离网太阳能与电池系统设计

离网太阳能系统设计从一份真实的负载清单开始：每台电器、其瓦数以及每天运行多少小时。在没有电网备用的情况下为夜晚、阴雨周和冬季太阳角度设计时，小误差会迅速累积。

本计算器按合格安装商的相同流程—日用电量、电池自治天数、太阳能阵列输出和逆变器余量—帮助你在购买硬件前比较 12 V、24 V 和 48 V 架构。结果为规划估算；务必用制造商数据并在需要时由持证专业人员确认线径、熔断和当地电气规范。

若刚接触离网设计，先填写负载表，再按纬度和季节调整峰值日照小时。锂电池（LiFePO₄）组通常比铅酸允许更深放电，直接影响达到相同舒适度所需的千瓦时。

本计算器如何工作

1. 建立日负载清单：每台电器用瓦数 × 每天小时数，求和得到瓦时（Wh），即为基准用电需求。
2. 选择自治天数—电池在无显著太阳能输入时应支撑负载的天数。周末小屋常用 1–2 天；全职离网住宅通常规划 2–3 天。
3. 设定场址峰值日照小时（通常每天 3–6 个等效满日照小时）。数值越低，为相同日充电所需的太阳能阵列越大。
4. 选择系统电压（12、24 或 48 V）和电池化学类型。更高电压在相同功率下降低电流，大型系统可减小线径。
5. 查看电池安时、太阳能瓦数、面板数量和逆变器建议。选择澳大利亚区域时包含 STC 补贴估算。

核心 sizing 关系

日 Wh = Σ（电器 W × 小时/天）| 电池 Wh ≈（日 Wh × 自治天数）÷ 可用放电深度 | 太阳能 W ≈ 日 Wh ÷（峰值日照小时 × 系统效率）

日瓦时直接来自负载表。电池容量随无日照运行天数和愿意循环的电量比例而增加—锂电常可用约 90% 能量，而许多铅酸设计约 50%。太阳能规模将日用电量除以有效日照小时和实际损耗（线缆压降、温度、MPPT 与电池往返效率）。逆变器应覆盖同时峰值负载，而非仅平均需求。

本工具使用的公式

• 日 Wh = 各电器（瓦×小时）之和。
• 电池 = 日 Wh × 备用天数 × 1.1 ÷ 0.9（DoD）。
• 电池 = 日 Wh × 1.1（效率）÷ 0.9（DoD）。
• 光伏 = 日 Wh × 1.25（损耗）÷ 峰值日照时数。
• 逆变器连续 = 最大负荷；浪涌 = 连续 × 2.5（电机/冰箱）。
• MPPT 安培 =（光伏 W ÷ 电池电压）× 1.25；向上取整到 20/30/40/50 A。
• 澳大利亚：2026 STC 系数 6.8，递减（0–14 / 14–28 / 28–50 kWh）。

算例：小木屋

假设负载清单合计每天 2,400 Wh（LED 照明、DC 冰箱、笔记本和 Starlink），需要 2 天自治、5 峰值日照小时、90% 放电深度的 24 V 锂电组和 400 W 面板。

1. 所需电池能量 ≈（2,400 × 2）÷ 0.9 ≈ 5,333 Wh。24 V 下约 222 Ah—为逆变器效率和老化向上取整。
2. 太阳能需求 ≈ 2,400 ÷（5 × ~0.85 系统效率）≈ 565 W 阵列。两块 400 W 面板（800 W 铭牌）为冬季和部分遮挡留余量。
3. 对照最高组合负载（常为冰箱压缩机 + 水泵或微波炉）检查逆变器连续与浪涌额定值。
4. 若增加采暖、空调或电烹饪请重算—这些负载通常主导离网设计。

购买前实用建议

• 用插座功率计测量或核实瓦数，勿凭铭牌猜测—尤其冰箱、水泵和工具。
• 按你计划使用系统的最差月份 sizing 太阳能，而非仅夏季峰值。
• 尽可能将重负载接在 48 V 或 24 V 直流；长距离 12 V 大电流会在铜损中浪费能量。
• 规划 MPPT 充电控制器余量高于阵列短路电流和电池最大充电率。
• 尽早记录熔断与断开位置—当你是自己的供电公司时，可维护性更重要。

常见问题

相关指南

• 2026 离网太阳能系统指南：设计、选型、成本与安装