- Самодельная солнечная батарея из подручных материалов
- как сделать в домашних условиях, самодельная панель, как смастерить самому из пивных банок и других подручных средств, пошаговая инструкция
- как сделать в домашних условиях, самодельная панель, как смастерить самому из пивных банок и других подручных средств, пошаговая инструкция
- Солнечная батарея своими руками из подручных средств в домашних условиях
- Из чего состоит солнечная батарея?
- Почему люди стали задумываться об альтернативной энергии?
- Что учитывать при выборе фотоэлементов?
- Где купить фотоэлементы?
- Порядок изготовления батареи, использующей солнечную энергию
- Изготовление каркаса
- Все о сборке солнечных элементов
- Как эксплуатировать солнечные батареи?
- Как сделать солнечную батарею своими руками (фото, видео)
- Солнечная батарея своими руками из подручных средств
- Устройство и принцип действия солнечных панелей
- Классификация фотоэлектрических модулей
- Таблица КПД современных солнечных батарей
- Преимущества и недостатки природной энергии
- Солнечная батарея своими руками
- Проект системы и выбор места
- Тестирование самодельной батареи перед герметизацией
- Герметизация уложенных в корпус фотоэлементов
- ТОП-120 фото-обзоров и инструкции для изготовления. Описание разновидностей и механизмов для начинающих
- Энергия Солнца во благо людям
- Основной принцип работы
- Рассчитать нужную мощность
- Последовательность сборки корпуса
- Порядок сборки пластин
- Когда нужно тестировать модуль
- Монтаж модуля на проектное место
- Основные правила при установке
- Популярные виды фотоэлементов
- Маломощные солнечные батареи
- Фото солнечной батареи своими руками
- Эти любители DIY Powerwall строят свои собственные домашние аккумуляторные системы
- Полные инструкции для самостоятельного солнечного генератора
- Детали и компоненты
- Инструменты
- Ступени
- О чем следует помнить, если вы используете литиевую батарею, изготовленную по индивидуальному заказу.
- Зачем строить собственный солнечный генератор «сделай сам»
- FAQ
- Заключение
- Наша простая домашняя солнечная энергосистема «сделай сам»
- Самодельная электростанция австралийца, сделанная из использованных батарей
- Как построить свою собственную систему солнечных батарей
- Можно ли построить собственные солнечные батареи?
- Как построить систему солнечных батарей?
- 1.Спроектируйте и определите размер вашей системы в соответствии с вашими потребностями в энергии
- 2. Приобретите компоненты, из которых состоит солнечная панель
- 3. Приобретите дополнительное солнечное оборудование, такое как инверторы и стеллажи
- 4. Установите стеллаж для солнечных батарей
- 5. Подключите солнечные панели к стеллажному оборудованию
- 6. Установите соответствующий солнечный инвертор
- Достаточно ли у вас навыков, чтобы создавать собственные солнечные батареи?
- Как построить собственную систему солнечных батарей с помощью комплекта?
- Каковы плюсы и минусы солнечных панелей и солнечных систем своими руками?
- Сколько стоит создание собственной системы солнечных панелей или комплектов солнечных панелей?
- Какие еще преимущества профессиональных установок?
- Как определить размер солнечной системы: шаг за шагом
- Государственные льготы по использованию солнечной энергии: скидки, налоговые льготы и др.
Самодельная солнечная батарея из подручных материалов
Ни для кого не секрет, что солнечная энергетика набирает обороты с каждым днем. Одна проблема: из-за высокой стоимости модулей позволить себе пользоваться дарами солнца может не каждый, вот и выкручиваются умельцы как могут. Кто-то заказывает фотоэлементы через интернет-магазины и уже из них паяет солнечные панели, некоторые изготавливают батареи из светодиодов и транзисторов, а кому-то в голову приходят более интересные идеи, не требующие больших финансовых вложений.
Ведь мало, кто задумывается, что для того, чтобы солнце работало для Вас и Вашего дома, не нужно устанавливать дорогостоящую солнечную систему, нужно только внимательно посмотреть вокруг себя. Порой, самые обычные вещи, которые уже давно можно сдать в утиль, могут принести немалую помощь и сэкономить Вам кучу денег. Минимум финансовых затрат, немного усилий, и Ваши приборы начинают потреблять бесплатную энергию.
Тепло от алюминиевых банок
Вряд ли найдется хотя бы один человек, который никогда не пил из алюминиевых банок. И чаще всего мы их просто выкидываем, а ведь они могут стать отличным исходным материалом при изготовлении солнечной батареи для дома. Да, да, не удивляйтесь, это не выдумка, а вполне проверенный факт. Единственное уточнение, из алюминиевых банок вы сможете смастерить не батарею, а коллектор, то есть на выходе Вы получите не электрическую энергию, а тепловую, например, для обогрева дома, что тоже очень даже неплохо.Каким бы странным Вам не казался этот метод изготовления батареи (коллектора) из алюминиевых банок, практика показывает, что он вполне действенный. При размещении на южной стороне дома такая самодельная батарея хорошо нагревается и может служить эффективным обогревательным прибором. А с ее сборкой справится и школьник.
Подробности изготовления солнечной панели из банок на видео:
Транзисторы – генераторы электричества
Самодельная солнечная батарея, которая на выходе будет генерировать не тепловую энергию (как в предыдущем разделе), а электрическую может быть собрана из обычных транзисторов. Конечно, для энергообеспечения всего дома такая самодельная батарея не подойдет, но запитать небольшие приборы или подзарядить мобильный телефон Вы точно сможете. Чем больше транзисторов Вы используете, тем более мощная солнечная батарея у Вас получится, это нужно учитывать.Светодиоды – свет во все дома
Самодельная солнечная панель из светодиодов – явление не новое, вот только изготовить ее можно лишь в качестве эксперимента, ведь, как показывает практика, вырабатываемое ею напряжение слишком мало, чтобы от него был толк. Более подробно о батареях из светодиодов мы уже писали в одной из предыдущих статей «Мастерим солнечную батарею из диодов», поэтому сильно углубляться в эту тему не будем. Заметим только, что для подобной панели подойдут светодиоды любого размера и цвета, но в зависимости от цвета светодиодов будет зависеть их светопропускная способность. Значение пикового напряжения 1 светодиода равняется в среднем 2,5 В. Для увеличения выходных параметров элементы соединяются последовательно/параллельно, но для того, чтобы получить хорошие показатели количество светодиодов должно быть неограниченно большое. Одно уточнение: подобная батарея очень чувствительна к углу наклона относительно солнца, даже небольшое отклонение от прямого попадания лучей может снизить напряжение на выходе.Фольга для батареи – в чем плюс?
Как мы выяснили из предыдущих разделов статьи, самодельная солнечная батарея может делаться из различных материалов, причем некоторые из них улучшают эффективность ее работы. Так, например, использование фольги для подложки позволяет увеличить отражающую способность. Один из вариантов – изготовление солнечного коллектора из самого простого шланга для полива, деревянной рамы и фольги. Подводим к шлангу 2 трубки, и солнечный водонагреватель для дачного дома готов.
Статью подготовила Абдуллина Регина
Диоды для солнечной панели: подробности на видео:
как сделать в домашних условиях, самодельная панель, как смастерить самому из пивных банок и других подручных средств, пошаговая инструкция
Использование энергии солнца ассоциируется по большей части с космическими аппаратами. А теперь еще с разными далекими странами, где ускоренно развивается «альтернативная энергетика». Но попробовать то же самое даже с самодельными устройствами по силам почти всем.
Особенности и разновидности устройства
Из экзотического устройства, предназначенного только для специальных нужд, солнечная батарея превратилась в уже относительно массовый источник энергии. И причина не только в экологических соображениях, но и в беспрерывном росте цен на электроэнергию из магистральных сетей. Более того, есть еще немало мест, где такие сети вовсе не протянуты и неизвестно когда они появятся. Самостоятельная забота о протягивании магистрали, объединение ради этого усилий большого числа людей вряд ли возможны. Тем более что даже при успехе предстоит окунуться в мир стремительной инфляции.
Важно понимать, что панели, вырабатывающие электричество, могут довольно сильно отличаться друг от друга.
И дело даже не в формате – внешний вид и геометрия как раз довольно близки. А вот химический состав отличается разительно. Наиболее массовые изделия выполнены из кремния, который доступен почти всем и стоит недорого. По производительности батареи не хуже как минимум более дорогих вариантов.
Существует такие три основных варианта кремния, как:- монокристаллы;
- поликристаллы;
- аморфное вещество.
Монокристалл, если исходить из сжатых технических объяснений – это наиболее чистый тип кремния. Внешне панель похожа на своеобразные пчелиные соты. Основательно очищенное вещество в твердом виде делят на особо тонкие пластины, каждая из которых имеет не больше 300 мкм. Чтобы они выполнили свою функцию, используют электродные сетки. Многократное усложнение технологии по сравнению с альтернативными решениями делает подобные источники энергии наиболее дорогими.
Аморфные панели почти не проигрывают обоим только что названным видам. Кристаллов тут нет вообще, есть вместо них «силан» – это соединение кремния с водородом, размещаемое на подложке. КПД составляет примерно 5%, что в значительной мере компенсируется многократно увеличенным поглощением.
Немаловажно и то, что аморфные батареи лучше других вариантов справляются со своей задачей при рассеянном солнечном освещении и в пасмурную погоду. Блоки являются эластичными.
Иногда можно встретить комбинацию монокристаллических или поликристаллических элементов с аморфным вариантом. Это помогает сочетать достоинства используемых схем и гасить практически все их недостатки. С целью снижения стоимости изделий сейчас все чаще используют пленочную технологию, которая предусматривает генерацию тока на базе теллурида кадмия. Само по себе это соединение является токсичным, но выброс яда в окружающую среду исчезающе мал. А также могут использоваться селениды меди и индия, полимеры.
Концентрирующие изделия повышают эффективность использования площади панели. Но это достигается только при использовании механических систем, обеспечивающих разворот линз вслед за солнцем. Применение фотосенсибилизирующих красителей потенциально помогает улучшить прием энергии Солнца, но пока это скорее общая концепция и разработки энтузиастов. Если нет желания экспериментировать, лучше выбрать более стабильную и проверенную конструкцию. Это относится как к самостоятельному изготовлению, так и к покупке готового продукта.
