我家的小型离网太阳能发电系统，结果越玩越大

hmy12

笔者70后，浙江湖州人，平时业余爱好喜欢捣鼓电子玩意和种花养鱼，虽然技术不行也算乐在其中。

我家是自建房，开始玩太阳能大约是15年，当时是12v系统，100w光伏板加50ah铁锂电池，主要给庭院提供直流照明。后来家里养了几缸热带鱼还安了几个电动门，怕停电，想搞个ups系统，12v系统不够用了，就买了一个二手48v50ah通讯铁锂电池还陆续买了约600w光伏板。

当时系统比较乱，逆变器还是方波仅提供照明，我家照明线路是独立的，系统也没发几度电，但积累了一定的经验。
以前的DIY：http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=1731483



刚开始玩的光伏板，小板子是灭蚊灯厂家倒闭收来的，板子是全新的。




庭院共12个3W LED路灯，12v直流供电，每天定时3个小时也够用。





有两个热带鱼缸



之后陆续整改，发展到现在光伏板10kw，48v系统铁锂电池1000多ah，12v系统铁锂电池约300多ah。

光伏板铺满了4个屋顶，因是多次购买升级，光伏板比较乱，好几个品种:titter:









三楼露台有点漏水，所以盖了一个阳光房，屋顶用的是双玻半透光伏板，比普通全透的钢化玻璃贵了2000元左右，由于屋顶大部分面积被硅片遮挡，夏天温度也不是特别高，冬天阳光不刺眼温度舒服，家人很喜欢这个空间，既能发电又可以种花休闲，感觉非常超值。


阳光房建设中









冬天狗狗也喜欢呆里面







机房占用一楼一个小的楼梯间，约5个平方










机柜配了两台正弦波逆变器
两台逆变器都是工频机，买套件自己组装的，平时使用一台，另一台备用。

当时组装逆变的照片，24管8kw逆变主板加了铜条





铁硅铝磁环电感，照片还没绕好，串主板和变压器中间，可以降低空载功耗





系统大部分使用二手通信铁锂电池，大机箱里有一组大单体铁锂电池。



大单体使用的是蚂蚁保护板



网络、监控、门禁、电动门、红外对射报警器是用直流供电的，图片中间是电源箱，负责把48v电源转换成各种电压。



仪表和各类保护








用了5个mppt太阳能控制器



下面介绍一下各部分的作用

市电逆变切换部分
正常情况下使用右边的继电器切换，逆变主板都带相位同步功能，会在正弦波过零的时候切换，尽量减少切换冲击，切换时基本感觉不到，电脑机顶盒也不会重启，如果继电器发生故障，就使用左边的双电源切换开关，这个切换的话电脑是要重启的。



逆变器自带的电池电压保护比较模糊难调，不大好用，所以使用了两个闲置的太阳能控制器做低电压保护，也算物尽所用。



由于全部使用mppt控制器，光伏板系统空载电压近150v，为防止控制器直通（mos管击穿）对整个系统造成灾难性后果，所以加装了防直通检测电路，本人就发生过一次直通事故，不过所幸当时电池还没满电，所以没有造成损失。



防直通电路由电压检测模块和真空继电器组成，模块一旦检测到超过设定电压会立即断开真空继电器，切断光伏板输入。继电器平时是吸合的比较耗电，所以用光控模块控制电源，降低没必要的消耗。



逆变器过载切换市电保护
有时家用负载开太多会不小心超过逆变最大功率，逆变器虽然也带过载保护，但它保护后就停机了，会造成停电事故。
所以加装了交流电流检测板，只要负载电流超过逆变器最大电流，会立即或延时切换到市电，参数时间可自己设定，由于电流互感器安装在负载端，如果负载电流一直超过设定值就不会切回逆变，恢复正常后会自动切回逆变。



两台逆变切换漏电保护部分
双电源断路器，虽然逆变器有隔离变压器，用电相对安全，但还是安装了多级漏电保护器。



光伏板避雷器



wifi开关



大部分功能可以用手机控制，比较方便



本地使用峰谷电计价，如果连续阴雨，电不够用，还可以使用wifi开关定时切换，尽量使用低价谷电
上个月电费单，连续高温空调开的比较多每天要消耗60度左右，所以晚上补了一些市电，但基本都是谷电




