美国最佳离网太阳能发电设置（2023年）

答案

建议、员工推荐、揭秘等等。让我们来帮助你。

如何建立脱网太阳能电力系统

发布日期：2016年9月8日
***问：*马克，

我非常喜欢你关于家用太阳能的文章。

我有一个完全脱网的小屋，我希望得到你的建议，购买一些包括电池储存电力的设备。

我使用的电力很少，通常一周去一次小屋，大约24小时使用300瓦特的电力。你能推荐一些文章或资源，指导我进行一个自己动手的项目吗？

---Keith

***答：***嘿，Keith，

我喜欢脱网太阳能。它很有趣，而且能够正常运行。我很愿意分享一些我自己的脱网经验，为你指点方向，并帮助其他想要了解更多的读者。明确一点，对于大多数与电网相连的人来说，脱网不值得一试。然而，对于像你这样的偏远小屋来说，这样做要比在山区安装电力服务简单得多。

在我进行第一次太阳能安装之前，我的情况与你的情况非常相似。我需要在一个脱网的地方获得电力，但只在周末使用。我的电力需求很小，但我需要系统可靠。而且，由于我不知道我的需求会如何变化和增长，我必须在预算范围内购买并不后悔。我的系统是一个奇怪的混合，包括我能找到的每瓦特最便宜的面板（一块330瓦特的Topoint面板），一个Midnite Solar Kid充电控制器，一对6V/400Ah的液态铅酸电池，通过连接在一起形成一个12V系统，以及一个翻新的2,000瓦特Magnum逆变器。这些主要组件在几年前总共花费了超过3,000美元，其中三分之二的费用仅仅是逆变器。然而，根据你的情况，更强大的系统和更灵活的升级选项的总价格将接近5,000美元。这个配置还包括电池电缆、断路器箱和安全组件的一些额外费用。以这个系统作为我们的基准，我们可以看看你的系统与之相似的地方和不同的地方。

你说你每周需要使用大约300瓦特的电力24小时，所以你每个周末需要7,200瓦时的可用电力（300瓦特 × 24小时）。对于我设想的小屋来说，这是相当多的，所以你首先应该四处看看，弄清楚是否可以稍微减少你的用电量。无论你是在电网上还是脱网，将灯光换成LED灯泡、更新电子设备并提高整体能源效率比建立一个大型太阳能阵列要便宜得多。此外，供暖、制冷和家电可能是你最大的能源负荷，所以如果你想让你的太阳能系统更小一些，可以考虑采用其他替代品，比如煤气做饭甚至制冷、木材炉子供暖，如果可能的话，不使用空调。不过，现在让我们以每个周末使用7.2千瓦时的数字为基础进行工作。由于你在犹他州，我们假设你的小屋和太阳能电池板每天可以获得大约五个小时的直接阳光。

像我使用的那块330瓦特的面板应该每天产生大约1,500瓦时的电力（330瓦特 × 5小时，向下取整以确保安全）。像我一样，你可以把这个电力存储一周，获得大约7,500瓦时（1,500瓦时 × 5天），或者7.5千瓦时的电力，供周末使用。但是这种方法在脱网规模上并不常见，你将会在后面看到，昂贵的电池和其他组件意味着你最好使用更多的面板。为了估计你在更传统的设置中需要多少面板，你需要有足够的发电能力满足一个平均日消耗量。每天需要储存大约7.5千瓦时电力，每天有五个小时可用的阳光，你将需要1.5千瓦时的太阳能面板（7.5千瓦时 ÷ 5小时）。 如果您使用我们喜欢的Suniva面板，您将获得六个280W的面板，这将为您提供大约1.6 kW（280W × 6）的电力。您可能可以找到一些更便宜的面板，但我们将把预算定为1900美元。

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与并网系统不同，该系统将太阳能电力从面板输送到充电控制器，然后再输送到家庭的电力分配面板。充电控制器将来自面板的电流和电压（根据太阳的强度和角度而变化）转换为电池在其充电周期的不同阶段所需的非常特定的电流和电压。我使用的充电控制器是Midnite Solar Kid，但它可能不太适合您的任务。我当前系统使用的充电控制器是Morningstar TriStar TS-MPPT-30，那个型号应该能满足您的需求；目前售价为330美元。