Самостоятельное изготовление
Из чего делают?
Сделать своими руками солнечную батарею уже не так сложно, как кажется. Принцип действия устройства основан на применении полупроводникового перехода, освещенное устройство должно создавать ток. Самостоятельно изготовить приемник не получится, для этого нужны сложные производственные манипуляции и специализированное оборудование. А вот выполнить силовую часть преобразователя из подручных средств и материалов – не составляет особого труда. Для получения энергии в собственном смысле слова потребуется пластина из кремния, поверхность которой покрыта сеткой диодов.
Все пластины должны рассматриваться как обособленные генерирующие модули. Важно понимать, что оптимальная эффективность достигается при условии постоянного направления на солнце, и что придется позаботиться о накоплении энергии. Хрупкая батарея должна быть надежно защищена от любых загрязнений, от попадания снега. Если это все же происходит, посторонние включения следует убирать максимально быстро. Первым шагом при работе становится подготовка рамы.
Ее в основном делают из дюралюминия, который обладает следующими особенностями:
- не подвержен коррозии;
- не повреждается излишней влажностью;
- служит максимально долго.
Но необязательно делать именно такой выбор. Если проведена окраска и специальная обработка, неплохие результаты достигаются с использованием стали либо древесины. Не рекомендуется ставить очень крупные панели, что неудобно и повышает парусность. Чтобы зарядить кислотный аккумулятор на 12 В, нужно создать рабочее напряжение от 15 В. Соответственно, модулей по 0,5 В потребуется 30 штук.
Можно создать конструкцию из пивных банок. Корпуса выполняются из фанеры 1,5 см, а лицевая панель формируется из органического стекла или поликарбоната. Допускается применение стандартного стекла толщиной 0,3 см. Гелиоприемник формируется при окрашивании черным пигментом. Краска должна быть устойчивой к значительному нагреву. Крышки разрабатываются таким образом, чтобы обеспечивать повышенную эффективность обмена теплом.
Внутри банок воздух прогревается гораздо быстрее, чем на открытом месте. Важно: требуется отмывать емкости сразу, как только принято решение об их использовании.
Брать следует только алюминиевые банки, стальные не подойдут. Проверка производится простейшим образом – с использованием магнита. Донце пробивают, вводят пробойник или гвоздь (хотя можно и сверлить).
Суппорт вставляют и искажают соответственно рисунку. Верх банки разрезают, чтобы получилось что-то похожее на плавник. Он помогает воздушному потоку снимать максимум тепла с греющейся стенки. Потом банку обезжиривают любым моющим средством и приклеивают отрезанные ранее части друг к другу. Исключить промахи можно, используя шаблон из нескольких досок, приколоченных гвоздями под прямым углом.
Довольно часто используют конструкции из дисков. Они выступают неплохими фотоэлементами. Как вариант, ставятся пластины из меди. Электрическая схема, как уже говорилось, работает по тому же принципу, что и большинство транзисторов. Фольга призвана предотвращать чрезмерный разогрев. Как альтернативу в летние месяцы используют просто поверхность, отделываемую в светлые цвета.
Какие инструменты понадобятся?
Чтобы произвести самостоятельно все работы по монтажу солнечной батареи на 220 вольт, понадобятся следующие инструменты:
- паяльники, электрифицированные на 40 Вт;
- герметики на базе силикона;
- скотч, приклеиваемый с двух сторон;
- канифоль;
- припой;
- провод, по которому будет уходить ток;
- флюс;
- шина из меди;
- крепежные элементы;
- дрель;
- прозрачный материал листовой;
- фанера, органическое стекло либо текстолит;
- диоды конструкции Шоттки.
Как изготовить?
Пошаговая инструкция предусматривает выводы с панелей на батареи посредством защитного диода, что помогает исключить саморазряд. Поэтому на вывод подается ток напряжением 14,3 В. Стандартный зарядный ток имеет силу 3,6 А. Его получение достигается при использовании 90 элементов. Подключение частей панели производится параллельно-последовательным способом.
Нельзя использовать в цепочках неодинаковое число элементов.
С поправочными коэффициентами за 12 часов солнечного освещения можно получить 0,28 кВт/ч. Элементы расставляются в 6 полос, для довольно свободного монтажа требуется рама величиной 90х50 см. К сведению – когда есть подготовленные рамы с иными размерами, лучше пересчитать потребность в элементах. Если это невозможно, то применяют детали другой величины, их размещают, варьируя длину и ширину ряда.
Работать желательно на совершенно ровном месте, куда удобно подходить с любой стороны. Рекомендуется заготовленные пластины поставить немного в стороне, где они будут застрахованы от падений и ударов. Даже взять панель непросто, их берут только по одной и очень аккуратно. Крайне важно при монтаже в домашних условиях электрических солнечных панелей для дома или для дач поставить надежное УЗО. Такие блоки делают использование системы безопаснее, сокращая риск травмирования электрическим током и возгорания.
Большинство специалистов рекомендуют приклеивать распаянные элементы в виде единой цепи. Подложка должна быть плоской, поскольку это обеспечивает надежность. Как вариант, можно вставить в раму и основательно укрепить лист стекла либо плексигласа. Это изделие требует обязательной герметизации. На подложку выкладывают элементы в заранее определенном порядке и приклеивают их с помощью двустороннего скотча.
Работающая сторона должна быть повернута к прозрачному материалу, а паяльные выводы оборачивают в другую сторону. Удобнее всего распаивать выводы, если рама выложена рабочей плоскостью на столе.
Когда пластины приклеены, кладут смягчающую подкладку, для нее используют следующие материалы:
- резину в листах;
- древесноволокнистые плиты;
- картонки.
Теперь можно вставить в раму оборотную стенку и герметизировать ее. Замена кормовой стенки на компаунд, в том числе на эпоксидную смолу, вполне возможна. Но такой шаг нужно совершать только при условии, что панель не придется разбирать и чинить. Стандартный сегмент выдает примерно 50 Вт тока при благоприятных условиях. А этого уже достаточно для подпитки светодиодных светильников в небольших домах.
Чтобы обеспечить комфортную жизнь, придется за сутки расходовать от 4 кВт/ч электричества. Для жизнеобеспечения семьи из трех человек понадобится подавать уже 12 кВт/ч. Учитывая неизбежные добавки (когда, к примеру, одновременно работает стандартный набор техники и перфоратор) – требуется увеличить этот показатель еще на 2–3 кВт. Эти параметры и можно взять за основу при расчете необходимых параметров. Чтобы работа проходила нормально, необходимо добавлять в схему устройство, контролирующее заряд.
12 В постоянного тока, ведь именно такую мощность выдает типовая и самодельная батарея, переделать на 220 В переменного способен инвертор. Если нет желания его приобретать, придется комплектовать дом электроаппаратурой, рассчитанной на 12 либо 24 В. Так как низковольтные магистрали насыщаются сильным током, придется выбирать провода значительного сечения и не скупиться на изоляцию. Для накопления выработанного электричества применяют в основном свинцовые аккумуляторы, содержащие кислоту. Несмотря на все технологические усовершенствования, лучший вариант еще не предложен. Чтобы увеличить вырабатываемое напряжение, ставят 2 или 4 аккумулятора.
Наибольшие расходы повлечет приобретение самих панелей, улавливающих солнечные лучи. Сэкономить можно, если заказывать китайский товар в электронных магазинах. В целом такие предложения качественные, но необходимо внимательно знакомиться с репутацией продавцов, с поступающими об их деятельности отзывами. Можно выбирать работоспособные системы с незначительными дефектами. Производители их бракуют и выставляют на продажу, чтобы не тратиться на дорогостоящую утилизацию.
Важно: не стоит монтировать в одной сборке разные по габаритам или вырабатываемому току элементы. Наибольшая генерация в таком случае все равно будет ограничена «узким местом».
Самостоятельная сборка инвертора оправдана только в случае ограниченного потребления тока. А контроллеры зарядов и вовсе стоят мизерную сумму, так что их производство своими руками не оправдывается. Проектируя батарею, следует помнить, что ее элементы должны отделяться разрывом в 0,3–0,5 см.
Часто выбирают сооружения из алюминиевых профилей и органического стекла. Тогда готовят на основе металлического уголка каркас прямоугольной формы. Углы каркаса сверлят, чтобы потом легче было скреплять конструкцию. Изнутри периметр смазывается силиконовым реагентом. Теперь можно поставить лист прозрачного материала, который как можно плотнее прижимают к раме.
Углы коробки пронзают шурупами, удерживающими специальные уголки. Эти уголки не дадут оргстеклу произвольно изменять свое местоположение внутри изделия. Сразу после этого оставляют заготовку в покое и ждут, пока герметик высохнет. На этом предварительный этап завершен. До внедрения солнечных уловителей в корпус его основательно вытирают, чтобы не было малейших признаков загрязнения. Сами пластины тоже очищают, но делают это предельно осторожно.
До сборки конструкций с припаянными на заводе проводниками желательно оценить качество соединений и ликвидировать все обнаруженные деформации. Когда шины еще не соединены, первоначально паяют их к контактам на пластинах, и только после этого связывают взаимно.
Последовательность соединения является следующей:
- измерение требуемого участка шины;
- нарезка полосок согласно результату замера;
- смазывают обрабатываемый контакт флюсом на всем протяжении с нужной стороны;
- прикладывают шину аккуратно и точно, прогретым паяльником ведут по всей поверхности, которую нужно соединить;
- переворачивают пластину и все те же манипуляции повторяют сначала.
Важно: чрезмерно сильный нажим при пайке недопустим, что может разрушить хрупкие элементы. Нужно исключить и прогрев паяльником тех частей, которые не соединяются.
Закончив работу, внимательно осматривают всю поверхность батареи и каждого соединения. Нельзя, чтобы там были даже малейшие дефекты. Оставшиеся выемки и впадины устраняются еще одним проходом паяльника, уже максимально нежным и с еще меньшим прижатием. Сам паяльник не должен быть мощным, скорее, наоборот – сильный прогрев противопоказан. При отсутствии опыта столь тонкой работы желательно подготовить размеченный фанерный лист. Он позволит избежать многих серьезных ошибок. В ходе пайки контактов нельзя упускать из вида их полярность, в противном случае система работать не будет.
Приклеиваемые части соединяются тоже в максимально щадящем режиме. Избыток клея нежелателен, требуется накладывать в центральных частях пластин самые маленькие капли, которые только можно сформировать.
