太陽(yáng)能發(fā)電系統由太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能充放電控制器、鉛酸免維護蓄電池、逆變器和照明燈具組成。
太陽(yáng)能電池（30W）
一般使用單晶硅/多晶硅太陽(yáng)能電池，體積小，光電轉換效率高?，F在的價(jià)格平均為30元/W，封裝后的成品會(huì )略貴些。建議購買(mǎi)成品，質(zhì)量和穩定性有保證。本人使用30W單晶硅太陽(yáng)能電池，設計壽命為25年，使用不銹鋼支架安裝于陽(yáng)臺外（可在鋁合金門(mén)窗加工店定制），橫向擺放可使抗風(fēng)性更好，如圖1。
圖1
太陽(yáng)能充放電控制器（12V/10A）
太陽(yáng)能充放電控制器是專(zhuān)為太陽(yáng)能直流供電系統設計的，目的是為了提供過(guò)充、過(guò)放、電子短路、過(guò)載保護，在10W以上的太陽(yáng)能系統中，是必不可少的，相當于整個(gè)系統的心臟?？刂破鞯目蛰d損耗僅為6mA，非常省電。太陽(yáng)能充放電控制器有三對正負極接口，分別接太陽(yáng)能電池、蓄電池和負載，如圖2?？刂破鞯倪x購跟負載有關(guān)，如負載超過(guò)120W，需要選用12V/20A的控制器。
圖2
鉛酸免維護蓄電池（12V/24AH）
在有些國家的太陽(yáng)能系統中，可以直接通過(guò)逆變器轉為交流電后輸到電網(wǎng)，由政府收購，然后晚上再從電網(wǎng)問(wèn)政府買(mǎi)電，如果發(fā)電量大還可以賺錢(qián)，也節約了蓄電池的成本。但我國目前還沒(méi)有類(lèi)似收購計劃，電表也是單向運轉的，如果將電輸到電網(wǎng)，還會(huì )增加每月電費開(kāi)支，所以使用蓄電池來(lái)存儲白天所發(fā)的電量以供夜間使用，如圖3。蓄電池建議選擇鉛酸免維護蓄電池，不用加水，使用方便。蓄電池的容量不能選太小，因為太小會(huì )浪費太陽(yáng)能電池所發(fā)電量；也不能選太大，因為長(cháng)時(shí)間處于未充滿(mǎn)狀態(tài)會(huì )影響電池壽命。一般情況下，以?xún)商炜梢猿錆M(mǎn)電池為宜。
圖3
逆變器（70W）
現在市面上有很多車(chē)載逆變器，轉換效率高，價(jià)格便宜。因車(chē)載逆變器也是12V輸入，所以用來(lái)當太陽(yáng)能發(fā)電系統的逆變器正好合適。經(jīng)測試，如果負載達到20%以上，即可使逆變器達到90%以上的轉換效率；如果負載在20%以下，會(huì )使轉換效率變低。所以根據負載選擇合適的逆變器，可以達到最高效率，如圖4。
圖4
照明燈具（18W）
照明燈具的選擇著(zhù)實(shí)令我費了番功夫。有LED，12V直流節能燈，220V交流節能燈這三種選擇。因為是臥室照明，LED雖然光效最高，但功率小，色譜缺失，散熱和驅動(dòng)電路麻煩等問(wèn)題，首先被排除。12V直流燈本來(lái)是最合適的光源，但是采購困難，而且光效不高。220V交流節能燈可以達到60LM/W以上，雖然逆變器會(huì )損失10%的效率，但直流節能燈一般僅為45LM/W，總體而言，還是普通的220V交流節能燈最合適。
安裝
在室外安裝好太陽(yáng)能電池后，需要將室內的蓄電池，太陽(yáng)能控制器等固定安裝?？紤]到散熱問(wèn)題，我想到用電腦機箱正合適，因為機箱是鐵皮的，可以承受蓄電池的重量，散熱也比較好。根據蓄電池的尺寸到網(wǎng)上找到一款小機箱，買(mǎi)回來(lái)裝進(jìn)去發(fā)現尺寸正好，見(jiàn)圖5，圖6。
圖5
圖6
使用感受
經(jīng)測試，每天上午8點(diǎn)到下午3點(diǎn)是太陽(yáng)光輻射最強的時(shí)候（上海），30W太陽(yáng)能電池板在陽(yáng)光下開(kāi)路電壓可以達到19V，短路電流可以達到1.6A，基本達到額定功率。而到了下午4點(diǎn)后或在陰雨天，電流就只有0.3A－0.5A，所以太陽(yáng)能發(fā)電系統的設計需要考慮到連續陰雨天的情況，陰雨天發(fā)電量為晴天的1/3左右，一般以可以保證連續三個(gè)陰雨天能正常使用為佳。圖7為節能燈夜間照明效果圖。
圖7
除了照明外，在逆變器插上電風(fēng)扇（55W），筆記本電腦（60W），都可以正常工作。如果需要長(cháng)時(shí)間使用筆記本電腦或電視機等用電器，請將太陽(yáng)能控制器更換成12V/20A（240W），逆變器可選150W－300W。切不可使用空調，微波爐等高功率電器。
雖然從成本來(lái)說(shuō)，現在太陽(yáng)能發(fā)電高于市電的價(jià)格，需要好幾十年才可以收回投資成本，但環(huán)保是更為重要的。隨著(zhù)電力價(jià)格的上漲，和太陽(yáng)能電池價(jià)格的下調，不久的將來(lái)，太陽(yáng)能發(fā)電將接近或低于市電的價(jià)。到時(shí)，我們將充分利用太陽(yáng)能這一綠色無(wú)污染的能源。
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