solar panel

1.Intro

用https://www.solar-estimate.org/solar-calculator估算我家需10.8kw，2025.6建議是400W 27片，雖然屋頂上放不下。我2019年裝的是305W 8片用sunrun solis center inverter，最多發電2KW，2025.6看12:30p發電1.8KW，4:30樹蔭下不足500W。

注意有電池時注意配電盤載流的限製，通常是200/225A的配電盤留40A給PV和電池，Tesla有加在電表下的適配器可切斷市電並保證不過載。

本文表明，家用係統以3-8KW單逆變器配主流光伏板，性價比為優。有樹蔭以砍樹為佳，否則可用Enphase micro inverter，Solaredge是每塊板用optimizer再加center/string inverter其次。最佳方案：MicroInverter用hoymiles-hms-2000-4t支持4x479.5W輸出,$320；PV板用TSM-NEG19RC.20輸出600W+ $180； 電池用Tesla powerwall 3配tesla backup switch 1624171-95。

2. Panel

https://www.wholesalesolar.com/solar-panels  單晶板效率稍高色彩一致，多晶相反。60/72cell panel尺寸多為66/77x40"，主流77"產品為300W以上。

10 A-GRADE Seraphim Solar, 320 Watt，加運費約$0.5/w,1956x992x50mm（77x39.06x2"）,24kg52.9Lbs,37.3Vx8.85A https://es-media-prod.s3.amazonaws.com/media/components/panels/spec-sheets/Seraphim%20SRP-6MA%20Datasheet.pdf 按Vopen=46V算SMA3KW及更大款可串接8-10及10-12塊板。

panel set：https://www.homedepot.com/p/Grape-Solar-3-180-Watt-Expandable-Poly-Crystalline-PV-Grid-Tied-Solar-Power-Kit-GS-3180-KIT/205495635 

375W $183.75: https://www.renvu.com/Solar/Mono-Poly-Crystalline-Solar-Modules/Neo-Solar-Power-365W-Monocrystalline-72-Cell_3

380W $186.2: https://www.pvsolarsupply.com/products

2025.6：Enphase micro inverter IQ8H-240-72-2-US峰值/連續輸出為384/380W，MPPT範圍38~45V，IQ7HS峰值/連續輸出均為384W，IQ6PLUS-72-2-US峰值/連續輸出為290/280W。usa.apsystems.com  DS3輸出440Wx2價格較低，配24片550W板時功率約10.56KW。

目前305W二手隻賣$39，主流400W，最好的國產TSM-NEG19RC.20輸出600W+：https://www.ebay.com/itm/205499840747 $180,30年87.4%，唯尺度大2382x1134mm(93.8x44.7")重74.3磅，開路電壓最高49.5V。

3. Inverter & Disconnect

https://solarbuildermag.com/inverters/2017-solar-inverter-buyers-guide/?  

注意grid-tie轉換器不能用於off-grid係統，因為它需要市電同步來啟動。有人加Ligting Arrester例如LA602-DC和LA302R，終身免費更換但需$15郵費：http://www.deltala.com/download/LA602DC_CUT_SHEET_2.pdf 

3.1 Central/string Inverter 

SMA3000US, ebay $425+95（5KW約$600）,帶DC disconnect，特點是串接10塊板高壓DC接入，配置接線較易。可選通信模塊。如果太陽光部分被遮擋，該10塊板組的輸出較低；如果逆變器壞將影響整個係統。輸入200-500Vdc，MPP輸入200-400V，最大DC功率3250W，最大PV輸入功率3750W（3800/4000US的輸入是250-600V，MPP是250-480V，最大DC功率4.3KW，最大PV輸入功率5KW；5-8KW的最大DC/PV功率是5.4/6.35/7.4/8.6KW和6.35/7.5/8.75/10KW），輸出電流保護30A。注意工作電壓可按MPP範圍，不低於Vstart更好。注意僅SB xxxx-US-12內帶Arc fault，不知加州是否要求Arc protection。10年質保：https://pdf.wholesalesolar.com/inverter%20pdf%20folder/Sunny-Boy-Warranty-8-13.pdf 有人的2500用了11年壞了但可用3000直接替換。聯網型號有限製模塊是SMASWDM-US-10: https://www.foreverpureplace.com/SMA-Speedwire-Webconnect-Data-Module-Retrofit-Kit-p/swdm-us-10.htm https://www.renvu.com/site/downloads/SMA%20SB%203-4kw%20install%20manual.pdf  

3.2 Micro Inverter

Enphasse 215/250，峰值輸出比標稱多10W。ebay 215x12 $375， MPPT範圍27-39/48V。IQ6PLUS-72-2-US 支持235-400W光伏板輸出可達290W，7+ 295VA，7X 320VA。特點是每塊光伏板獨立轉換，如果太陽光被遮擋或逆變器壞，隻影響相關的光伏板。接線稍煩原裝接頭/線貴。每塊板插入幹線engage cable上的drop connector；幹線一端接juncton box另一端是terminator；每17個M215或16個M250在junction box裏並接成為一個20A AC支路，帶AC disconnect。25年質保。AC電纜稱為Splice。

Enphase micro inverter IQ6PLUS-72-2-US 支持235-400W光伏板輸出可達290W，內置充電功能；7+ 295VA，7X* 320VA。Inverter無需接地，但Junction Box或Q Aggregator 仍需，通常可支持3個支路。AC電纜Q cable如Q12-10-240與M215/250不兼容，通信用IQ Envoy或IQ Combine盒，Q Wireables。enphase-iq8mc-330VA-$158 installation

每個inverter接一塊板，注冊後上網可以診斷，但是combiner用作通訊控製，內部可再並聯3-4路AC輸出，分組便於故障隔離。帶電池的似乎要加iq-system-controller-2，支持IQ8。Microinverter的最大好處是出問題隻影響單板(但是PV和逆變器的可靠性都非常高，有待改進的是效率)，壞處是功率總是小於主流的PV板。

apsystems-ds3是2x440W輸出支持440*1.25=550W PV，$251；hoymiles-hms-2000-4t更是支持4x479.5W輸出,$320 。

3.3 DC optimizer

solaredge SE-P950-4NMYMRZ 950W10塊$300，其2:1款更可支持雙PV板，仍需本廠center inverter但DC optimizer 如microinverter弱化了單板問題如陰影且支持950W板。350W的買兩塊單價$21。

3.4 Disconnect

如果用單逆變器，其前後分別加DC和AC disconnect，前者SMA已帶，後者可用HD$ 6的空調用手拔式disconnect。如果是Enphase，單板是插接通斷，然後並成20A AC支路，每路3-4.5KW隻有AC disconnect。

3.4.1 Rapid shutdown

code 690.12要求，就是由市電控製的直流切斷繼電器。逆變器的on-grid AC切斷後，rapid shutdown迅速切斷PV的輸出，以便消防員或逆變器維修。Solis模塊用於快速切斷PV輸出，每串一個：https://www.youtube.com/watch?v=CFU5Ay6DZiw https://www.ebay.com/itm/395922038357, 逆變器中AC電源接去屋頂的Rapid shutdown盒子；每1-2PV板一個：apsystems-apsmart-rsd-s-plc-pv-module-rapid-shutdown-device是然後每串正極套發送環控製，控製箱內就是電源開關和發送器。

有個舊的2路Solis RSD2L，開關是IGBT K75EEL5/IKW75N65EL5，二極管是STTH1512G，繼電器是三洋ALFG2PF121 12V。PV+接IGBT C,E是輸出，二極管是防反接的，正接PV負接DC+，或者正接DC-繼電器之前，負極是DC+繼電器之前 - 這個燒毀了，燒成斷路。但兩路都是一半接通一半失效。

3.5 Wiring

如果用單逆變器如SMA3000US，最小線徑1.5mm但NEC通常要求為#12，最好是USE-2 、RHH、RHW-2或sunlight resistant UF線，其它要求包括conduit、標貼、地線及開關板要求的線徑。例如有人的AC開關要求#6號線，他隻好將#12加短#6號線用接線紐互連。

4 電池

https://www.youtube.com/watch?v=ma7pedYHfbY#t=14m30s 

4.1 加州NEM3 - 2023

通過提高電費造成太陽能回收期短的錯覺，降低使用者發電賣給電力公司的電價，然後允許使用者以4倍的比例發電：晚間用電賣給電力公司。

4.2 Enphase battery retrofit

Enphase IQBATTERY-5P-1P-NA 5KW連續輸出3.84KVA接20A斷路器，可以裝在室外。以上是最簡單接線，通常是用配套的Enphase係統控製器和MicroInverter，可以選擇最佳時間充放電。新出的10c輸出7.08KW需6C combiner。

4.3 Solaredge BAT-10K1P

cont 5KW，偏小。輸入350-450VDC。single-phase-inverter 

4.4 Franklin APR-10K15V2-US 15KWH aPower 2 Battery

15 year保證但價格約1萬，偏貴。

4.5 pointguardenergy 8-0kwh battery

https://www.youtube.com/watch?v=sBr1S1BJwIk  V2可以在電池和電車間雙向供電。價格比powerwall 3貴。

4.6  Tesla powerwall 3 11.5KW

https://www.tesla.com/support/energy/powerwall/installer-resources/powerwall-installation-documents  保修10年但須聯網，脫網過久降至4年。https://www.youtube.com/watch?v=0VeX4j0gn3g 

4.6.1 backup switch: 這是目前最簡的連接，約$400，開關置於電表之下，大多數房屋都是電表和負載開關合一的。安裝：https://www.youtube.com/watch?v=_FObismbDwE 

4.6.2 用gateway 3的全房備份，電表與負載開關板必須脫開。

4.6.4 用Gateway 3的Partial home backup，即主板中負載不使用PV/電池。

4.5.7 其它家 https://www.renvu.com/collections/energy-storage 

4. System Design & Installation

4.1 相關資料

https://www.wholesalesolar.com/solar-information/start-here/getting-started  

https://www.sunnydesignweb.com/sdweb/#/PlantConfiguration/7eeb9f37-7bd2-4dd9-b585-596f9243e954/eefcc79f-4a35-4673-91d6-1a6961cbefd4  

NEC code: https://www.altestore.com/howto/data/pdf/PV-NEC-V-1.9-opt.pdf 線徑：http://www.powerstream.com/Wire_Size.htm 標貼：http://www.pvlabels.com 或 https://www.compliancesigns.com/ 

SMA 3000手冊，留空是下麵3尺以免地麵水濺入，其餘1尺。AC/DC線徑是#10～#6進出線孔要膠圈防水，ebay搜PV cable。AC disconnect是 switch-disconnector or miniature circuit-breaker。

PG&E申請：https://www.pge.com/snemapply/nemLanding/build?execution=e1s1  按步驟1-2。通常安裝容量限於過去12個月用量的115%，否則在申請時要說明理由例如下年用量要增加。電話：1877-743-4112，表格：https://www.pge.com/tariffs/tm2/pdf/ELEC_FORMS_79-1151A-02.pdf https://www.pge.com/tariffs/tm2/pdf/ELEC_FORMS_79-1151B-02.pdf 

PG&E也有許多設計資料,，例如功率估算：https://pge.wattplan.com/pv/，可知我家安裝角為22度，3.3/3.9KW係統年度發電量為4702/5486度 。申請：https://www.pge.com/en_US/for-our-business-partners/interconnection-renewables/simple-solar-wind/simple-solar-wind-standard-nem-interconnections.page?ctx=busines 允許的Inverter：http://www.gosolarcalifornia.ca.gov/equipment/inverters.php 

仰角計算:http://solarelectricityhandbook.com/solar-angle-calculator.html San Jose和Fremont在夏季角度最低為26度，相當於6/12的屋頂，普通4/12的欠佳。

本地供應商用SnapNRack框架: https://modesto.craigslist.org/ele/d/3kw-home-solar-kit-includes/6628365713.html Enphase，約$1.5/W；另用Sunnyboy 5KW $6350：https://stockton.craigslist.org/ele/d/pv-solar-panel-system-5kw/6635313960.html 408-583-8101 ext 106 Danny or 408-769-8407

4.2 SMA 7KW

https://diynewman.wordpress.com/2016/07/24/how-to-install-solar-panels-yourself-for-4k-diy-7kw/  panel 235Wx10x3，SMA 7KW轉換器，2x4PT梁架4"木螺絲去屋頂lumber，架子再加2x4PT木塊，木塊上用ebay買的角鋁固定panel，木塊上方和角鋁下有橡膠墊排水防水。 Z角鋁也許就是1x1x1，用1/4徑1/2長不鏽鋼螺栓及防滑K-lock nut由panel鋁框背部穿過固定，再木螺絲固定在2x4PT上。好一些的角鋁高度snap可調，直接壓在panel上，接觸麵有細槽防滑。Cost: https://docs.google.com/spreadsheets/d/17l-QP0PswdXRNdfbICIZk83niCknfW6OeJlVLyCDeQ0/edit#gid=0 

4.3 100Wx30 + SMA 3KW

100w panel：https://www.youtube.com/watch?v=09XxLADK23Q SMA 3KW逆變器外帶DC disconnect，AC disconnect就是HD $6的拔出盒。2x4PT木架，先是11"長間距8'首尾間距4'上下裝，墊木螺絲加瀝青擰在shingle上，其上加橡膠墊塞入上端shingle裏；繼而2x4x8左右裝為框架，與panel接觸麵也加膠墊；T型鋁及L型鋁分別在兩panel中間及首尾壓住panel，用2.5"和2"外六角螺絲固定。淘寶搜光伏支架中壓塊/邊壓塊，也需地線接卡,google LI50S.

4.4 家用2.6-8KW方案

先確定功率，2.6-4KW可用8-10片320-350W光伏板串聯，雙路10-12板可構成6.4-8KW，4-6KW類似，由板子功率決定，如4.8-5KW可為250Wx20或400Wx12。

以shingle南麵屋頂的320Wx10為例，先是1'長的複合木條（可用2x6裁成）南北向固定在屋頂（北端成V型以便排水，與屋頂接觸處加瀝青，上麵無需膠皮），再用2x4x8PT共8根排成東西向兩排，上下間隔4'固定在1'基條上。PV板豎向用鋁製中壓塊/邊壓塊固定在排木上，接觸麵加膠皮隔水並提供緩衝。所有螺絲都是外六角並防繡的。

10板串聯後#12線經conduit進入DC disconnect繼而Inverter，輸出#12線經nonfuse AC disconnect後進入配電盤的30A breaker。每塊光伏板鋁外框接#6裸銅地線接配電盤地線，例如8'銅棍埋入地下；通常是單點接地。布線通常需在室外且不能穿牆入內，這是因為光伏板總是帶電的；在用金屬conduit時可以有例外。

按14片分4組算，需邊壓/中壓塊各16/20個、接地頭14個、逆變器+DC開關、AC斷路器、#6裸銅地線、#10-12線、套管等。室外線需耐熱90度#10-12線(PV wire即UL4703絕緣更厚幹燥時允許溫度更高，一般尾部-2的線如USE-2，普通USE-2/RHW-2或THHN也行)並置於防UV套管內，室內線可用THW, THWN and TW 並置於金屬套管內，地下線DC的推薦USE-2，AC仍可用UF。(Ebay USE-2 #10 50'單芯約$30, #12 100'約$40)

更新：計劃8×405W=3240W, Jinko half cell，沒買到。AC disconnect計劃H221NRB,比H221N多了個Z蓋板防止雨水由上麵淋入，價格翻2倍，後者要杯形熔絲;最後用了普通開關如QO200TRNM，它切斷後Inverter和rapid shutdown自動切斷。Square D HOM24L70RBCP也可以用加HOM breaker。PG&E網站目錄不全，由H226開始。https://cdn.allfuses.com/media/documents/Square%20D%20H%20240V.pdf

Final: 沒沒買到half cell，用了8片可能是305W的，Solis-3K-2G-US自帶DC開關。22019秋季安裝，2025夏季報ARC fault err。發現是DIY的接頭接觸不良燒毀，因我沒有夾線鉗，現改為焊接。檢修參考：https://www.youtube.com/watch?v=wVdYJ4hGMWI https://www.youtube.com/watch?v=Zfh5Gsy3cEA 該視頻似乎是用自耦變壓器調壓到80V再隔離，橋式整流濾波後作為仿真PV的輸出，例如NDF-550U隔離變壓器加25A倍壓整流濾波；或者直接買220V500W穩壓電源約22刀。 

6月8日12:30pm看輸出最大1.8KW此時西邊PV左上有1/4樹枝陰影;2:30pm時1.5KW西邊PV是大部陰影，第二片也有一點;4:30西側4片都有陰影功率下降到1/4。