Перекладывание пластин в корпус желательно делать вдвоем, поскольку в одиночку это не слишком удобно. Далее, следует соединить каждый провод с края пластины с общими магистралями для тока. Вынеся подготовленную панель на освещенный солнцем участок, меряется вольтаж в общих шинах, который должен быть в пределах проектных значений.
Есть и другой способ герметизировать солнечную панель. Небольшие количества герметиков из силикона наносятся в промежутки пластин и на внутренние края корпуса. Далее, руками внешние стороны фотоэлементов прижимают к оргстеклу, при этом добиваются идеальной плотности. Накладывают незначительный груз на каждый край, дожидаясь высыхания герметика. После этого смазывают каждый стык пластины и внутренней стороны рамки.
При этом герметик может касаться краев оборота пластин, но не любой другой их части. Боковая часть корпуса послужит для установки соединяющего разъема, который связывается с диодами Шоттки. Внешняя сторона закрывается экраном, делаемым из прозрачных материалов. Создаваемая конструкция продумывается так, чтобы внутрь не попадало даже небольшое количество влаги. Лицевая грань из органического стекла покрывается лаком.
Рекомендации по эксплуатации
Солнечная батарейка может прослужить очень долго и стабильно, поставляя ток в домашнюю проводку. Но многое зависит не только от качества ее сборки и последующего подключения. Очень важно эксплуатировать такой нежный генератор, как полагается. Желательно направить батареи, если они не снабжены подстраивающейся под солнце системой, четко на юг, что поможет уловить максимум энергии и сократить непроизводительные потери. Чтобы исключить ошибку, достаточно ставить генератор под тем углом к горизонту, который равен числу градусов широты в конкретном месте. Но поскольку солнечный диск в течение года меняет свое местоположение на небосводе, рекомендуется в весенние месяцы понижать угол, а при наступлении осени повышать его.
Дополнение следящей системой в бытовых условиях нецелесообразно. Она оправдывает вложения исключительно на промышленном уровне. Гораздо выгоднее поставить сразу несколько батарей, ориентированных на наиболее вероятные углы освещения. Ставя солнечные генераторы поверх плоской кровли, к примеру, из рубероида или из листового железа, стоит поднять их над плоскостью. Тогда обдув воздушным потоком снизу повысит эффективность работы. На волнистых крышах так поступать необязательно, хотя никакого вреда от подъема не будет.
Самые лучшие кровли – это те, что ориентированы к югу и оформлены в виде плоских скатов. В такой ситуации скат служит для присоединения нескольких уголков, размер которых совпадает с величиной модуля. Выход над коньком составляет примерно 0,7 м, а крепление модуля к уголкам производится с разрывом в 150–200 мм. Как вариант, можно свешивать батарею при помощи тех же уголков ниже кровельного ската. На волнистой поверхности уголки часто сменяют трубами тщательно подбираемого диаметра.
Монтаж генераторов на фронтоне лучше всего сочетать с покраской этого элемента и свесов в светлые тона.
Солнечные блоки стоит выставлять по горизонтали, что сократит разброс температуры между их нижней и верхней частью на 50%, если сравнивать с вертикальным монтажом. А значит не только увеличится фактический ресурс, но и удастся повысить результативность системы.
Место для монтажа должно обладает следующими особенностями:
- как можно более освещенным;
- имеющим минимальную тень;
- хорошо продуваемым ветрами.
Полезные советы
Самодельная солнечная батарея может быть применена даже для отопления частного дома. Подобное оборудование можно монтировать, не требуя разрешения от государственных органов. Но даже при активном использовании оценить эффективность не получится раньше чем через 36 месяцев. Кроме того, такой вариант очень дорогой. Так как почти везде в России температура регулярно бывает отрицательной, придется дополнить гелиосистему теплоизоляцией.
Стабильное действие батарей обеспечивается в диапазоне температур от -40 до +90 градусов. Исправная работа гарантирована в среднем на 20 лет, а после этого эффективность резко сокращается. При выборе контроллера нужно учитывать разницу между мощными и слабыми электрическими системами. Если контроллера нет или он вышел из строя, придется непрерывно отслеживать заряды аккумуляторов. Невнимательность может сократить срок действия накопителя заряда.
Как сделать солнечную батаерю своими руками, смотрите в следующем видео.
как сделать в домашних условиях, самодельная панель, как смастерить самому из пивных банок и других подручных средств, пошаговая инструкция
Использование энергии солнца ассоциируется по большей части с космическими аппаратами. А теперь еще с разными далекими странами, где ускоренно развивается «альтернативная энергетика». Но попробовать то же самое даже с самодельными устройствами по силам почти всем.
Особенности и разновидности устройства
Из экзотического устройства, предназначенного только для специальных нужд, солнечная батарея превратилась в уже относительно массовый источник энергии. И причина не только в экологических соображениях, но и в беспрерывном росте цен на электроэнергию из магистральных сетей. Более того, есть еще немало мест, где такие сети вовсе не протянуты и неизвестно когда они появятся. Самостоятельная забота о протягивании магистрали, объединение ради этого усилий большого числа людей вряд ли возможны. Тем более что даже при успехе предстоит окунуться в мир стремительной инфляции.
Важно понимать, что панели, вырабатывающие электричество, могут довольно сильно отличаться друг от друга.
И дело даже не в формате – внешний вид и геометрия как раз довольно близки. А вот химический состав отличается разительно. Наиболее массовые изделия выполнены из кремния, который доступен почти всем и стоит недорого. По производительности батареи не хуже как минимум более дорогих вариантов.
Существует такие три основных варианта кремния, как:
- монокристаллы;
- поликристаллы;
- аморфное вещество.
Монокристалл, если исходить из сжатых технических объяснений – это наиболее чистый тип кремния. Внешне панель похожа на своеобразные пчелиные соты. Основательно очищенное вещество в твердом виде делят на особо тонкие пластины, каждая из которых имеет не больше 300 мкм. Чтобы они выполнили свою функцию, используют электродные сетки. Многократное усложнение технологии по сравнению с альтернативными решениями делает подобные источники энергии наиболее дорогими.
Несомненным преимуществом монокристаллического кремния является очень высокий КПД по меркам солнечной энергетики, составляющий приблизительно 20%. Поликристалл получают иначе, требуется сначала расплавить материал, а затем медленно понижать его температуру. Относительная простота методики и минимальный расход энергоресурсов при производстве положительно сказываются на стоимости. Минусом становится пониженная эффективность, даже в идеальном случае она составляет не более 18%. Ведь внутри самих поликристаллов есть немало структур, понижающих качество работы.
Аморфные панели почти не проигрывают обоим только что названным видам. Кристаллов тут нет вообще, есть вместо них «силан» – это соединение кремния с водородом, размещаемое на подложке. КПД составляет примерно 5%, что в значительной мере компенсируется многократно увеличенным поглощением.
Немаловажно и то, что аморфные батареи лучше других вариантов справляются со своей задачей при рассеянном солнечном освещении и в пасмурную погоду. Блоки являются эластичными.
Иногда можно встретить комбинацию монокристаллических или поликристаллических элементов с аморфным вариантом. Это помогает сочетать достоинства используемых схем и гасить практически все их недостатки. С целью снижения стоимости изделий сейчас все чаще используют пленочную технологию, которая предусматривает генерацию тока на базе теллурида кадмия. Само по себе это соединение является токсичным, но выброс яда в окружающую среду исчезающе мал. А также могут использоваться селениды меди и индия, полимеры.
Концентрирующие изделия повышают эффективность использования площади панели. Но это достигается только при использовании механических систем, обеспечивающих разворот линз вслед за солнцем. Применение фотосенсибилизирующих красителей потенциально помогает улучшить прием энергии Солнца, но пока это скорее общая концепция и разработки энтузиастов. Если нет желания экспериментировать, лучше выбрать более стабильную и проверенную конструкцию. Это относится как к самостоятельному изготовлению, так и к покупке готового продукта.
Самостоятельное изготовление
Из чего делают?
Сделать своими руками солнечную батарею уже не так сложно, как кажется. Принцип действия устройства основан на применении полупроводникового перехода, освещенное устройство должно создавать ток. Самостоятельно изготовить приемник не получится, для этого нужны сложные производственные манипуляции и специализированное оборудование. А вот выполнить силовую часть преобразователя из подручных средств и материалов – не составляет особого труда. Для получения энергии в собственном смысле слова потребуется пластина из кремния, поверхность которой покрыта сеткой диодов.
Все пластины должны рассматриваться как обособленные генерирующие модули. Важно понимать, что оптимальная эффективность достигается при условии постоянного направления на солнце, и что придется позаботиться о накоплении энергии. Хрупкая батарея должна быть надежно защищена от любых загрязнений, от попадания снега. Если это все же происходит, посторонние включения следует убирать максимально быстро. Первым шагом при работе становится подготовка рамы.
Ее в основном делают из дюралюминия, который обладает следующими особенностями:
- не подвержен коррозии;
- не повреждается излишней влажностью;
- служит максимально долго.
Но необязательно делать именно такой выбор. Если проведена окраска и специальная обработка, неплохие результаты достигаются с использованием стали либо древесины. Не рекомендуется ставить очень крупные панели, что неудобно и повышает парусность. Чтобы зарядить кислотный аккумулятор на 12 В, нужно создать рабочее напряжение от 15 В. Соответственно, модулей по 0,5 В потребуется 30 штук.
Можно создать конструкцию из пивных банок. Корпуса выполняются из фанеры 1,5 см, а лицевая панель формируется из органического стекла или поликарбоната. Допускается применение стандартного стекла толщиной 0,3 см. Гелиоприемник формируется при окрашивании черным пигментом. Краска должна быть устойчивой к значительному нагреву. Крышки разрабатываются таким образом, чтобы обеспечивать повышенную эффективность обмена теплом.
Внутри банок воздух прогревается гораздо быстрее, чем на открытом месте. Важно: требуется отмывать емкости сразу, как только принято решение об их использовании.
Брать следует только алюминиевые банки, стальные не подойдут. Проверка производится простейшим образом – с использованием магнита. Донце пробивают, вводят пробойник или гвоздь (хотя можно и сверлить).
