保电池的安全运行和最大寿命。
然后是逆变器系统。
逆变器的作用是将太阳能电池板产生的直流电能转化为家庭可用的交流电能。
逆变器系统还可以配备最大功率跟踪功能，以最大限度地提高太阳能电池板的发电效率。
最后是配电系统。
配电系统的作用是将逆变器产生的电能分配到家庭的各个用电设备中。
配电系统可以根据家庭的用电需求进行定制设计，确保电能的安全供应和高效利用。
此外，配电系统还可以与电网进行连接，以实现太阳能电池板和电网之间的能量互补。
总的来说，家庭太阳能发电系统方案是一个相对复杂的系统，需要充分考虑家庭的用电需求、光照条件以及性能需求等多个因素。
在设计和安装过程中，需要考虑到电池板的布局、电池容量、逆变器的性能等，以确保系统的高效运行和可靠性。
然而，家庭太阳能发电系统也有一些局限性。
首先，太阳能发电的效率受到天气和季节变化的影响，对于一些高纬度地区和多雨的地方来说，发电效率可能相对较低。
此外，太阳能发电系统的投资成本相对较高，需要较长的回收周期。
但随着技术的进步和政府对可再生能源的支持，太阳能发电系统的成本正在逐渐降低。
总结起来，家庭太阳能发电系统是一种可再生、环保的能源供应方式，可以为家庭提供可靠的电力。
家庭光伏发电系统设计及运行分析
家庭光伏发电系统设计及运行分析一、概述随着能源危机的加剧以及环境污染的加重，新型的可再生能源逐渐崭露头角。
其中，太阳能光伏发电引起了人们的广泛关注。
家庭光伏发电系统是利用太阳能光伏技术，将太阳光转化为电能的系统，在家庭用电中得到广泛应用。
本文将重点介绍家庭光伏发电系统的设计及其运行分析。
二、设计要点分析1.光伏电池板的选用光伏电池板是家庭光伏发电系统的核心元件，选择合适的光伏电池板是设计的关键。
通常，我们应该考虑以下因素：（1）太阳能的峰值功率（2）多晶硅和单晶硅的功率差异（3）铝质和不锈钢材质的选择（4）逆变器选配2.逆变器的选用逆变器是将直流电转换为交流电的重要设备。
在选择逆变器时，我们应该考虑以下因素：（1）逆变器的转换效率（2）逆变器的质量和品牌（3）逆变器的匹配性能与电池板3.电池的选用电池是储存太阳能电能的重要设备，在选择电池时，我们应该考虑以下几个方面：（1）深放电性能（2）循环寿命（3）安全性能三、运行分析1. 发电效率分析家庭光伏发电系统的发电效率主要受以下因素的影响：（1）太阳高度角和太阳的倾角（2）天气和气象条件（3）光伏电池板的面积和质量（4）逆变器效率在日照强度较高的时候，发电效率也会得到提高。
当气象条件恶劣时，发电效率将会降低。
2. 储能效率分析储能效率与电池的性能直接相关。
为了提高储能效率，我们应该选择深放电性能好，循环寿命长的电池，并根据不同的天气情况和设备运行情况合理调整储能的容量和使用时间。
3. 系统维护分析家庭光伏发电系统日常维护有以下几个方面：（1）定期检查系统运行情况（2）清洁光伏电池板（3）检查电池的电量和存放状态（4）定期清洁逆变器4.环保效益分析家庭光伏发电系统的首要目的是提供清洁的能源，具有良好的环保效益。
与传统的燃煤发电相比，家庭光伏发电系统可以大幅降低温室气体排放，减轻环境污染。
此外，家庭光伏发电系统还可以节约电费，提高经济效益。
四、未来展望未来，家庭光伏发电系统将继续迎来发展机遇。
家庭用离网光伏发电系统技术方案
离网光伏发电系统技术方案一、光伏发电系统概述1.概念：光伏发电技术是指将太阳能直接转换为电能的技术，是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
2.优点：与常用的火力发电系统相比，光伏发电的优点主要体现在：①无枯竭危险；②安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；③不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；例如：无电地区，以及地形复杂地区。
④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；⑤能源质量高；⑥使用者从感情上容易接受；⑦建设周期短，获取能源花费的时间短。
3.分类：光伏发电系统分为：离网系统和并网系统。
离网系统：是指太阳能电池发完电后储存在蓄电池内，然后供给用电设备使用的系统。
该系统一般包括：太阳能电池阵列、充放电控制器、蓄电池组、逆变器等几个部分。
离网系统具有使用灵活、用途广泛的特点。
离网系统并网系统：是指太阳能电池发完电后通过并网逆变器直接输送入电网的系统。
该系统一般包括：太阳能电池阵列、并网逆变器、升压控制系统等几个部分，节省了蓄电池组和充放电控制器。
这类系统单位造价较低，但需要外网的支持。
并网系统4.应用：二、项目建设地点概况1.项目建设所在地：项目建设所在地为尼泊尔。
尼泊尔联邦民主共和国，简称尼泊尔，尼泊尔首都加德满都位于北纬27°42',东经85°19'，为南亚山区内陆国家，位于喜马拉雅山中段南麓，北与中国西藏接壤，东、西、南三面被印度包围，国境线长2400公里。