从充电控制器到达电池组的电力。虽然太阳能电池板的大小与每日用电量相匹配，但电池组的大小与您能够在没有阳光的情况下使用的天数相匹配。这就是您周末使用变得棘手的地方。如果您希望在天气不好时仍然能够使用电力，您需要存储全部使用量-7.2 kWh。其他人可以查看电费账单，将kWh除以30，从而得到每天所需的电量。较大的系统使用较高电压的电池，但您可以使用一个简单的12V系统。为了让您的电池多年保持良好状态，您应该计划使用它们容量的一半左右。因此，这个7.2 kWh的需求就变成了14.4 kWh的电池需求。在12V系统中，这是1200 Ah（14400 Wh ÷ 12V）。天啊，您将需要六个类似于我的Rolls Surrette电池，价格高达2200美元。

如果您在预算方面比较谨慎，暂时不要考虑使用锂离子电池。一直登上头条的特斯拉Powerwall，批发价格为3000美元，容量为6.4 kWh，这个价格在未来几年内不会大幅下降。幸运的是，电池是一个可以根据预算逐步升级的组件-您可以在一两年内增加额外的铅酸电池，而不需要更新其他设备。但要准备好：这些家伙就像三个汽车电池叠在一起，重量超过一百磅。每个。让我们先从四个开始，节约使用，并算上1500美元。

我的电池供电给翻新的Magnum Energy MS2000逆变器（巨大白色方块的左半部分），它与部分预接线的Mini Magnum面板（白色方块的右半部分）配对，安装更整洁，更简单。灰尘另外出售。

您的逆变器将把所有储存的直流电转换为交流电，以便您可以使用标准家用电子设备。逆变器的最大输出将是您可以同时运行的最大功率。您说您每小时使用300瓦，但如果有时是1500瓦的微波炉，有时是2000瓦的搅拌机，您需要一个与最大功率匹配的逆变器。这样的组件价格昂贵，所以让我们假设您主要使用一些灯光、笔记本电脑，可能还有一台电视，并计划将任何真正重的负载，如电动工具，转移到备用发电机上。我使用的是2000瓦的Magnum逆变器，我喜欢它的质量和附件组件，但即使是该公司的1000瓦（1000美元）型号对您来说可能也过于夸张。如果预算允许，我一定会推荐它。 为了保持简单，你可以选择一个更便宜的型号，比如来自Cotek的1000瓦（400美元）的例子，尽管我对这家公司的设备没有任何经验。我建议选择纯正弦波逆变器，以避免后续出现任何问题，但你也可以选择一个价格更便宜的修改正弦波逆变器来节省费用。有时候这些逆变器效果很好；我以前使用的一个廉价车载逆变器在我试图给笔记本电脑充电时冒烟了。一个可靠的小型逆变器可能需要花费你大约500美元，但在质量和保修支持方面，你会得到你所付出的。这样，太阳能电池板需要1900美元，充电控制器需要330美元，电池需要1500美元，逆变器需要500美元。这些关键组件的总费用为4230美元，不算便宜。我可能还花了600美元购买传感器、电线、电缆、断路器和一些工具升级，所以你的预算应该在5000美元左右。如果你的小屋需要建筑许可证，你还需要考虑这些费用，可能还有电工的费用。不过，如果你减少用电量，就可以安装一个更小、更便宜的系统。通过规划、创造力和供应商的建议，你可以找到在不浪费钱购买一年后就会过时的设备的情况下，逐步扩大规模的方法。装备全时住宅的人可能会选择投资于高端设备，但你需要决定目标是现在还是五年后。如果你不想麻烦，并且不需要在小屋中布置传统的交流插座，你可以节约用电，并从Goal Zero等公司中组装一个即插即用的系统。

当安装太阳能电池时，我发现最大的挑战不是连接全新的组件，如果你足够熟练，可以让离网小屋运转，我敢打赌你足够熟练来布线太阳能电池。最大的问题来自老化电线中遗留的问题；例如，在翻新和升级我们的房车时，我花了整整一周的时间用万用表和音调探测器来绘制（和修复）一些神秘的、未记录的电线走向。但最终结果相对简单：你的太阳能电池板将被连接在一起，并输入到你的充电控制器中，你的充电控制器将向你的电池组发送电力，你的电池组将向你的逆变器发送电力（通过非常厚的电缆，所以要让它们靠近），你的逆变器将输出交流电到断路器盒中。几乎每一步都应该由用于直流电的保险丝或断路器保护，并且布线需要根据你计划的电流和电压损耗来选择。一旦电力离开逆变器，你就有了标准的交流布线——以及关于基本家庭电力的通常规则——其余的步骤。