Суппорт вставляют и искажают соответственно рисунку. Верх банки разрезают, чтобы получилось что-то похожее на плавник. Он помогает воздушному потоку снимать максимум тепла с греющейся стенки. Потом банку обезжиривают любым моющим средством и приклеивают отрезанные ранее части друг к другу. Исключить промахи можно, используя шаблон из нескольких досок, приколоченных гвоздями под прямым углом.
Довольно часто используют конструкции из дисков. Они выступают неплохими фотоэлементами. Как вариант, ставятся пластины из меди. Электрическая схема, как уже говорилось, работает по тому же принципу, что и большинство транзисторов. Фольга призвана предотвращать чрезмерный разогрев. Как альтернативу в летние месяцы используют просто поверхность, отделываемую в светлые цвета.
Какие инструменты понадобятся?
Чтобы произвести самостоятельно все работы по монтажу солнечной батареи на 220 вольт, понадобятся следующие инструменты:
- паяльники, электрифицированные на 40 Вт;
- герметики на базе силикона;
- скотч, приклеиваемый с двух сторон;
- канифоль;
- припой;
- провод, по которому будет уходить ток;
- флюс;
- шина из меди;
- крепежные элементы;
- дрель;
- прозрачный материал листовой;
- фанера, органическое стекло либо текстолит;
- диоды конструкции Шоттки.
Как изготовить?
Пошаговая инструкция предусматривает выводы с панелей на батареи посредством защитного диода, что помогает исключить саморазряд. Поэтому на вывод подается ток напряжением 14,3 В. Стандартный зарядный ток имеет силу 3,6 А. Его получение достигается при использовании 90 элементов. Подключение частей панели производится параллельно-последовательным способом.
Нельзя использовать в цепочках неодинаковое число элементов.
С поправочными коэффициентами за 12 часов солнечного освещения можно получить 0,28 кВт/ч. Элементы расставляются в 6 полос, для довольно свободного монтажа требуется рама величиной 90х50 см. К сведению – когда есть подготовленные рамы с иными размерами, лучше пересчитать потребность в элементах. Если это невозможно, то применяют детали другой величины, их размещают, варьируя длину и ширину ряда.
Работать желательно на совершенно ровном месте, куда удобно подходить с любой стороны. Рекомендуется заготовленные пластины поставить немного в стороне, где они будут застрахованы от падений и ударов. Даже взять панель непросто, их берут только по одной и очень аккуратно. Крайне важно при монтаже в домашних условиях электрических солнечных панелей для дома или для дач поставить надежное УЗО. Такие блоки делают использование системы безопаснее, сокращая риск травмирования электрическим током и возгорания.
Большинство специалистов рекомендуют приклеивать распаянные элементы в виде единой цепи. Подложка должна быть плоской, поскольку это обеспечивает надежность. Как вариант, можно вставить в раму и основательно укрепить лист стекла либо плексигласа. Это изделие требует обязательной герметизации. На подложку выкладывают элементы в заранее определенном порядке и приклеивают их с помощью двустороннего скотча.
Работающая сторона должна быть повернута к прозрачному материалу, а паяльные выводы оборачивают в другую сторону. Удобнее всего распаивать выводы, если рама выложена рабочей плоскостью на столе.
Когда пластины приклеены, кладут смягчающую подкладку, для нее используют следующие материалы:
- резину в листах;
- древесноволокнистые плиты;
- картонки.
Теперь можно вставить в раму оборотную стенку и герметизировать ее. Замена кормовой стенки на компаунд, в том числе на эпоксидную смолу, вполне возможна. Но такой шаг нужно совершать только при условии, что панель не придется разбирать и чинить. Стандартный сегмент выдает примерно 50 Вт тока при благоприятных условиях. А этого уже достаточно для подпитки светодиодных светильников в небольших домах.
Чтобы обеспечить комфортную жизнь, придется за сутки расходовать от 4 кВт/ч электричества. Для жизнеобеспечения семьи из трех человек понадобится подавать уже 12 кВт/ч. Учитывая неизбежные добавки (когда, к примеру, одновременно работает стандартный набор техники и перфоратор) – требуется увеличить этот показатель еще на 2–3 кВт. Эти параметры и можно взять за основу при расчете необходимых параметров. Чтобы работа проходила нормально, необходимо добавлять в схему устройство, контролирующее заряд.
12 В постоянного тока, ведь именно такую мощность выдает типовая и самодельная батарея, переделать на 220 В переменного способен инвертор. Если нет желания его приобретать, придется комплектовать дом электроаппаратурой, рассчитанной на 12 либо 24 В. Так как низковольтные магистрали насыщаются сильным током, придется выбирать провода значительного сечения и не скупиться на изоляцию. Для накопления выработанного электричества применяют в основном свинцовые аккумуляторы, содержащие кислоту. Несмотря на все технологические усовершенствования, лучший вариант еще не предложен. Чтобы увеличить вырабатываемое напряжение, ставят 2 или 4 аккумулятора.
Наибольшие расходы повлечет приобретение самих панелей, улавливающих солнечные лучи. Сэкономить можно, если заказывать китайский товар в электронных магазинах. В целом такие предложения качественные, но необходимо внимательно знакомиться с репутацией продавцов, с поступающими об их деятельности отзывами. Можно выбирать работоспособные системы с незначительными дефектами. Производители их бракуют и выставляют на продажу, чтобы не тратиться на дорогостоящую утилизацию.
Важно: не стоит монтировать в одной сборке разные по габаритам или вырабатываемому току элементы. Наибольшая генерация в таком случае все равно будет ограничена «узким местом».
Самостоятельная сборка инвертора оправдана только в случае ограниченного потребления тока. А контроллеры зарядов и вовсе стоят мизерную сумму, так что их производство своими руками не оправдывается. Проектируя батарею, следует помнить, что ее элементы должны отделяться разрывом в 0,3–0,5 см.
Часто выбирают сооружения из алюминиевых профилей и органического стекла. Тогда готовят на основе металлического уголка каркас прямоугольной формы. Углы каркаса сверлят, чтобы потом легче было скреплять конструкцию. Изнутри периметр смазывается силиконовым реагентом. Теперь можно поставить лист прозрачного материала, который как можно плотнее прижимают к раме.
Углы коробки пронзают шурупами, удерживающими специальные уголки. Эти уголки не дадут оргстеклу произвольно изменять свое местоположение внутри изделия. Сразу после этого оставляют заготовку в покое и ждут, пока герметик высохнет. На этом предварительный этап завершен. До внедрения солнечных уловителей в корпус его основательно вытирают, чтобы не было малейших признаков загрязнения. Сами пластины тоже очищают, но делают это предельно осторожно.
До сборки конструкций с припаянными на заводе проводниками желательно оценить качество соединений и ликвидировать все обнаруженные деформации. Когда шины еще не соединены, первоначально паяют их к контактам на пластинах, и только после этого связывают взаимно.
Последовательность соединения является следующей:
- измерение требуемого участка шины;
- нарезка полосок согласно результату замера;
- смазывают обрабатываемый контакт флюсом на всем протяжении с нужной стороны;
- прикладывают шину аккуратно и точно, прогретым паяльником ведут по всей поверхности, которую нужно соединить;
- переворачивают пластину и все те же манипуляции повторяют сначала.
Важно: чрезмерно сильный нажим при пайке недопустим, что может разрушить хрупкие элементы. Нужно исключить и прогрев паяльником тех частей, которые не соединяются.
Закончив работу, внимательно осматривают всю поверхность батареи и каждого соединения. Нельзя, чтобы там были даже малейшие дефекты. Оставшиеся выемки и впадины устраняются еще одним проходом паяльника, уже максимально нежным и с еще меньшим прижатием. Сам паяльник не должен быть мощным, скорее, наоборот – сильный прогрев противопоказан. При отсутствии опыта столь тонкой работы желательно подготовить размеченный фанерный лист. Он позволит избежать многих серьезных ошибок. В ходе пайки контактов нельзя упускать из вида их полярность, в противном случае система работать не будет.
Приклеиваемые части соединяются тоже в максимально щадящем режиме. Избыток клея нежелателен, требуется накладывать в центральных частях пластин самые маленькие капли, которые только можно сформировать.
Перекладывание пластин в корпус желательно делать вдвоем, поскольку в одиночку это не слишком удобно. Далее, следует соединить каждый провод с края пластины с общими магистралями для тока. Вынеся подготовленную панель на освещенный солнцем участок, меряется вольтаж в общих шинах, который должен быть в пределах проектных значений.
Есть и другой способ герметизировать солнечную панель. Небольшие количества герметиков из силикона наносятся в промежутки пластин и на внутренние края корпуса. Далее, руками внешние стороны фотоэлементов прижимают к оргстеклу, при этом добиваются идеальной плотности. Накладывают незначительный груз на каждый край, дожидаясь высыхания герметика. После этого смазывают каждый стык пластины и внутренней стороны рамки.
При этом герметик может касаться краев оборота пластин, но не любой другой их части. Боковая часть корпуса послужит для установки соединяющего разъема, который связывается с диодами Шоттки. Внешняя сторона закрывается экраном, делаемым из прозрачных материалов. Создаваемая конструкция продумывается так, чтобы внутрь не попадало даже небольшое количество влаги. Лицевая грань из органического стекла покрывается лаком.
Рекомендации по эксплуатации
Солнечная батарейка может прослужить очень долго и стабильно, поставляя ток в домашнюю проводку. Но многое зависит не только от качества ее сборки и последующего подключения. Очень важно эксплуатировать такой нежный генератор, как полагается. Желательно направить батареи, если они не снабжены подстраивающейся под солнце системой, четко на юг, что поможет уловить максимум энергии и сократить непроизводительные потери. Чтобы исключить ошибку, достаточно ставить генератор под тем углом к горизонту, который равен числу градусов широты в конкретном месте. Но поскольку солнечный диск в течение года меняет свое местоположение на небосводе, рекомендуется в весенние месяцы понижать угол, а при наступлении осени повышать его.
Дополнение следящей системой в бытовых условиях нецелесообразно. Она оправдывает вложения исключительно на промышленном уровне. Гораздо выгоднее поставить сразу несколько батарей, ориентированных на наиболее вероятные углы освещения. Ставя солнечные генераторы поверх плоской кровли, к примеру, из рубероида или из листового железа, стоит поднять их над плоскостью. Тогда обдув воздушным потоком снизу повысит эффективность работы. На волнистых крышах так поступать необязательно, хотя никакого вреда от подъема не будет.