尼泊尔是一个近长方形的国家，从东到西长度为885公里，从南到北在145-241公里之间。
2. 气候环境：尼泊尔的气候基本上只有两季，每年的十月至次年的三月是干季（冬季），雨量极少，早晚温差较大，晨间摄氏10度左右，中午会升至摄氏25度；每年的四月至九月是雨季（夏季），其中四、五月气候尤其闷热，最高温常达到摄氏36度；五月起的降雨常作为雨季的前奏，一直持续到九月底，雨量丰沛，常泛滥成灾。
面向太阳能光伏发电的家庭用电系统设计
面向太阳能光伏发电的家庭用电系统设计随着环境保护意识的增强和可再生能源技术的不断发展，太阳能光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案，受到越来越多家庭的关注和应用。
本文将围绕面向太阳能光伏发电的家庭用电系统设计展开讨论，并提出一种可行且高效的设计方案。
一、系统设计概述太阳能光伏发电系统是通过将太阳能转化为电能来满足家庭用电需求的一种发电系统。
该系统主要包括太阳能电池板、逆变器、电池储能装置以及电器设备等组成部分。
太阳能电池板将太阳能转化为直流电能，并通过逆变器将直流电能转化为交流电能，以供电器设备使用。
同时，电池储能装置可将多余的电能储存起来，在夜晚或阴天时供电使用，实现全天候供电。
二、太阳能电池板选择太阳能电池板是太阳能光伏发电系统的核心组件，其选择将直接影响系统的发电效率和稳定性。
在选择太阳能电池板时，需考虑以下几点因素：1. 光电转换效率：选择具有高光电转换效率的太阳能电池板，可以提高系统的发电效率，实现更好的能源利用。
2. 质量和可靠性：选择质量可靠、经过认证的太阳能电池板，可确保系统长期稳定运行，并降低维护和更换成本。
3. 尺寸和输出功率：根据家庭用电需求和可利用的安装空间，选择合适尺寸和输出功率的太阳能电池板，以满足日常用电需求。
三、逆变器选择与布置逆变器是将太阳能光伏发电系统输出的直流电能转化为交流电能的关键设备。
在选择和布置逆变器时，需考虑以下几点因素：1. 输入电压范围：太阳能电池板输出的直流电压存在一定的波动，需选择具有较宽输入电压范围的逆变器，以适应太阳能发电系统的变化。
2. 输出功率和负载容量：根据家庭用电设备的功率需求和负载容量，选择适合的逆变器类型和输出功率。
同时，需要注意逆变器的负载容量是否满足使用需求，以免过载损坏设备。
3. 布置位置和散热条件：逆变器安装时需要选择通风良好的位置，避免过热影响系统运行。
此外，还需考虑逆变器与太阳能电池板之间的电缆距离，尽量减少电能传输损耗。
家庭分布式10kw光伏电站并网方案
家庭分布式10kw光伏电站并网方案随着能源需求的增长和环境保护的呼声，分布式光伏电站作为一种可持续的能源解决方案正越来越受到人们的关注。
家庭分布式10kw光伏电站并网方案是一种将太阳能转化为电能的系统，可满足家庭的电力需求，并将多余的电能注入电网。
本文将详细介绍家庭分布式10kw 光伏电站并网方案及其应用。
一、家庭分布式10kw光伏电站的构成家庭分布式10kw光伏电站由光伏电池组件、逆变器、电池储能系统和配电系统组成。
1. 光伏电池组件：光伏电池组件通常安装在家庭屋顶或其他适当的位置。
光伏电池通过将太阳能转化为直流电能。
2. 逆变器：逆变器将光伏电池发出的直流电能转换为交流电能，以供家庭使用。
3. 电池储能系统：当太阳能补给不足时，电池储能系统可以存储多余的电能并在需要时释放出来。
4. 配电系统：配电系统将生成的电能分配给家庭用电设备，并将多余的电能注入电网。
二、家庭分布式10kw光伏电站的优势家庭分布式10kw光伏电站具有以下几个方面的优势：1. 节约能源：太阳能是一种可再生的能源，通过使用光伏电站，家庭可以充分利用太阳能，减少对传统能源的消耗。
2. 环保减排：太阳能是一种清洁能源，使用家庭分布式光伏电站可以减少二氧化碳等有害气体的排放，有利于改善空气质量。
3. 降低电费：使用家庭分布式光伏电站可以大大降低家庭的电费支出。
多余的电能注入电网后，还可以获得电网反补贴。
三、家庭分布式10kw光伏电站的并网方案家庭分布式10kw光伏电站的并网方案需要遵守法规和技术要求，确保电站的安全性和可靠性。
1. 电站规模：电站的装机容量应为10kw，符合家庭分布式光伏电站的规模要求。
2. 并网条件：电站需要满足当地电网的并网条件，包括电压、频率、功率因数等要求。
需要向当地供电公司提交并网申请。
3. 安全保护：分布式光伏电站需安装直流断路器、接地保护器、过压保护器等安全设备来保护电站及使用者的安全。
4. 远程监控：为了方便管理和监控电站的运行情况，建议安装远程监控系统，可以实时监测发电量、功率、电压等参数。
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家庭光伏发电系统设计
一、光伏发电简介及原理
(一)简介:理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。
