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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。
太阳能热水系统的设计与应用案例太阳能热水系统是一种利用太阳能直接或间接加热水的技术，它是一种环保且节能的热水供应方式。
在本文中，我们将探讨太阳能热水系统的设计原理，并通过一个应用案例来说明其实际应用价值。
一、太阳能热水系统的设计原理太阳能热水系统的设计原理基于太阳能的收集和转换。
主要包括太阳能集热器、热水储存装置、热水循环管道和控制系统。
1. 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能热水系统的核心组件。
它通常由太阳能热管、平板集热器或真空管集热器等组成。
太阳能集热器的作用是将太阳辐射能转换为热能，并传导给储水装置。
2. 热水储存装置热水储存装置用于存储从太阳能集热器传导过来的热能。
常见的储水装置包括热水箱和热水储罐。
热水储存装置应具备一定的保温性能，以保持储存热水的温度。
3. 热水循环管道热水循环管道将储存于热水装置中的热水输送到使用点。
它通常由热水管、循环泵和阀门等组成。
热水循环管道的设计应合理，以确保热水能够高效地输送到各个使用点。
4. 控制系统控制系统用于监测和调节太阳能热水系统的运行状态。
它通常由温度传感器、控制器和执行机构（如阀门或泵）等组成。
控制系统可以实现自动控制、定时控制和温度调节等功能，以满足不同使用需求。
二、太阳能热水系统的应用案例以下是一家住宅小区中太阳能热水系统的应用案例。
该小区共有100户居民，为了满足居民们的热水需求，设计了一套太阳能热水系统。
该系统采用平板集热器作为太阳能集热器，并设置了50台热水箱作为热水储存装置。
所有的热水储存装置都通过热水循环管道连接起来，以实现热水的输送。
为了保证热水的稳定供应，系统还安装了控制系统，根据不同的需求自动调节太阳能热水系统的运行。
在实际应用中，该太阳能热水系统取得了显著的效果。
首先，它能够满足小区居民的热水需求，几乎不需要使用传统的电热水器或燃气热水器。
其次，太阳能热水系统的运行非常稳定，几乎不受外界环境影响。
再次，该系统的安装和维护成本相对较低，具有一定的经济效益。
太阳能光伏系统的设计与安装随着对可再生能源的需求不断增加，太阳能光伏系统成为了受关注的热点。
本文将探讨太阳能光伏系统的设计和安装，并提供一些建议。
一、太阳能光伏系统的设计1. 确定用途和需求：在设计太阳能光伏系统之前，需要明确系统的用途和需求。
是为了发电供给家庭使用，还是为了商业用途？需要供给多少电量？这些问题有助于确定系统的规模和配置。
2. 日照条件评估：对待安装太阳能光伏系统的地区的日照条件进行评估至关重要。
日照强度、日照时间和阴影覆盖情况都会对系统的效能产生影响。
通过评估日照条件，可以选择适合的光伏板类型和安装位置。
3. 光伏板类型选择：根据日照条件评估结果，选择适合的光伏板类型。
常见的光伏板类型包括单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池板。
单晶硅效率较高，多晶硅适用于较低日照强度的地区，薄膜太阳能电池板适合柔性应用。
4. 安装位置选择：确定安装太阳能光伏系统的位置。
一般来说，屋顶是首选的安装位置。
确保安装位置没有阴影遮挡，以充分利用日照能量。
如果无法在屋顶安装，还可以考虑地面安装。
5. 组件配套选择：除了光伏板，太阳能光伏系统还包括逆变器、支架、电池组等组件。
选择高质量的组件可以确保系统的长期稳定运行。