Самые лучшие кровли – это те, что ориентированы к югу и оформлены в виде плоских скатов. В такой ситуации скат служит для присоединения нескольких уголков, размер которых совпадает с величиной модуля. Выход над коньком составляет примерно 0,7 м, а крепление модуля к уголкам производится с разрывом в 150–200 мм. Как вариант, можно свешивать батарею при помощи тех же уголков ниже кровельного ската. На волнистой поверхности уголки часто сменяют трубами тщательно подбираемого диаметра.
Монтаж генераторов на фронтоне лучше всего сочетать с покраской этого элемента и свесов в светлые тона.
Солнечные блоки стоит выставлять по горизонтали, что сократит разброс температуры между их нижней и верхней частью на 50%, если сравнивать с вертикальным монтажом. А значит не только увеличится фактический ресурс, но и удастся повысить результативность системы.
Место для монтажа должно обладает следующими особенностями:
- как можно более освещенным;
- имеющим минимальную тень;
- хорошо продуваемым ветрами.
Полезные советы
Самодельная солнечная батарея может быть применена даже для отопления частного дома. Подобное оборудование можно монтировать, не требуя разрешения от государственных органов. Но даже при активном использовании оценить эффективность не получится раньше чем через 36 месяцев. Кроме того, такой вариант очень дорогой. Так как почти везде в России температура регулярно бывает отрицательной, придется дополнить гелиосистему теплоизоляцией.
Стабильное действие батарей обеспечивается в диапазоне температур от -40 до +90 градусов. Исправная работа гарантирована в среднем на 20 лет, а после этого эффективность резко сокращается. При выборе контроллера нужно учитывать разницу между мощными и слабыми электрическими системами. Если контроллера нет или он вышел из строя, придется непрерывно отслеживать заряды аккумуляторов. Невнимательность может сократить срок действия накопителя заряда.
Как сделать солнечную батаерю своими руками, смотрите в следующем видео.
Солнечная батарея своими руками из подручных средств в домашних условиях
К альтернативным источникам питания приковано внимание большого числа людей. Солнечная батарея своими руками из подручных средств устанавливают на крышах домов и балконах, поскольку реалии современности не позволяют их купить у поставщиков.
{ ArticleToC: enabled=yes }
Непосвященному человеку задача создания таких солнечных конструкций из подручных средств кажется непосильной. В действительности, нужны желание и небольшие финансовые вложения.
Из чего состоит солнечная батарея?
Состоит батарея из фотоэлементов, называемых «солнечными». Отсюда и название конструкции. Благодаря им происходит преобразование энергии Солнца в электрическую.
Почему люди стали задумываться об альтернативной энергии?
Потому, что желают иметь запасной источник электроснабжения.
Прежде, чем приступить к сооружению солнечной батареи своими руками в домашних условиях, нужно четко определиться для чего проводится работа. Если делается она в целях экономии, то нужно понимать, что окупаемость конструкции из подручных средств, собранной своими руками, зависит от себестоимости используемых материалов. С другой стороны, экономия на расходных материалах приводит к снижению срока службы. Значит, искать нужно «золотую середину».
В самом бюджетном варианте потребуются:
- алюминиевый уголок;
- стекло;
- фотоэлементы и проводники;
- диоды и материал для каркаса;
- герметик;
- мультиметр;
- паяльник;
- олово;
- флюс;
- шины для пайки;
- герметик
- шурупы;
- краску и оплетку для изоляции кабеля.
Что учитывать при выборе фотоэлементов?
Для изготовления таких солнечных батарей существует два типа фотоэлементов — из поликристаллического кремния и монокристаллического. Однако, собирая их в домашних условиях своими руками, нужно знать, что коэффициент полезного действия первой конструкции выше, чем второй — 17,5% против 15%.
Прежде требуется определиться с необходимой мощностью, для чего следует подсчитать нагрузку, необходимую для питания при боров от солнечных батарей созданных своими руками.
Это позволит понять, сколько потребуется купить солнечных элементов и какая площадь потребуется, чтобы батареи установить. Важен и угол наклона панели, находиться которая должна на самой солнечной стороне жилища. Важно, чтобы угол наклона мог изменяться, чтобы использовались панели из подручных средств более эффективно.
Соединены фотоэлементы с помощью припаянных к ним проводников как последовательно, так и параллельно, что увеличивает напряжение и силу тока, а также позволяет получить энергию даже при повреждении одного их элементов.
Главное, выбрать для панели своими руками детали наименьшей стоимости (при одинаковых параметра). Ведь товар аналогичной мощности на различных сайтах весомо отличатеся по цене.
В солнечных батареях кроме проводников имеются полупроводники, защищающие их от перегрева – диоды. Ведь в темное время суток конструкция активно поглощает энергию, накопившуюся благодаря аккумулятору, в роли которого выступает свинцовая обычная батарея.
Где купить фотоэлементы?
Предложений много на рынке и в интернет-магазинах. Солнечные элементы предлагаются различных размеров, КПД и мощности. Например, по приемлемым ценам комплект из 72 элементов размером 156х72 мм, заказать можно на сайте www.aliexpress.com. Номиналы, заявленные производителем, вполне достаточны для солнечных батарей, собираемых в домашних условиях. Но, к указанной на сайте цене, не забывайте добавлять стоимость доставки.
Порядок изготовления батареи, использующей солнечную энергию
Начинают сборку конструкции с каркаса. Он – необходимая составляющая любой солнечной батареи, изготовлен может быть из фанеры, оргстекла, ДСП, поскольку эти материалы не пропускают практи чески инфракрасные лучи, нагревающие конструкцию и приводящие к ее выходу из строя.
Дорогостоящую конструкцию, как говорилось, приобрести могут не все. А вот изготовить ее своими руками из подручных средств может каждый.
Изготовление каркаса
Идеально для этого подходит ящик с невысокими бортиками, не затеняющими фотоэлементы. Его не тяжело сделать из любого из перечисленных выше материалов, учитывая, что толщина должна быть 9,5 мм, а толщина реек – 19 мм.
Обязательно нужно предусмотреть вентиляционные отверстия в ящике, которые помогут в борьбе с температурой и излишками влаги.
Размеры ящика определяются индивидуально, в зависимости от размеров собираемой батареи.
В готовый ящик укладывают не проводящие ток ДВП, ДСП или другие материалы. На них крепятся солнечные элементы.
Древесину от влаги поможет защитить окрашивание влагостойкой краской. Чтобы исключить отрицательное действие внешней среды, лицевая поверхность ящика накрывается оргстеклом. В крайнем случае, используется стекло обычное. Но оно не защищает от попадания камнеми, града и т.д.
Чтобы будущая батарея была прочной, между уголком и стеклом должен находиться достаточный слой силикона, для чего с каждой стороны каркас необходимо сделать на 5 мм больше. Толщина стекла для солнечной батареи выбирается толщиной 4 миллиметра. Для рамы нужно запастись уголком 20х20мм.
Стекло в качестве материала каркаса выбирают, чтобы меньше нагревались солнечные элементы, поскольку оно пропускает мало ИК- лучей. Но можно выбрать и оргстекло. Уголкам алюминиевым чаще других материалов отдают предпочтение, но можно применять ДСВ, фанеру и пр.
Все о сборке солнечных элементов
Когда закончено с каркасом, начинают собирать фотоэлементы. Новичкам целесообразно начать с создания небольшой батареи, оставив часть панелей на замену в случае повреждения во время пайки. Из этих деталей составляют 4 ряда (по 12 элементов в каждом).
Максимальная суммарная мощность должна получиться порядка 85 Ватт:
- если для батареи используется много элементов, в самом начале их нужно отсортировать по количеству вырабатываемых вольтов. В противном случае, элемент с наименьшим числом вольтов, будет являться сопротивлением;
- на каркас элементы укладывают обратной стороной, т.е. вниз лицевой поверхностью. Далее готовят паяльник, флюс, спирт, ватные палочки;
- после этого переходят к пайке. Процесс пайки проводится аккуратно, поскольку при сильном усилии элементы можно повредить. соединительные проводники одного элемента размещают таким образом, чтобы они на обратной стороне другого элемента пересекали места пайки;
- на следующем этапе переходят к напайке на солнечные элементы двухмиллиметровой шины — процесс несложный, но достаточно рутинный. Размер шины определяется исходя из ширины двух элементов и расстояния между ними (0,5-1 см). Все остальные шины вымеряются по длине первой.
- Теперь, смочив в спирте ватную палочку, обезжиривают места, где будет припаиваться шина. Затем по этим местам проводят карандашом, чего не требуется для шины, которая уже является луженой. Затем паяльном аккуратно припаивают шину. Добавлять припой не нужно – его на шине достаточно для качественной пайки.
- Главное, чтобы не было никаких выступов, которые при укладке на стекло могут приводить к повреждениям элементов. Места пайки вновь протирают ватной палочкой, смоченной спиртом, чтобы убрать остатки припоя. Таким образом паяют все элементы;
- когда припаяны все шины, паяем обратную сторону панелей: обезжиривают место будущей пайки, наносят флюс, паяют, удаляют остатки припоя. Чтобы соединение было последовательным, первая шина (на первом элементе первой ленты) должна выходить из-под него, на второй – находиться сверху, на третьем – вновь выходить снизу и т.д.;
- когда припаяны все элементы (собраны в ленты), переходят к обезжириванию стекла, на которое затем укладывают их, не забывая оставлять между рядами расстояние от 0,5 до 1 см;
- когда все фотоэлементы спаяны, наступает очередь их приклейке к каркасу, для чего на обратную сторону каждого из элементов наносят по капле герметика силиконового, который обеспечит надежное приклеивание. Прикрепив элементы на стекло, проверяют ток, а также перегревающиеся панели. Если таковые имеются их лучше заменить;
- после окончания работы, в обязательном порядке их требуется обмотать обмоткой для кабеля, изготовленной из меди, которая соединит их между собой. Клеить ее можно тем же герметиком;
- осталось немного до окончания работ – герметизировать элементы, для чего их покрывают силиконом. Достаточно двух баллончиком по 300 миллилитров. Трудность у многих возникает с равномерным его распределением, поскольку силикон достаточно густой. После нанесения его пройти должно не менее 8 часов;
- солнечную панель перед герметизацией рекомендуют протестировать, чтобы убедиться, что пайка произведена качественно. Если финансовые возможности позволяют, вместо дешевого герметика использовать можно компаунды. Вначале фиксируя по краям систему, затем – в середине. Заливают пространство между «лентами» фотоэлементов. Добавив в герметик акриловый лак, смесью покрывают тыльную сторону.
