合适的太阳能电池板导线大小可以决定电池系统充电是否充足,灯光是否明亮,工具和电器的性能是否良好。低压电源电路的设计者常常不知道电压降和导线尺寸的影响。在传统的家庭电气系统中(120/240伏交流电),电线的大小主要是为了安全电流承载能力(安培)。最重要的是消防安全。在低压系统(12,24,48vdc)中,最重要的问题是电源损耗。导线不能仅仅根据载容量来决定尺寸,因为对电压降的容忍度较小(除了非常短的运行)。例如,从12V降1V造成的功率损失是从120V降1V的10倍。

(请参阅技术文章部分的通用接线图。)

使用下面的图表作为你解决太阳能线尺寸问题的主要工具。它取代了许多旧尺寸图的页面。你可以把它应用到任何工作电压,任何百分比的电压降。

免费太阳能电池指南

确定各种电负载的可容忍电压降

一般规则是在典型负载下,将电线的尺寸调整到大约2%或3%。当结果证明这是非常昂贵的,考虑以下的一些建议。不同的电路对电压降有不同的容忍度。

照明电路,白炽灯和石英卤素(QH):不要欺骗这些!5%的电压降会导致光输出大约10%的损耗。这是因为灯泡不仅接收到更少的能量,而且温度较低的灯丝从白热下降到红热,发出的可见光更少。

荧光照明电路:电压降导致光输出的几乎比例下降。荧光灯泡使用1/2至1/3的白炽灯或QH灯泡的电流为相同的光输出,因此它们可以使用较小的电线。我们主张使用优质荧光灯。在今天的大多数紧凑的荧光灯泡,电子镇流器和温暖或全谱管中,消除了嗡嗡声,闪烁和差的颜色再现。用它们来照亮你的办公室,以便客户可以看到它们。(一个很好的来源是W.W. Grainger,在您当地的电话簿中列出,或www.grainger.com。与他们一起获得一个帐户!)

直流电机可用于可再生能源系统,特别是水泵。它们的效率高于AC电机,并消除与逆变器相关的成本和损失。与AC感应电机不同,直流电机在启动时没有过度电涌需求。起始浪涌期间的电压降,即“软启动”即可。

交流感应电机通常出现在大型电动工具、电器和井泵中。他们在开始的时候表现出很高的需求。在这些电路中显著的电压下降可能会导致无法启动和可能的电机损坏。遵守国家电气规范。如果是井泵,请遵循制造商的说明。

PV直接太阳能水泵电路应尺寸不适用于标称电压(即24V),而是用于实际工作电压(在该情况下大约34V)。如果没有电池保持电压,工作电压将围绕PV阵列的峰值功率点电压。

光伏电池充电电路是至关重要的,因为电压降会导致电荷电流的不成比例的损失。为了给电池充电,发电设备必须施加比电池内部已经存在的更高的电压。这就是为什么大多数光伏组件的峰值功率点是16-18V。当电压降大于5%时,这一必要的电压差就会降低,从而使电池的充电电流减少的百分比更大。我们的一般建议是2-3%的电压降大小。如果你认为PV阵列将来可能会扩容,请调整线的大小以备将来扩容。当你的客户需要添加到数组中时,他们会感激的。

风力发电机电路:在大多数地方,风力发电机只有在偶然的暴风雨或阵风时才产生其全部额定电流。如果低损耗的导线尺寸很大而且非常昂贵,你可以考虑在额定电流下为高达10%的电压降进行尺寸调整。这种损失只会在能量最丰富的时候偶尔发生。请参阅风系统的使用说明书。

更多降低成本的技术

铝丝可能比铜更经济地超过一些主要线路。电力公司使用它,因为它比铜和重量轻的更便宜,即使必须使用更大的尺寸。使用AL额定终端安装到代码时,它是安全的。您可能希望考虑长期,昂贵的#2或更大。成本差异与金属市场波动。它僵硬且难以弯曲,而不是潜水泵的额定值。

高压光伏组件:考虑使用更高电压模块(18+伏峰值电源点,如我们的BP-585和BP-590),以补偿过度电压降。在一些长距离的情况下,增加的模块成本可能低于更大导线的成本。

太阳能跟踪:使用太阳能跟踪器(按Zomeworks),以便可以使用较小的阵列,特别是在高夏季使用情况下(夏季在夏季追踪最长的弧形通过天空时,追踪最多的能量)。较小的PV阵列需要较小的电线。

水井泵:考虑一个缓慢的低功率系统,带有储罐累积水。这减少了涉及长升降机或运行的电线和管道尺寸。PV阵列直接泵送系统可以通过使用靠近泵的单独的PV阵列来消除长线运行。我们的日出潜水,太阳能慢泵,流通灯泵和太阳能活塞泵是高效的高效直流泵,可达48V。我们还制作AC版本和转换器,以允许在远距离传输交流。这些泵的速度较少,远低于传统的交流泵的开始电流较少,从而大大减少了线尺寸要求。

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