太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。
其中,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。
多晶硅电池效率在16%至17%左右,单晶硅电池的效率约18%至20%。
光伏组件是由一个或多个太阳能电池片组成。
光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场可提供电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等;三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。
到2009年,中国并网发电还未开始全面推广,不过,2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电
提供的。
(二)原理:
二、独立光伏发电系统组成部分和设计要求
目前在独立运行的光伏发电系统中,普遍采用的结构如图1所示,首先利用太
阳能电池来收集太阳能,在经过DC/DC变换器给蓄电池充电,由于蓄电池的电压较低,往往无法满足逆变要求,因此还需要一个升压变压器,将直流电压升高,最后通过逆变器将直流电转化为220V/50Hz的交流电供用户使用。
①电池板的选择:太阳能电池板容量是指平板式太阳能板发电功率Wp。
太阳
能发电功率量值取决于负载24h所消耗的电力,由负载额定电源与负载24h所消耗的电力,决定了负载24h消耗的容量P(AH),再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响,计算出太阳能电池阵列工作电流IP(A)。
由负载额定电源,选取蓄电池公称电压,由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压VF(V),再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压VT(v)及反充二极管P-N结的压降VD
(v)所造成的影响,则可计算出太阳能电池阵列的工作电压VP(V),由太阳能电池阵
列工作电源IP(A)与工作电压VP(v),便可决定平板式太阳能板发电功率,从而设计出太阳能板容量,由设计出的容量Wp与太阳能电池阵列工作电压VP,确定硅电池平板的串联块数与并联组数
②DC/DC变换器的选择:转换效率要高,静态电流要小,可以更省电;输入电压
要低,尽可能利用电池的潜能;噪音要小,对手机的整体电路无干扰;功能集成度要高,提高单位面积的使用效率,使手机设计的更小巧;足够的输出调整能力,电荷泵不会因工作在满负荷状态而发烫。
③蓄电池的选择:独立光伏系统蓄电池的选择过程主要包括三个方面:蓄电池
种类、蓄电池的容量和蓄电池组串并联的确定。
蓄电池种类很多,主要有铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、镍氢电池等。
目前,由于产品技术的成熟性和成本等因素,一些小型简单的独立光伏系统中使用镍氢电池,但应用较少;多数的独立光伏系统中使用铅酸蓄电池,应用广泛。
蓄电池的容量选择与很多因素有关,主要有日负载需求、蓄电池最大放电深度、独立运行天数、安装地环境温度。
独立光伏系统的蓄电池容量,要保证系统在太阳光照连续低于平均值的情况下负载仍可以在一定时间内持续正常工作。
在光照度低于平均值的情况下,太阳能电池组件产生的电能,不能完全补充每日负载需求从蓄电池中消耗能量而产生的空缺,这样蓄电池就会处于亏电状态。
如果在一定时间内光照度始终低于平均值,蓄电池持续放电以供给负载的需要,蓄电池的荷电状态持续下降。
但是为了避免蓄电池的损坏,这样的放电过程只能允许持续一定的时间,直到蓄电池的荷电状态到达安全的最低值,即蓄电池的最大放电深度。
这里我们将持续放电时间称为:独立运行天数,即光伏系统在没有任何外来能源的情况下蓄
电池供给负载正常工作的天数。
同时,由于铅酸蓄电池的额定容量会随着温度的变化而变化,当蓄电池温度下降时,蓄电池的容量会下降,所以安装地气温对确定蓄电池的容量非常重要。
如果安装地的气温较低,实际需要的蓄电池容量就要比常温条件下需要的蓄电池容量大,才能保证在不影响蓄电池使用寿命的情况下满足负
载的用电需求。
大多数铅酸蓄电池生产企业一般会提供相关的蓄电池温度一容量修正曲线。
在该曲线上可以查到对应温度的蓄电池容量修正系数。
蓄电池容量=(日负载需求*独立运行天数)/(最大放电深度*容量修正系数)。
④逆变器的选择:在光伏系统中,光伏逆变器的指标及参数主要受蓄电池及其负载的影响,为了满足负载要求,逆变器稳态输出电压的变化量不超过额定值的5%,突变输出电压偏差不超过额定值的10%;输出电压波形失真度小,频率稳定,逆变效率较高;且在功能稳定与经济指标之间权衡。