- Подойдет и пленка 751, предназначенная для приклейки аппликаций к машинам- реклам). Нужно пленку положить ровно, т.к. в дальнейшем изменить ничего не получится. В случае, если она легла не ровно, отрывать пленку не следует, т.к. сломаются фотоэлементы. Очень аккуратно, постепенно снимая слой с пленки, ее расправляют от середины к краям, слегка прижимая;
- к каркасу пластины крепятся шурупами, находящимися на рейках.
Такая конструкция в солнечную погоду сможет выдавать в час 70-85 ватт.
Заливка силиконом
На этом можно считать законченной сборку в домашних условиях солнечной батареи. С появлением ее в доме, вы получаете экологически чистую энергию, чем снижаете потребление энергии от традиционных источников, оказывающих отрицательное действие на окружающую среду и наносящих вред здоровью.
Видео: Как сделать солнечную батарею в домашних условиях
Как эксплуатировать солнечные батареи?
Важно понимать, что у батареи, выдающей максимальную мощность 80 Вт днем, она уменьшится с наступлением темного времени суток. В течение же светового дня такой мощности достаточно для подключения телевизора, ноутбука, для зарядки часов на солнечных батареях водонепроницаемых.
Это очень удобно, поскольку не придется менять батарейки, можно неограниченно пользоваться подсветкой и т.д. Небольшие солнечные панели, встроенные в разные формы дизайна, позволяют часам заряжаться в течение 10 минут даже в пасмурную погоду. Их механизм, «ловящий» свет, преобразует энергию для зарядки аккумулятора, т.е. позволяет им даже в полной темноте работать круглый год. В таких условиях они погружаются в сон, дисплей отключается, а при попадании на них света, они показывают правильное время.
Но, к солнечной батарее потребуется инвертор, который постоянное напряжение 12 В, будет преобразовывать в переменной – 220В.
Если же днем, находясь на работе, вы электричеством не пользуетесь, но желает накопить энергию на вечер, необходимо иметь АКБ и контроллер заряда к нему.
Электричество, станет поступать от солнечной батареи на контроллер, что приведет к зарядке аккумулятора от солнечной батареи. С помощью инвестора электричество с аккумулятора преобразуется в 220В, а резерв будет тем больше, чем больше емкость аккумулятора. Им и можно воспользоваться в темное время.
Солнечная батарея собственного изготовления
Стоимость солнечной батареи, изготовленной своими руками, в 3 раза ниже, чем при ее покупке, но за аккумулятор, контроллер заряда аккумулятора от солнечной батареи и качественный инвертор сумму придется выложить немалую.
Как видим, не столь сложно сделать солнечную батарею своими руками.
Видео: Солнечная батарея своими руками сборка
Как сделать солнечную батарею своими руками (фото, видео)
Использование альтернативных источников получения энергии на сегодня набирает все больше популярности в обществе. Добывание солнечной энергии совершенно бесплатно и доступно всем. И если экология и экономия являются для вас сопутствующими показателями для жизни, то вниманию предлагается статья, как своими руками сделать солнечную батарею.
Принцип работы
Стоит согласиться, что получать совершенно бесплатно электроэнергию, не просто мечта, а реальность. Приблизиться к мечте в виде электрификации частного дома посредством использования альтернативного источника получения энергии очень просто. Нужно предпринять всего лишь несколько действий, затраты на которые не превысят недельной прибыли семьи.
Но прежде, как сделается установка, стоит узнать, как работает самостоятельно созданная солнечная батарея из подручных материалов. Какие главные элементы конструкции, как взаимодействуют между собой и для чего они предназначены. По сути, устройство состоит всего из трех необходимых элементов:
- Солнечный коллектор.
Конструктор, состоящий из небольших относительно размеров элементов. Задача солнечной батареи преобразовать световой эффект в поток электронов положительно и отрицательно заряженных. Электрический ток большого показателя напряжения типовые элементы вырабатывать не в состоянии.
Нормальный показатель генерирования одного элемента – 0.5В. Задача солнечного коллектора выработать электрический ток напряжением в 18В. Данного показателя вполне достаточно для зарядки 12В аккумуляторной батареи. Так что о генерировании показателя напряжения 220В говорить не приходится. Электростанция типового показателя выработки энергии будет занимать огромный объем площади.
- Аккумуляторы.
Данные элементы в конструкции используются для обеспечения частного дома либо дачи необходимым количеством электроэнергии. Заряда одной батареи надолго не хватит. Но все зависит от мощности и количества подключенных источников потребления электрической энергии.
По мере необходимости, количество аккумуляторов со временем допустимо увеличивать. При этом единовременно необходимо дополнять систему солнечными коллекторами. В одной действующей системе может использоваться более 10-ти аккумуляторов.
- Инверторное устройство.
Инверторы в домашних условиях преобразовывают добытый ток низкого напряжения в электрическую энергию высокого показателя напряжения. Типовое устройство можно отыскать в свободной продаже. При этом, стоит обращать внимание на характеристики приобретаемого инвертора: выходная мощность устройства не должна быть меньше 4кВт. Данной мощности хватит для энергоснабжения дачи либо загородного дома.
Аккумуляторы и инвертор рекомендовано приобретать – они доступны в продаже. А вот солнечную батарею реально собрать из подручных материалов в домашних условиях.
Расчеты и подготовка
Прежде, как изготовить своими руками солнечную батарею , стоит определиться с необходимыми параметрами. Рекомендовано определить величину нагрузки, рассчитываемую на источники будущего потребления энергии. Зачастую известны два параметра:
- какой показатель напряжения нужен для определенного потребителя электроэнергии,
- какой величины ток необходимо обеспечить при этом.
Произведение двух известных параметров и выказывает потребляемый объем нагрузки мощности.
Рекомендуют в цепочке использовать для начала аккумулятор, заряжаемый от солнечной батареи. Затем от заряженного аккумулятора поставляют энергию к потребителю.
Изготавливается самодельная солнечная батарея из специальных элементов, заряжающихся от светового воздействия. Типовые элементы установлены во многих калькуляторах. Допустимо отдельно приобрести новые солнечные составляющие, но стоимость будет равна готовой батареи в сборе. Можно отыскать работоспособные использованные составные фотоэлементы на многих аукционах, ибо «с рук».
Солнечные элементы воссоединяются между собой проводниками следующим образом:
- выкладываются ячейки на ровной поверхности,
- проводник аккуратно укладывается на ячейки,
- на место будущего сращивания проводника и элемента наносится припой и паяльная кислота,
- далее проводник аккуратно припаивается без нажима.
Корпус для спаянных фотоэлементов с проводниками для частного использования может изготавливаться из стекла (оргстекла) в раме из фанеры, деревянных брусков и ДВП:
- Из предварительно расчерченной фанеры, вырезается днище и обрамляется по периметру подготовленными брусками сечением до 25мм. Для естественной вентиляции во избежание перегрева элементов в работе в брусках насверливаются отверстия d-10мм (шаг до 20см).
- Из ДВП подложка для фотоэлементов так же снабжается насверленными отверстиями для вентиляции.
- Крышка корпуса вырезается из оргстекла и закрепляется на поверхности саморезами.
Панель без затрат в домашних условиях
Солнечную панель можно изготовить в домашних условиях без приобретения фотоэлементов. Самодельная солнечная батарея из диодов либо транзисторов, конечно, не обеспечит энергией все потребности дома. Тем не менее, батарея из транзисторов с легкость сможет обеспечить бесперебойную работу мелкой домашней электроники.
В домашних условиях можно собрать устройство можно из старых транзисторов типа «П» либо «КТ». В начале аккуратно спиливается верхняя часть транзисторов для свободного попадания света на р-n-переход. Верхняя часть транзистора типа «П» продувается после высыпанного порошка. Для использования фотоэлементов необходимо воссоединить ячейки в блоки (параллельное соединение). Крепление ячеек транзисторов воспроизводится посредством навесного закрепления на текстолитовой подложке.
Диоды (типа Д223Б) не стоит разбирать. Со стеклянной поверхности корпуса снимается (ацетоном) краска. Впаиваются диоды в подложку в вертикальном расположении, что придает больший эффект площади освещенности элемента.
Солнечная панель из простых алюминиевых банок
Невероятно практичная конструкция гелионагревателей создается из пивных или банок из под газировки. Стоит всего лишь набрать необходимое количество пустых алюминиевых банок.
Лучше не использовать жестяные пивные банки. Материал сильно подвержен коррозии и наделен низким показателем теплообмена.
Сборка банок в единую систему выглядит следующим образом:
- Подготовка банок. Каждая банка промывается, дно пивных банок пробивается для потока воздуха в целях сбора тепла.
- Производится обезжиривание поверхности банок.
- Подготовленные банки склеиваются друг на друга, как конструктор.
Каркас под теплообменник нужно изготовить из основы, деревянной рамы и оргстекла для лицевой отделки. Подложку основы лучше сделать из фольги. Ведь, как известно, установка подложки из фольги повышает светоотражающие качества основы.
Аккумулирование природного солнечного света является полезным действом, что касается экологии. К тому же производство солнечного света совершенно бесплатно и доступно на любом открытом участке дачи. И к тому же, такая приятная экономия денежных средств вас приятно удивит.
Солнечная батарея своими руками из подручных средств
В целях экономии и заботе об окружающей среде, люди давно используют альтернативные источники энергии как солнечные аккумуляторы. Приобретение аппарата обойдется очень дорого, поэтому некоторые «умельцы» научились изготавливать солнечные батареи своими руками из подручных средств.
Устройство и принцип действия солнечных панелей
Приницп работы и устройство батареи заключается в нескольких параметрах, среди которые есть такие:
- нескольких электронных приборов, которые преобразуют энергию фотонов в электрическую. Фотоэлектрические элементы, соединены в солнечных батареях в строгой последовательностью, расположены параллельно друг другу;
- аккумулятора, который накапливает в себе электродвижущую силу;
- генератора-преобразователя периодического напряжения;
- электрического многопозиционного переключающего аппарата, контролирующего работу всех устройств в батарее.
Фотоэлектрические элементы для создания батарей изготавливаются из кремния. Однако очистка материала очень дорогая процедура. Поэтому в последнее время производители используют медь и индий. Каждый элемент представляет собой автономный бокс, генерирующий электроэнергию. Боксы соединены друг с другом, образуя единую площадку. От ее размеров зависит интенсивность солнечной батареи. Поэтому чем больше солнечная станция содержит фотоэлектрических элементов, тем больше производит энергии.
При попадании лучей солнца на элемент в нем образуется фотоэдс, создается тепловая генерация электронно-дырочных пар. Часть лишних электронов проходит через область соприкосновения двух полупроводников с разными типами проводимости из одного слоя в другой. После этого на внешнем участке электроцепи возникает напряжение. При этом на p-контакте возникает положительный полюс тока, на n-контакте – отрицательный. После подключения к аккумулятору фотоэлектрические элементы образуют замкнутое кольцо. В результате солнечная станция работает по принципу «белка в колесе». Стабильно отрицательно заряженные частицы «бегают» по кругу, а аккумулятор набирает заряд.
На заметку!
Стараясь найти замену дорогому кремнию, ученые-физики создали солнечные станции из органических соединений углерода и меди. Так, немецкий концерн Heliatek оснастил органическими солнечными коллекторами толщиной в 1 мм несколько зданий в Дрездене.
Классификация фотоэлектрических модулей
Солнечные электростанции различаются по интенсивности и принципу действия встроенных фотоэлектрических элементов. Некоторые модули значительно проигрывают в мощности, однако, меньше стоят. Отличаются методом изготовления из кремния деталей и бывают:
- тонкопленочные, являющиеся недорогими и маломощными модулями. Ключевым компонентом в этой батарее является пленка, изготовленная из аморфного кремния. Она занимает большую площадь батареи, однако, энергию генерирует в малом количестве. При установке монтируется как на крышу, так и на любые поверхности;
- полимерные, изготовленные их кремневодорода. Силан наносят на подложный изоляционный материал батареи. Кроме того полимерный элемент можно нанести на мягкую подложку, поэтому монтировать аморфную станцию можно на любой неровной поверхности;
- монокристаллические, имеющие собственный надежный корпус, защищенный от попадания влаги и пыли. Благодаря одиночным кристаллам отличаются надежной генерацией энергии в течение большого промежутка времени. Стабильные в работе модули, которые чаще всего устанавливаются в России, Украине и Белоруси;
- мультикристаллические, изготовленные из солнечных элементов со множеством разнонаправленных кристаллов. Меньше подвержены воздействию высокой и низкой температуры. Однако для генерации энергии этим батареям нужна большая площадь.
Собирают солнечные модули только из фотоэлектрических элементов одного размера. В противном случае максимальная мощность тока маленьких пластин будут ограничивать работу крупных.
Таблица КПД современных солнечных батарей
Степень соответствия удовлетворению потребностей при использовании солнечных модулей определяет отношение отдаваемой к подводимой мощности. Параметр включает в себя затраты на преобразование энергии, его средний показатель составляет 16-21 %. Именно такое количество электричества модуль получает от солнечных лучей, попадающих на фотоэлектрические элементы.
Все модели панелей имеют коэффициент полезного действия от 4,5 % до 26 %. Такая разница между преобразованием и передачей энергии обуславливается различием между материалами и конструкциями при изготовлении пластин. На характеристики в отношении передачи и преобразования солнечной энергии также влияет:
- мощность излучения солнца. При понижении активности светила интенсивность панелей понижается. Чтобы модули снабжали владельцев электричеством ночью, в них интегрируют специальные аккумуляторы-накопители;
- температура. Нагрев фотоэлектрических преобразователей снижает их способность превращать энергию в ток. Панели с встроенными охлаждающими приборами являются продуктивнее. Поэтому при температуре воздуха -15 градусов и солнечной погоде, КПД преобразователей выше, чем летом при температуре воздуха +28 — +32 градуса;
- угол наклона панели. Для обеспечения максимально высокого КПД конструкцию панели нужно направить строго под попадание лучей солнца. Самыми производительные модели, уровень наклона которых регулируется относительно расположения светила;
- климатические условия. На практике доказано, что у владельцев фотоэлектрических преобразователей, проживающих в регионах с пасмурной дождливой погодой, показатель КПД панелей ниже.
На заметку!
При изготовлении современных солнечных панелей, ученые-конструкторы из немецкого Института энергосистем Фраунгофера использовали технологию сращивания пластин, добившись рекордного КПД в 34, 8%.
Коэффициент полезного действия солнечных преобразователей во многом зависит от типа самородного элемента-кремния. Аппараты на основе этого материала отличаются методом изготовления и КПД.
Вид панели | КПД | Описание |
Монокристаллические | 15%-25% | Аппараты, которые являются самыми производительными и долговечными. Из-за высокой структурированности материала имеют высокую цену. |
Поликристаллические и полимерные | 11%-19% | Модули, которым для хорошей производительности нужна большая площадь, чем монокристаллическим. Имеют неоднородную внешнюю конструкцию, которую можно исправить при помощи просветляющих покрытий. |
Тонкопленочные | 5% -10% | Аппараты отличаются простотой в изготовлении и низкой ценой. В процессе эксплуатации показатели КПД этих модулей снижаются. |
Преимущества и недостатки природной энергии
Чем же так хороша природная энергия и что толкает на установку модулей не только частных лиц, но и владельцев крупных предприятий? Основными достоинствами солнечных преобразователей являются:
- доступность источника электричества, которое обойдется пользователю бесплатно;
- положительное влияние на сохранность окружающей среды;
- долговечность приборов;
- простой монтаж и принцип действия;
- отсутствие проблем при повышении цен на коммунальные услуги.
Однако среди всех достоинств, панели имеют недостатки в виде:
- очень большой стоимости;
- приобретения повышенного количества фотоэлементов для удовлетворения потребностей большой семьи или помещения с площадью более 50 кв. м;
- спада производительности при работе панели в пасмурную погоду.
Солнечная батарея своими руками
Затраты на изготовление самодельной солнечной батареи в несколько раз меньше, чем приобретение даже самой дешевой модели панели из Китая. Работает такая конструкция-самоделка не хуже, чем модуль, изготовленный на производстве.
Имея минимум знаний и умений, можно попытаться сделать солнечную батарею для дома или дачи своими руками. При этом фотоэлектрические элементы можно не покупать, а изготовить из имеющихся материалов. Мини-генераторы из диодов или старых транзисторов не будут обладать супермощностью. Однако благодаря самодельным коллекторам можно зарядить мобильный телефон или планшетник, подключить настольную лампу. Коллектор, изготовленный из старых алюминиевых банок при правильном размещении, поднимет температуру воздуха в двух-трех комнатах на 10-12 градусов.
На заметку!
В процессе пайки диодов не стоит спешить. Хрупкие тонкие элементы при резком движении могут поломаться.
Коллекторы из диодов
Кристаллы-полупроводники, заключенные в пластиковый корпус, концентрируют на себе солнечный свет. Под воздействием света на участке p-n-зоны начинают активное движение электроны, формирующие направленный поток, а после фототок. Благодаря этому можно создать мини-панель из светодиодов самостоятельно. Стоит знать, что вырабатываемая одним полупроводником мощность будет маленькая. Поэтому чтобы изготовить панель средней мощности нужно очень много светодиодов, которые нужно соединить в замкнутый круг. Для создания коллектора:
- группу из светодиодов собрать на пластине из текстолита или листе плотного картона, соединив их медными проводами;
- пластину с элементами поместить в прочную емкость с прозрачной крышкой;
- выводы припаять к разъему, к которому подключать приборы.
На заметку!
Стоит знать, что выработка энергии самодельной панели из диодов возможна только под прямыми лучами солнца. Как только небольшое облако закроет светило, напряжение на выходе полупроводников будет равно нулю.
Коллекторы из транзисторов
У людей, которые увлекаются радиотехникой, накапливается много электронных запчастей. Среди них могут быть радиоэлектронные полупроводниковые триоды, выпущенные еще в Советском Союзе. Как детали они нигде не применяются из-за больших габаритов. Однако из этих старых транзисторов можно собрать миниатюрный фотоэлектрический элемент. Интенсивность такой батареи будет небольшой по отношению к ее габаритам, подойдет только для подключения к питанию маломощных аппаратов.
Для переделки полупроводникового триода в солнечную панель, нужно:
- избавиться от верхней поверхности прибора, оставив неповрежденными кристалл и тонкие провода;
- соединить элементы между собой медной проволокой на куске органического стекла или плотной бумаги;
- для лучшего напряжения транзисторы соединить последовательно;
- выводы припаять к разъему, к которому можно подключить для зарядки телефон, фонарик, нотбук;
- после параллельного соединения полупроводников и попадания на них солнца, образуется ток.
Преобразователи из алюминиевых банок
Конструкция солнечного генератора из алюминиевого вторсырья представляет собой деревянный короб с изолированной задней поверхностью и прозрачной верхней крышки из оргстекла или поликарбоната. Внутри каркаса монтируются трубы, изготовленные из склеенных баночек, покрашенных черной матовой краской. По сделанным трубам прокачивается воздух, который поступает из нижней части пространства комнаты и в разогретом виде поднимается вверх.
В процессе происходит свободноконвективные движения воздуха и принудительная тяга. Мощная движущая сила толкает нагретый воздушный поток по вентиляционному каналу в комнату, где он замещает холодный воздух. Алюминий не подвержен коррозии даже при образовании внутри трубок коллектора конденсата. Кроме того, глянцевая внутренняя поверхность банок отражает тепло внутрь трубок и не выпускает наружу. Чтобы изготовить солнечный генератор из алюминиевых емкостей своими руками:
- 200-250 банок из-под пива или напитков установить в деревянном коробе, склеив емкости при помощи термоустойчивого герметика;
- в ящике сделать отверстия для входа-выхода воздуха;
- банки и основание покрасить черной не глянцевой краской;
- выкрашенные емкости накрыть оргстеклом или поликарбонатом, зафиксировав прозрачную поверхность алюминиевыми профилями;
- установить на южную стену дома или квартиры.