同时，需要考虑组件之间的匹配性，以确保系统的效率和安全性。
6. 输电线路设计：设计输电线路时需要考虑电缆选择、输电距离、电流负载、电缆截面等因素。
合理的输电线路设计可以最大限度地减少能量损失和安全隐患。
二、太阳能光伏系统的安装1. 安全防护措施：在安装过程中，确保工作人员的安全是至关重要的。
使用合适的个人防护装备，遵循相关安全规范，以减少潜在风险。
2. 安装过程：按照设计方案进行安装，先进行支架的固定，然后安装光伏板，并连接好光伏板之间的电缆。
最后将逆变器和电池组等组件连接到系统中。
3. 联网和调试：安装完毕后，需要将太阳能光伏系统与电网连接，并进行调试。
确保系统的并网运行、电流稳定等。
4. 验收和维护：安装完成后，进行系统的验收工作，确保系统按照要求正常运行。
太阳能光伏系统设计采用的标准一般包括以下内容：一、设计原则1.1 安全性原则：太阳能光伏系统设计应符合国家相关安全标准，保证系统运行安全可靠。
1.2 可靠性原则：光伏系统设计应考虑设备寿命、环境适应性等因素，保证系统长期稳定运行。
1.3 经济性原则：系统设计需要综合考虑投资成本、运行成本和系统效益，追求经济合理性。
二、设计依据2.1 国家标准：太阳能光伏系统设计需符合国家相关标准，如《建筑电气设计规范》GBxxx、《光伏发电系统设计与施工规范》GBxxx等。
2.2 行业标准：参考国际电工委员会(IEC)、国际组织标准化(ISO)等国际标准，并结合国内实际情况进行设计。
2.3 设备认证：选用符合国家强制性产品认证要求的太阳能光伏设备，确保设备质量可靠。
三、系统设计要求3.1 组件选型：根据实际需求，选用符合国家标准的太阳能光伏组件，考虑组件的功率、温度系数、光电转化效率等因素。
3.2 逆变器设计：选择符合国家标准的太阳能逆变器，考虑逆变器的输出功率、效率、可靠性等指标。
3.3 链路设计：设计合理的电气连接、布线及接地保护，符合国家电气设计规范。
3.4 支架结构设计：选择符合国家建筑标准的安全、稳定的支架结构，考虑风载和雨雪载等外部荷载。
四、安装调试要求4.1 安全施工：严格按照国家安全生产法规和建设工程施工安全技术规范进行安装，确保施工安全。
4.2 设备调试：按照设备说明书及国家标准进行设备调试，确保设备性能达到设计要求。
4.3 系统接地：根据国家电气设计规范要求，进行系统接地设计和施工。
五、运行维护要求5.1 检修维护：定期对系统进行检修维护，保证系统设备运行稳定，延长系统寿命。
5.2 故障处理：遵循相关国家标准和规范，对系统故障进行及时处理，保证系统连续稳定运行。
5.3 数据监测：建立合理的数据监测系统，及时了解系统运行情况，做好运行数据的统计和分析。
六、验收标准6.1 设计审查：根据国家相关规范进行太阳能光伏系统设计审查，符合相关标准后方可施工。
建筑节能太阳能热水系统设计方案随着能源短缺和环境问题的日益严重，建筑节能成为了一个重要的议题。
太阳能作为一种可再生的能源，具备广阔的应用前景。
本文将介绍一种建筑节能太阳能热水系统设计方案，以期为建筑行业提供一种可行的节能解决方案。
一、方案简介该设计方案旨在利用太阳能作为热水供应的主要能源，通过太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能，为建筑提供热水。
同时，该系统还将配备储热装置，以便在太阳能不足以满足需求时提供稳定的热水供应。
二、系统组成与原理1. 太阳能集热器太阳能集热器是该系统的核心组成部分，其主要原理是利用太阳辐射能将水进行加热。
太阳能集热器通常由太阳能吸收器、传导管道和保温层组成。
在太阳辐射下，太阳能吸收器吸收光能并将其转化为热能，然后通过传导管道将热能传递给水。
2. 储热装置储热装置主要是为了弥补夜晚或阴雨天气等情况下太阳能供应不足的问题。
通过储热装置，系统可以将白天收集到的太阳能热量储存起来，以供后续使用。
常见的储热方式包括热水储罐和地源热储存。
3. 热水供应系统热水供应系统包括热水管道、水泵和热交换器等组成部分。
热水管道将太阳能集热器产生的热水传输到需要热水的地方，水泵则负责将热水提供给用户。
热交换器起到了分离传统冷热水系统和太阳能集热器的作用，确保水质卫生安全。
三、系统优势1. 节能环保太阳能作为绿色能源，具备无污染、无噪音等特点，使用太阳能作为热水供应的主要能源，可以大大减少对传统能源的依赖，降低对环境的污染。
2. 经济效益虽然太阳能设备的投资较高，但长期使用来看，太阳能热水系统的运营成本较低。
太阳能资源充足的地区，太阳能热水系统可以实现长期的节能和减排效益，为用户节约用水和用能费用。
3. 可持续发展太阳能资源是可再生的，通过合理利用太阳能热水系统，可以有效延长非可再生能源的使用寿命。
这有助于保护自然资源，推动社会可持续发展。
四、需注意的问题1. 设备选型与维护在设计和选择系统设备时，需要考虑到当地的太阳能资源充足程度、季节变化等因素。
太阳能热水系统工程设计方案1. 引言本文档旨在为太阳能热水系统的工程设计提供指导和方案。
太阳能热水系统是一种利用太阳能将水加热的环保、可持续的能源利用方式。
设计方案将包括系统的组成、工作原理、设计参数等内容。
2. 系统组成太阳能热水系统主要由以下组成部分构成：•太阳能热水集热器：负责将太阳能转换为热能的装置，通常由太阳能光热转换器和集热板组成。
•储水箱：用于存储热水，提供给用户使用。
•供回水系统：包括供水管道、回水管道、水泵等设备，用于循环流动热水。
•控制系统：用于监测和控制系统的工作状态，确保系统安全稳定运行。
3. 工作原理太阳能热水系统的工作原理如下：1.太阳能集热器吸收阳光并将其转换为热能，加热集热器内的工质（通常为水或其他液体）。
2.加热后的工质通过供回水系统循环流动，将热能传递给储水箱内的水。
3.水在储水箱内被加热，达到一定温度后供用户使用。
4.当储水箱内水温下降时，控制系统会启动水泵将冷水引入太阳能集热器进行加热。
4. 设计参数在太阳能热水系统的工程设计中，需要确定一些关键的设计参数，以确保系统的高效运行和满足用户需求。
4.1 太阳能集热器的选型太阳能集热器的选型应考虑以下参数：•集热器类型：平板式、真空管式、集成式等。
•集热面积：根据用户热水需求和当地太阳辐射情况确定。
•材料选择：耐高温、耐腐蚀性能好的材料，如铜、铝等。
•集热效率：要求高效率的集热器，确保充分利用太阳能转换热能。
4.2 储水箱容量储水箱的容量应根据用户热水需求和供水周期（如一天、一周）来确定。
一般来说，储水箱容量应能满足用户一天的用水量，并具备一定的保温性能。
4.3 供回水系统设计供回水系统设计包括供水管道、回水管道、水泵等设备的选型和布置。
应确保系统流动阻力小、水泵功率适宜，并考虑系统的安全性和可靠性。
4.4 控制系统设计控制系统应能监测和控制太阳能热水系统的运行状态，包括集热器温度、水泵运行状态等。
应考虑系统的安全保护和自动化控制功能。
太阳能发电系统设计要素太阳能发电作为一种可再生能源，正在逐渐受到人们的重视和广泛应用。
为了确保太阳能发电系统的高效运行和最大发电量产出，设计一个合理的系统是至关重要的。
本文将介绍太阳能发电系统的设计要素，包括：太阳能电池板、电池组、逆变器以及配套设备。
一、太阳能电池板太阳能电池板是太阳能发电系统的核心组成部分。
它主要由光伏电池片、玻璃罩板、背板、铝合金框架等组成。
太阳能电池板的选型需要考虑以下几个要素：1. 光伏电池片的类型：太阳能电池板的光伏电池片可以分为单晶硅、多晶硅和非晶硅等几种类型。
不同类型的电池片有不同的效率和成本，设计时需要根据具体情况进行选择。
2. 光伏电池片的平均功率温度系数：光伏电池片的功率温度系数反映了在不同温度下其发电效率的变化情况。
设计时需要选择功率温度系数较低的电池片，以确保系统在高温条件下仍能保持较高的发电效率。
3. 光伏电池片的寿命和性能保证：选用质量可靠、有良好质保及售后服务的供应商，以确保太阳能电池板的寿命和性能。
二、电池组电池组是太阳能发电系统的储能装置，主要有铅酸蓄电池、锂离子电池、镍氢电池等。
在设计电池组时，需要考虑以下要素：1. 电池组的容量和额定电压：根据系统的负载需求和储能时间确定电池组的容量。
额定电压一般为12V、24V或48V，需要根据系统的电压要求来选择。
2. 电池组的寿命和循环次数：电池组的寿命和循环次数对系统的使用寿命和经济性至关重要。
选择具有较长循环寿命的电池组，并合理设计电池充放电控制策略，以延长整个系统的寿命。
三、逆变器逆变器是将直流电能转换为交流电能的核心设备。
在太阳能发电系统的设计中，逆变器的选择要素包括：1. 逆变器的额定功率：根据系统的负载需求和最大发电容量来选择逆变器的额定功率。
需合理考虑系统未来的扩容需求，选择合适的额定功率范围。
2. 逆变器的效率和功率因数：高效率的逆变器能够提高太阳能发电系统的发电效率和经济性。
功率因数的选择要符合当地的电网要求，以确保系统的并网运行稳定。
太阳能发电系统设计方案1. 引言太阳能发电系统是一种利用太阳能将光能转化为电能的装置。
本文旨在提供一个太阳能发电系统的设计方案，从太阳能资源评估和系统设计两个方面进行讨论。
2. 太阳能资源评估在设计太阳能发电系统之前，首先需要评估太阳能资源的可利用程度。
以下是一些评估方法：2.1 太阳能辐射数据收集通过收集太阳能辐射数据，可以了解某个地区阳光照射的强弱程度。
这些数据可以来自气象站、太阳能辐射测量仪等。
收集到的数据可以提供给系统设计师进行系统容量的合理规划。
2.2 阳光照射方向和角度了解阳光照射的方向和角度对太阳能发电系统的设计至关重要。
通过测量太阳的运动轨迹以及建筑物或设备的遮挡情况，可以确定太阳能电池板的安装位置和角度，以最大程度地利用光能。
3. 太阳能发电系统设计在评估太阳能资源的基础上，可以开始进行太阳能发电系统的设计。
以下是一些建议：3.1 太阳能电池板选择选择高效率、可靠性好的太阳能电池板是系统设计的关键。
应考虑电池板的输出功率、功率损耗、温度特性等因素，并根据所需的电能产量进行合理选择。
3.2 电池储能系统太阳能发电系统还需要一个储能系统，以便在夜间或阴天时继续供应电能。
一般采用蓄电池作为储能装置，但应根据系统需求选择适当的电池类型和容量。
3.3 逆变器和电力管理系统太阳能电池板产生的直流电需要经过逆变器转换为交流电供应给家庭或工业用途。
同时，电力管理系统可以监测电池的充放电状态，以确保系统的高效运行。
4. 结论本文提供了一个太阳能发电系统的设计方案，重点讨论了太阳能资源评估和系统设计两个方面。
通过合理评估太阳能资源和设计系统，可以实现高效利用太阳能的目标。
太阳能电力系统的设计和实施随着人们对环保意识的提高和对清洁能源的需求增加，太阳能电力系统的应用越来越广泛。
太阳能电力系统由太阳能电池板、电池组、逆变器、控制器等组件组成，可以将太阳能转化为电能储存和使用，是一种环保、经济、可靠的清洁能源。
本文着重介绍太阳能电力系统的设计和实施。
一、太阳能电力系统的设计1. 负载评估在设计太阳能电力系统前，首先需要进行负载评估。
负载评估是指根据使用电器的功率、使用时间和日均电量来估算太阳能电力系统的容量和劣化周期。
在评估过程中需要考虑使用电器的峰值功率和需求，确保电力系统的正常运行和满足用户的需求。
2. 太阳能电池板的选择太阳能电池板是太阳能电力系统的核心部件，其选择对系统的功能和效率有着至关重要的影响。
太阳能电池板的选择需要考虑多个因素，包括太阳照射强度、选用材料、打算使用年限以及系统设计方案等，确保太阳能电池板能够提供足够的电能。
3. 电池组的选择电池组是储存太阳能电能的储能器，能够在夜晚和阴天时维持太阳能系统的正常运行。
电池组的选择需要考虑到使用环境和负载功率等多个因素，确保太阳能电力系统具有足够的储能能力。
4. 逆变器的选择逆变器是将直流电转化为交流电的装置，可以将太阳能电池板产生的直流电转化为交流电供电使用。
逆变器的选择需要基于负载需求、复杂性、输入电压和输出电压范围等考虑，确保逆变器的设计能够满足系统的需要。
5. 控制器的选择控制器是太阳能电力系统的重要组成部分，用于管理并调节系统运行、充电和放电等功能。
控制器的选择需要考虑到其负载容量、充放电性能和采取的控制策略等多个因素，确保太阳能电力系统的正常运行和高效利用。
6. 系统连接和安装系统连接是指将太阳能电池板、电池组、逆变器和控制器等部件连接至一起，形成一个完整的太阳能电力系统。
在系统连接和安装过程中，需要确保每个部件的安装位置和规格符合设计要求，避免短路和其他故障的发生。
二、太阳能电力系统的实施1. 现场调试和测试在太阳能电力系统完成安装后，需要进行现场调试和测试，确保系统能够正常运行。
建筑物的太阳能热水供应系统设计在当今世界，人们对于环境保护和可再生能源的需求越来越迫切。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源来源，备受关注。
建筑物的太阳能热水供应系统设计是利用太阳能将阳光转化为热能，提供热水给建筑使用。
本文将详细介绍建筑物太阳能热水供应系统的设计原理、主要构成以及设计要点。
一、设计原理建筑物的太阳能热水供应系统的设计原理是基于太阳能热水器的工作原理。
太阳能热水器系统包括太阳能集热器、热水储存装置和管道输送系统。
太阳能集热器通过吸收太阳辐射能将其转化为热能，传递给热水储存装置中的水，以提供热水给建筑物使用。
二、主要构成1. 太阳能集热器：太阳能集热器是太阳能热水系统的核心部件，其作用是将太阳光转化为热能。
太阳能集热器一般由玻璃罩板、吸热板和背板构成。
玻璃罩板用于捕获太阳光，并形成温室效应，提高集热效率。
吸热板通过热传导将太阳能转化为热能。
2. 热水储存装置：热水储存装置用来储存太阳能转化的热能，以满足建筑物的热水需求。
热水储存装置一般由水箱和保温层构成。
水箱用来储存热水，保温层则用来减少热能的损失，提高系统的效率。
3. 管道输送系统：管道输送系统负责将热水从太阳能集热器传输到热水储存装置或建筑物的热水供应点。
输送系统包括进水管道、出水管道、水泵和控制阀。
水泵用来增加水流速度，保证热能的传输效率。
控制阀则用来调整热水的流量和温度，以满足不同需求。
三、设计要点1. 太阳能集热器的选型：根据建筑物的用途和热水需求，选择适合的太阳能集热器。
常见的太阳能集热器有平板式太阳能集热器和真空管式太阳能集热器。
平板式太阳能集热器适用于低温热水需求，而真空管式太阳能集热器适用于高温热水需求。
2. 热水储存装置的设计：根据建筑物的热水需求和太阳能集热器的产热能力，确定热水储存装置的大小。
同时，保温层的设计要做好，以减少热能的损失。
保温层材料应选择导热系数小的材料，并确保保温层的完整性。
3. 管道输送系统的设计：根据建筑物的结构和热水供应点的位置，设计合理的管道布局和管道长度，尽量减少水流阻力和热能损失。
太阳能应用系统方案设计实务引言随着我国经济的高速成长，能源短缺成为影响深远的重要制约因素。
据统计，我国30个省已有26个不得不在某些时段采取拉闸限电的措施，严重影响正常工农业生产与人民生活；我国的石油进口量急剧上升，油价居高不下；我国煤炭生产接近极限，大量燃煤带来的环境污染后果日益严重。
这些事实说明我国经济的粗放发展模式已到尽头，迫切需要转变发展思路，采取“开源节流”的有力措施，实现真正的可持续发展。
2005年以来，国家大力推动太阳能、风能等可再生能源的应用，预计2006年1月1日中国的《可再生能源法》正式生效，从法律上采取强力手段鼓励绿色能源开发。
随着科技进步，太阳能逐步从航天“贵族”能源走向平民化，太阳能电池板价格大幅下降，光电转换效率稳步提高，太阳能应用系统的实用价值已勿庸置疑。
可以预见，太阳能利用高速发展的时代就要到来，如何实现太阳能与建筑的完美结合，如何进行太阳能应用系统的设计，已成为目前研究的当务之急。
1 系统结构1．1 基本理念太阳能应用系统分为光热转换系统与光电转换系统两种，通常意义上的应用系统就是指光电转换系统。
光电转换系统是高科技的绿色电源，也是永不枯竭的再生能源，其原理为利用太阳能电池白天将光转化为电，存储在蓄电池中，再根据需要供给各直流负载使用，或再转变为交流电并网使用。
太阳能电池的发电效率取决与阳光直射的角度与强度，一般中、下午阳光最强烈时段达到最高，产生电能也最多，此时恰好是白天用电高峰，太阳能电力并网可成为电力缺口有益的补充。
如电力尚富余，这些电力可以储存在蓄电池组中，根据需要供应负载使用。
太阳能电力的灵活性是很有用的优点，提高了经济性。
实用的太阳能应用系统高度依赖高效、节能的电器设备，希望尽可能降低线路总功率，尽可能减少无功功耗与线路损耗，这样可以减少太阳能电池板的安装功率，降低购置成本，节约覆盖面积。
1．2 基本构成 一套基本的太阳能发电系统是由太阳电池板、充电控制器、恒流源和蓄电池构成，下面对各部分的功能做一个简单的介绍：1.太阳电池板太阳电池板的作用是将太阳辐射能直接转换成直流电，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。
一般根据用户需要，将若干太阳电池板按一定方式连接，组成太阳能电池方阵，再配上适当的支架及接线盒组成。
2.充电控制器在不同类型的光伏发电系统中，充电控制器不尽相同，其功能多少及复杂程度差别很大，这需根据系统的要求及重要程度来确定。
充电控制器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等组成。
在太阳发电系统中，充电控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命；同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。
如果用户使用直流负载，通过充电控制器还能为负载提供稳定的直流电(由于天气的原因，太阳电池方阵发出的直流电的电压和电流不是很稳定)。
3.恒流源与转换器恒流源的作用是稳定太阳能电池方阵和蓄电池提供的低压直流电压，避免输出电压的上下波动，确保直流负载的使用安全。
转换器的作用是将直流电转换为交流市电，直接并网使用，转换器的效率要确保大于0.90，以尽量避免电力浪费。
4.蓄电池组蓄电池组是将太阳电池方阵发出直流电贮能起来, 供负载使用。
在光伏发电系统中, 蓄电池处于浮充放电状态, 夏天日照量大, 除了供给负载用电外, 还对蓄电池充电; 在冬天日照量少, 这部分贮存的电能逐步放出。
白天太阳能电池方阵给蓄电池充电,晚上负载用电全部由蓄电池供给。
因此, 要求蓄电池的自放电要小, 而且充电效率要高, 同时还要考虑价格和使用是否方便等因素。
常用的蓄电池有铅酸蓄电池和硅胶蓄电池, 要求较高的场合也有价格比较昂贵的镍镉蓄电池。
1．3 结构示意2 美学设计2．1 设计原则太阳能应用系统体积庞大，且对安装位置有严格要求，要尽可能在南面安装，周边不能有遮挡，所以太阳能电池组非常显眼。
在建筑设计中，如此明显的构筑物必须符合建筑的美学构思，服从构图的均衡原则与从属原则，尽量让太阳能与建筑融为一体，共同营造富于技术含量与精确特征的全新建筑形象。
根据欧美厂商的产品与实践，太阳能电池板可以理解为一种新型建筑材料，首先它是一种透明的玻璃，光线可以透过电池板射进屋内。
当然它不像一般玻璃那样透明，被削弱的光线形成朦胧的室内环境，深蓝色硅片与细细的金属线如底片般清晰可见，给人一种高科技的震撼。
为保证室内天然采光，太阳能电池板一般要与普通玻璃混合使用。
其次它是一种贴面材料，可以用类似花岗石的干挂法固定在外墙上，无论是局部使用还是大面积平铺，电池板形成的重复韵律与体块色彩都引人注目，如设计适当极富感染力。
再者它可以被设计成精巧的构筑物，具有精确的细部与闪烁的光泽，在建筑上形成视觉中心。
在建筑美学上，一种材料只有在最符合其结构特性的应用中才具有真正的美学价值，必须继续在实践中探索太阳能电池板的技术特征。
2．2 设计分析为说明太阳能应用系统与建筑的结合，这里引用一个外观设计方案。
设计前照片设计后照片对比建筑改造前后照片，可以总结以下要点：1）原则上电池板安装在南面，安装角度可由水平至垂直变化；2）普通玻璃与电池板混合使用，材质变化可增加美感；3）通常电池板呈深蓝色，硅片的重复韵律很美观；4）电池板构架一般是钢结构或玻璃框结构，注意构架与建筑一体化；5）电池板面积应根据室内要求控制，避免影响建筑功能。
3 设计实例3．1 工程概况该项目是上海某房产公司的太阳能应用工程实例，计划在各住户单元的进户门处安装安保摄像系统用的照明光源，该光源配上合适的灯具后提供的照度应能保证夜间摄像足够清晰，并在整个夜间按长明灯的要求使用。
通过分析该项目可说明系统设计的基本流程。
3．2 气象条件分析按国家日照条件分类，四类地区主要是长江中下游，福建省、浙江省和广东省的一部分地区，包括上海。
此类地区的特点是全年日照时数达到1400～2200小时，春夏多雨或阴天，秋冬季太阳能资源较丰富，有条件利用太阳能作为照明能源。
3．3太阳能系统构成和设备选择由于太阳能电池价格较高，系统设计的原则是尽量降低用电负荷，直接使用直流电器。
为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源，就要根据用电器的功率，合理选择各部件。
该项目以一栋住宅楼为单位，每栋楼有三个单元，在每单元的进户门处安装一盏照明灯，太阳能照明系统包括一套太阳能电池板组、一套控制器、一套蓄电池组、三套照明灯具及有关的配电线路。
A．电光源选择：根据民用建筑照度标准，该项目可参照公共场所电梯前室的低值标准设计，即照度E=20lx，显色指数大于65。
应选择户外用反射型防潮灯具，折减系数a=70%，遮光角为25~45度。
灯具安装高度h=2.2m。
该项目使用点光源，按半球面面积计算光通量的平均分布值EE=W*a∕2πh2W—光通量（lm）计算所需的W = 20×2×3.14×2.22∕0.7 = 868 lm目前太阳能照明灯常用的点光源为18W以下高效节能灯，常用的线光源为21W以下T5荧光灯，使用电子镇流器。
因此根据电光源光效数据，可选择15W标称功率的高效节能灯，与通常设计的住宅入口门灯相近。
设计中按3×15W=45 W的实际输出功率，每日使用12个小时计算，每日消耗的功率为45W×12h=540WhB．太阳能电池板功率：太阳能电池板的输出功率可通过下式计算每日消耗的功率∕（每日有效日照时间×实际使用功率）考虑上海地区的气候特点，太阳能电池在上午9时至下午3时的阳光下具有高效率，每日有效日照时间按6小时计算。
考虑到太阳高度角的变化，电池板无法随太阳高度角的变化而调节方向，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的实际使用功率按60％计。
本例中太阳能电池板的输出功率540Wh∕（6h×60%）=150W可选150W电池板，采用标准块板，每块输出功率25W，共六块。
C．蓄电池容量：蓄电池组的容量可通过下式计算每日消耗的功率∕（蓄电池的工作电压×日放电周期深度）对于日负载稳定且要求不高的场合，日放电周期深度可限制在蓄电池所剩容量占额定容量的50%。
若采用12V的蓄电池，其放电深度按50%计算，所需蓄电池组的容量540Wh∕（12V×50%）=90Ah考虑连续阴雨天的情况，蓄电池组的容量需加上20%的裕量，再加上10%的电池自放电系数，计算出蓄电池组的容量为90Ah×1.3=117Ah根据产品规格，可采用硅胶蓄电池，以6个容量20AH并联形式使用，共120Ah的蓄电池组容量。
采用根据计算选定的太阳能电池板和蓄电池组，再配上专用的充电控制器和逆变器，即可构成1.3节中描述的太阳能发电系统。
3．4 完整的照明配电系统实际设计时，应充分考虑到阴雨天影响。
本系统按正常晴天一天充满蓄电池组的前提设计，如出现连续阴雨天，充电效率将大打折扣。
为确保使用效果，本系统增加蓄电池实时检测电路与稳压电源电路，如蓄电池蓄能低于额定容量的50%，将自动切换至市电电源供电。
从电源到负载的照明配电系统如下图图中常用电源从太阳能发电系统的逆变器输出端引来，备用电源从市电线路引来，经过双电源自动转换开关后分别向三个单元的入口照明灯供电。
当蓄电池组不能满足工作条件时，双电源自动转换开关投向备用电源侧保持继续供电；当蓄电池组工作条件恢复后，双电源自动转换开关投向常用电源侧由太阳能发电系统供电。
蓄电池工作时输出变化电压可根据经验图确定。
实际使用中，太阳能电池板结合屋面设计安放在屋顶迎光面，充电控制器、电池组和逆变器放置在屋顶的设备机房内，尽量靠近太阳能电池板以减小线路压降和损耗。
相应的照明控制箱也放置在同一设备机房内。
可以在两路电源的进线侧增设计量电表供分析运行情况，有条件时还可将双电源自动转换开关和太阳能发电系统的工作状态信号传输到物业管理部门，以方便对设备的监控。
系统安装成本以一栋住宅楼为单位，包括太阳能电池、蓄电池、控制器、稳压电源、灯具及布线，再加上系统安装费用。
序号项目金额(元) 备注1 150W太阳能电池组15000 单晶硅太阳能电池2 60Ah蓄电池3000 硅胶蓄电池3 控制器30004 稳压电源1500 12V50W5 灯具1500 防潮灯具，吸顶式6 布线8000 PVC管暗装，BV2.5mm 电线7 支架1000 不锈钢制8 安装费3000 根据上海定额估计合计360004 结束语本文给出了一种太阳能发电系统的基本结构，并例举了一个由太阳能发电系统做常用电源、市电做备用电源的简单照明系统，介绍了从负荷统计到太阳能系统中电池板和蓄电池容量的计算和选用方法。
在实际应用中可根据具体太阳能发电系统的经济投入和节能所带来的经济收益的比较，来确定太阳能发电系统的容量大小和供电的负荷范围，以期最佳的投资性价比。