数据监控，摄像头改造

将摄像头镜头换成无畸变镜头，关闭红外线，仪表用几颗草帽灯均匀补光，对好焦，就能得到清晰无变形的监控画面。



手机监控画面截图，200w像素摄像头，占用硬盘录像机1个通道，可随时用手机查看机房仪表参数，需要时也可调用录像数据。



安全部分

虽然磷酸铁锂是相对安全的电池，笔者最早接触铁锂也有6-7年了，还没发生着火事故，但安全第一还是安装了烟雾报警器，配置了灭火器和水管，事故处理过程：一旦铁锂电池发生着火事故，先用灭火器灭掉明火，切断高压后电池再用水冷却，电池是低压用水冷却应该问题不大，这方面知识匮乏，欢迎资深人士指点。





机房门口安装了二块小显示屏和负载功率表，滚动提示当前使用的是太阳能还是市电



太阳能供电状态，滚动提示家人要浪费用电



整个系统装机容量约10kw，好天能发电50度左右，系统蓄电能力约45度，总投资约2.6万元，没算人工。光伏板大部分买的是全新双玻工程剩余板，价格比较低廉，铁锂电池也是二手，有些内阻比较大，但由于数量多，单个平均放电电流很小，所以问题也不大，胜在价廉。全年除少数几个月基本能实现0电费，不够用的时候补的市电大部分也是谷电，价格便宜，好处是家里的老人以前用电很节俭，现在也不用节约用电，空调电视他们也能随便用了。大系统已经稳定运行近2年，基本不用人工干预，铁锂电池容量未见明显衰减，第一个铁锂是13年的，测试后容量也无明显衰减，可能是长期小电流充放有关。




有些朋友会问10kw系统也不小了怎么不并网，原因有几个，一是我的板子都是收来的没有证书认证什么的没法并，并网门槛高，设备也贵，也不想去求爷爷告奶奶，二是10kw系统减去家用也没多少余电可以并网，一旦并网家人又要节约用电了，为了这点小收益影响心情不合算。
还有的朋友会说离网系统不值得搞因为基本无法回本，我觉的这和个人想法有关，如果你搞离网系统是投资想多少时间回本并收益，那真的不合算，千万别玩。我的想法是这样：这个离网系统是消费、是爱好、是娱乐，折腾过程中能带来快乐，又在经济可承受范围内，就算不回本又有什么关系，现在玩什么不花钱呢？更何况系统每年最少也能带来5000元左右的电费收益，不用再受国家电网停电干扰，家人也无需节约用电，不再有电费压力，就当买了个大玩具在玩吧，能浪费用电的感觉还是爽的，70后还有多少时间可以折腾，这是我个人的想法，本人技术有限，欢迎指点，以便完善，谢谢各位能看完:handshake:



本人还喜欢园艺，热情超过光伏发电，喜欢种花的网友可百度搜索“果果家小院的第四个春天”，欣赏我家小院和我交流







补充内容 (2020-2-17 09:53):
系统已升级，565楼有更新

chenppo

看过的最给力的。。。 如果把楼主的东西搬到我家里，2年回本了。:lol:胸牌灵活运用得很好。

hnalong

豪宅啊！

fiye

:biggrin:  东西这么多还细心拍下来  详细的说明    有心了

guangqu

确实是目前见过的家庭太阳能发电最牛逼的！
动手能力强大，全部都贴了标签，一目了然！

暴力吴刚

可以看出楼主下了重本了！做得很漂亮！但似乎楼主的家更漂亮！哈哈:lol:

人艰不拆了

哈哈，目测楼主是个土豪！:loveliness:

梦飞扬52

家里有别墅  还能说什么呢？

zjo007

牛！！！！布线时分了低压高压吗

ifus

太牛了，动手功能真强

jcmicon

简直太棒了，目测人工费超过设备费用，精细:lol:

aacyxjz

土豪住别墅，哈哈，谢谢分享

samyi

别墅，大户人家:lol:

shen3205

太厉害了。怀疑楼主在公司做体系管理的，什么电气和设备都做了标签。不是做6S的就是强迫症。哈哈

xueyuking

很不错的方案，可惜只适合你们这种土豪地主，像我们买个小房子，根本没地方去装这些。房价还死贵的。

l0577

强力支持，动手能力超强啊

ch104517745

人生不折腾，再等下去，就老了。

青色风机

也就中间那三块太阳能电池还凑合，其他的都是垃圾货

永红路上的熊

供电系统不羡慕，羡慕帖主的世外桃源一样的生活:biggrin:

sunnyquan

别的不说，玩的开心的很，水平也提升了，值！:lol: