太阳能和能源需求-如何计算您的需求

太阳能发电与能源需求——如何计算你的需求

在设计替代能源系统（如太阳能）时，需要考虑的重要因素包括太阳能发电和能源需求。

一、功率（瓦特）
任何需要“插电”的东西都需要一定的功率（瓦特）才能运行。

有些设备比其他设备需要更多的功率。
在设计太阳能发电（电池板）需求时，你需要弄清楚它所供电的设备的需求。

例如，单个800流明的LED灯泡可能只需要10瓦，而你的烤面包机可能需要1000瓦（1.0千瓦）。
同样，如果8个这样的灯泡同时亮着，功率需求将是80瓦。
每一个“插电”的东西都有自己的功率需求。

但这还不是全部……并非所有设备或电器在任何时候都需要相同的功率。
换句话说，给定设备随时间变化的功率（瓦特）需求可能存在变化。
例如我的颗粒炉，刚开始点火过程时，它几乎需要400瓦。
但颗粒燃烧起来后，风扇可能只需要50瓦。
不仅如此，风扇速度是可变的。
如果我把炉子开大，它会开始要求更多的功率（瓦特），因为风扇速度加快了，明白了吗？许多电器都是如此。
也就是说，任何给定的“东西”都会有一个规格说明其最大功率需求（一种最坏的情况）。
通常这会印在设备的说明书或者设备本身的标签上。
我有时发现这些公布的规格中可能会有相当大的余量。

每当我考虑替代能源（如太阳能供电系统）的功率需求和能源需求时，我需要找出每个供电设备将需要的“瓦特数”，并且还需要找出这些设备预期的能源需求（随时间变化）。

二、能源（瓦时）
特别是对于包括能量存储（电池组）的太阳能发电系统，了解随时间的功率需求至关重要，这样在没有太阳的时候就有足够的容量让设备继续运行！
如果我把那个800流明10瓦的LED灯泡每天开6个小时，这个灯泡就消耗了60瓦时的能源。
10瓦×6小时 = 60瓦时。
这很简单，因为LED灯泡在打开时总是消耗相同的功率。

同样，一台功率为200瓦的电视，每天开机2小时，其能源需求是400瓦时。
200瓦×2小时 = 400瓦时（0.4千瓦时）。
当你有在运行过程中消耗不同功率的电器时，计算设备随时间的能源需求（瓦时）就变得复杂了。
这包括冰箱、箱式冰柜、洗衣机等很多电器。
此外，有些电器可能一天内会循环开关。
还有些可能不是每天都使用。
所以这需要一些思考、测量和一个电子表格来帮助计算！

三、计算能源需求
当我为我现在的家设计太阳能供电的替代能源系统时，我真的测量了家里每一个“插电”的东西的功率和能源需求。
一旦输入到电子表格中，就可以进行各种有用的计算。

我是怎么做到的呢？很简单！（虽然很耗时）
我使用了一个功率计，它可以测量并显示瓦特以及随时间的能源（瓦时）。

我已经用了这个好多年了：P3 P4400 Kill A Watt Electricity Usage Monitor（这是一种功率电量监测仪）。
注意：如果我今天要买一个新的，我可能会选择下面的这个，因为它还能记录累计时间。
但如果你记下开始和结束时间（如果这对你的测试很重要）的话也没什么大不了的：Poniie PN2000 Electricity Kilowatt Power Usage Monitor。

对于我的太阳能发电和能源需求，我真的制作了一个Excel电子表格，列出了我家里的每一个电器设备。
然后我用上面提到的功率计在一段时间内测量每个设备的功率和能源需求。
然后进行了许多计算以得到“大局观”。

例如：
我的颗粒炉（随天气变化）
- 最大功率需求（360瓦）
- 24小时冬季测试期间的能源使用量（1.2千瓦时）
- 计算平均每小时运行瓦特数（50瓦/小时）
我的箱式冰柜（其中之一）
- 最大功率需求（高达运行瓦特的10倍）
- 24小时冬季测试期间的能源使用量（0.96千瓦时）
- 计算平均每小时运行瓦特数（40瓦/小时）
注意：像冰箱、箱式冰柜和空调这样的电器在压缩机启动时需要一个功率浪涌。
这可能是平均运行瓦特的10倍。
要把这个因素考虑进你的系统设计（逆变器）里。

四、计算最坏情况（合理范围内）
（一）功率 - 瓦特
当我计算一天中任何时候我家可能需要的功率（瓦特）时，我没有简单地把所有东西加起来，就好像所有设备同时打开一样。
我知道这永远不会是真实的情况。
所以我只是从现实的角度来看这个问题。
我自己做了估算。

注意：在一个设计良好的系统中，如果有电路断路器，当你超过系统的能力时会跳闸。
所以如果你真的决定同时运行所有设备，在这种假设下你是安全的。

我还考虑了季节和一天中的时间（白天/夜晚）来确定合理的最大瓦特需求。

（二）能源 - 千瓦时
我还有一个电池组，这样我就可以选择性地在我想要的时候“离网”运行。
为了确定你可能需要多大的电池组，有很多需要考虑的因素，包括：
- 为你的系统提供备用能源的小时数或天数
- 连续没有充足充电的多云天数
- 除太阳能之外的替代备用充电方法（发电机）
- 最大放电深度与电池寿命的关系
- 系统效率低下
- 成本分析
不过，对于这次讨论，我只是想了解平均每天24小时内可能消耗多少能源（千瓦时）。
小提示：这有点“作弊”（某种程度上），但你可以查看你过去的电费账单来发现这些信息。
然而我是从一个全新的角度来看这个问题的——了解单个需求是很有帮助的。

制作了一个包含测量设备和电器的电子表格后，计算就变得相当容易了。
一旦你为任何一件东西每天分配一个合理的“开机”小时数，那么就只需把它全部加起来。
一旦你知道了你的总能源需求（千瓦时），你就可以开始设计一个电池储能组，它可以在晚上为你供电，如果你这样设计的话还可以供电更长时间（只是花费更多钱）。

希望这些信息能对那些在搜索如何开始太阳能发电和能源需求答案时偶然看到这个页面的人有所帮助。
更多内容：离网太阳能的四个基本要素。

引用：https://modernsurvivalblog.com/alternative-energy/solar-power-and-energy-requirements/
原文: https://s3.tttl.online/blog/1736006851/