Солнечный коллектор из кремниевых пластин или фотоэлементов
Полупроводниковые кремниевые вафли-фотоэлементы можно заказать в интернет-магазинах и сделать из деталей среднемощный солнечный коллектор. Под воздействием солнца электроны в таких полупроводниках отходят от ядер атомов в более высокие орбиты, создавая электрический ток. Для того чтобы собрать такой солнечный генератор:
- очистить поверхности кремниевых спиртом;
- при помощи мультиметра определить токопроводящую сторону пластины;
- закрепив квадраты клейкой лентой, нанести раствор диоксида титана;
- удалив ленту, поместить пластины на электрическую плиту, чтобы обжечь двуокись титана;
- в емкости с водой развести сок вишни или сливы, поместить элемент на 15 минут;
- пластины высушить, обтереть спиртом;
- подготовить антибликовое или оргстекло;
- при помощи паяльника мощностью не менее 60-80 Вт и проводников спаять детали на прозрачной поверхности последовательно сверху вниз;
- спаянные фотоэлементы приклеить к стеклу термостойким герметиком;
- контакты крайних кремниевых вафель вывести на шину с плюсом и минусом;
- оснастить будущий коллектор блокирующим диодом, который в дальнейшем соединить с контактами;
- из ДСП подготовить деревянный каркас, закрепить его по бокам алюминиевыми уголками, в нижней части через каждые 10 см проделать вентиляционные отверстия;
- зафиксировать в коробе прозрачную поверхность с приклеенными кремниевыми вафлями, выведя контакты наружу;
- установить солнечный аккумулятор рядом с источником света.
На заметку!
Лучше всего заказывать солнечные кремниевые пластины с диодами, шинами и плоскими тонкими проводниками. Такая покупка сохранит не только время, но и деньги на приобретение второстепенных запасных элементов.
Проект системы и выбор места
Схема системы сборки солнечного коллектора предусматривает расчеты нужного размера пластины. Кроме того по проекту коллектор устанавливается на фасаде, ориентированном в южную сторону. Допустимо отклонение на 35 градусов на восток.
Генератор устанавливается под определенным углом, который обеспечит максимальное попадание солнечных лучей на фотоэлектрические элементы. Место установки панели можно подобрать в любом месте: на земле, на крыше, на стене. Главное, разместить батарею на солнечной стороне так, чтобы она не затенялась деревьями или постройками.
При подборе угла наклона коллектора учитывать расположение постройки и время года. Желательно монтировать батарею так, чтобы величину угла можно было менять в зависимости от сезонных изменений, так как фотоэлементы эффективно работают только при перпендикулярном попадании лучей на поверхность.
На заметку!
Один квадратный метр самодельной батареи из кремниевых вафель выдает в процессе 100 Вт-120 Вт. Поэтому для обеспечения электроэнергией в 250 кВт-350 кВт панель должна иметь не менее двадцати квадратных метров площади.
Тестирование самодельной батареи перед герметизацией
До того как обеспечить коллектору полную герметичность, нужно протестировать аккумулятор при помощи амперметра. Кроме того, проверив заранее панель, можно устранить ошибки, которые возникают во время спаивания вафель.
Тестирование нужно провести в солнечный день в час-два дня. Для этого:
- вынести генератор на улицу, установить под тем углом, который был определен заранее;
- подсоединить к контактам электроизмерительный прибор, измерить ток короткого замыкания;
- если солнечный коллектор правильно спаян и собран, мощность электрического тока должна составлять на 0, 5 – 1 ампер ниже, чем возрастающий электрический импульс ударного типа. Показания прибора должны быть не менее 4, 5 ампера;
- самодельный генератор, изготовленный из кремниевых пластин-фотоэлементов, должен выдать параметры в 5-10 ампер.
Герметизация уложенных в корпус фотоэлементов
После тестирования кремниевых пластин можно проводить герметизацию. Для заделки швов и стыков использовать эпоксидную смолу или термоустойчивый герметик. Олигомер нанести на пространство между фотоэлементами и на крайние детали. Далее, сверху установить акриловое стекло, плотно прижав к кремниевым пластинам.
В качестве дополнительной защиты и меньшего изнашивания фотоэлементов, между поверхностью короба и кремниевыми элементами установить прокладку из минеральной ваты.
После установки акрилового стекла конструкцию уложить на твердую поверхность так, чтобы стенка короба из ДСП была вверху. Это необходимо для того, чтобы из батареи вышел воздух. После повторного тестирования коллектор установить на выбранный участок, подключить к системе дома или квартиры.
Загоревшись желанием создания солнечной стации своими руками, не стоит изготавливать огромный коллектор. Чтобы понять все нюансы работы, нужно собрать маленький генератор. Если после тестирования, прибор хорошо справится с задачей, приступать к созданию более мощной модели.
ТОП-120 фото-обзоров и инструкции для изготовления. Описание разновидностей и механизмов для начинающих
Идея преобразования солнечного света в электрическую энергию существует давно, и для этого специалистами разработано множество технологий. Сдерживающим фактором в массовом промышленном производстве солнечных батарей в большей степени является не высокий коэффициент полезного действия этих устройств и высокая цена.
На специализированных сайтах размещены разнообразные фото солнечных батарей с подробным описанием последовательности сборки, расхода и стоимости используемых материалов. Предприимчивые мужи, слегка поскрипев мозгами, из соображения экономии денежных средств, приступают к самостоятельному изготовлению резервных источников электрической энергии.
Следует отметить такую забавную тенденцию, что систематическое повышение тарифов за использование электрической энергии, на самом деле является катализатором развития целого направления альтернативных источников энергии.
Содержимое обзора:
Энергия Солнца во благо людям
Углеводородные энергоносители смеют свойство заканчиваться, а их использование не всегда происходит в чистых технологических процессах. Поэтому мы наблюдаем постоянное загрязнение окружающей среды, в которой живут люди.
Применение альтернативных источников электрической энергии позволит сохранить экологию для будущих поколений. Использование энергии Солнца имеет ряд преимуществ:
- неиссякаемый потенциал. Светило способно удовлетворить потребности человека в любом количестве нужной ему чистой энергии;
- энергия тишины. Преобразование солнечного света в электрическую энергию происходит в полной тишине. Это является важным фактором, который выгодно отличает этот процесс от других методов получения электрической энергии;
- бесплатный свет. Солнечные лучи проникают повсюду и бесплатно согревают каждого жителя. Однажды вложив деньги в приобретение солнечных батарей, владелец может гарантированно эксплуатировать модуль в течение двадцати лет.
Основной принцип работы
Преобразование солнечного света в электрическую энергию происходит в результате того, что в полупроводнике возникают дополнительные носители дырок или электронов, как явление внутреннего фотоэффекта поглощения солнечного света.
При этом электроны собираются в n- области, а дырки концентрируются в р-области. На границе этих областей появляется сила, которая двигает электроны. Подключив внешнюю нагрузку, освещая при этом солнечным светом р-n переход, приборы зафиксируют ток электронов.
Блокирующий диод не позволит разрядиться аккумуляторам в темное время суток, поэтому его обязательно нужно включить в схему работы общего модуля. При изготовлении пластин, которые поглощают солнечный свет, используются редкоземельные металлы.
Не рентабельным делом было в прошлом веке развивать массовое производство из-за высокой стоимости исходных материалов. Сегодня, благодаря развитию технологий, специалисты предлагают использовать современные кремниевые фотоэлементы по вполне демократичной цене.
Рассчитать нужную мощность
После принятия судьбоносного решения изготовить самостоятельно в домашних условиях солнечную батарею, необходимо понимать какая требуется мощность. Выдаваемая мощность устройства находится в прямой зависимости от площади рабочей поверхности солнечных батарей. Чем больше пластин с фотоэлементами, тем мощнее солнечная батарея.
Обратите внимание!
Индивидуальная система, которая автономно обеспечивает электроэнергией дом, обычно применяется в районах, где нет централизованных электрических сетей. Комбинированная система предполагает совмещение использования электроэнергии от традиционного источника и солнечных батарей как резервный вариант.
Путем несложных арифметических действий следует определить суммарную необходимую мощность потребления энергии. Умножив величину генерируемой силы тока (А) на показатель напряжения (V), получим мощность солнечной батареи (Вт).
Из практики известно, что один квадратный метр поверхности солнечной батареи производит в час около ста двадцати ватт электрической энергии. Теперь нужно подобрать свинцово-кислотную аккумуляторную батарею достаточной емкости. Запаса энергии в аккумуляторах должно хватать на сутки бесперебойной работы все потребителей.
Если вам не приходилось иметь дело с эксплуатацией солнечных модулей, не стоит сразу создавать большую поляну из панелей. Пусть будут скромны ваши желания, сделайте для начала небольшой модуль и попробуйте его эксплуатировать во всех режимах.
Потребуются также данные об инсоляции в конкретной местности. Инвертор следует подбирать по показателю максимальной пиковой нагрузки. Желательно иметь возможность автоматического отключения нагрузок от аккумулятора и получения электроэнергии напрямую с солнечной батареи.
Последовательность сборки корпуса
Для того, чтобы изготовить солнечную батарею своими руками из подручных материалов, необходимо иметь определенный запас базовых знаний и минимальные навыки обращения с инструментом.
Обратите внимание!
Следует при разработке проекта быть предусмотрительным, и обеспечить расположение панелей таким образом, чтобы угол наклона солнечных лучей по возможности приближался к прямому углу. Основной качественной характеристикой данного устройства является показатель коэффициента полезного действия. Так вот, этот показатель напрямую связан с возможностью устройства автоматически поворачивать панели к Солнцу.
Для начала, следует поработать над схемой солнечных батарей и приготовить необходимые комплектующие материалы. Необходимо иметь:
- листы многослойной фанеры толщиной десять миллиметров;
- листы древесноволокнистой плиты повышенной плотности;
- деревянные бруски для устройства бортиков;
- стальные уголки, шурупы;
- органическое стекло листовое, клей, краска.
Из фанеры следует сделать одинакового размера заготовки основания панелей. Теперь по периметру этих листов с помощью шурупов прикрепите деревянные бруски, которые будут служить бортиком для панели. Внутреннюю поверхность панели следует тщательно обработать антисептическим средством.
Верхнюю часть панели изготавливают из листового органического стекла. Оно имеет нужный показатель преломления солнечного света. Между собой панели нужно соединить стальными уголками по древесноволокнистой плите.
В боковых стенках панели необходимо сделать несколько вентиляционных отверстий. Чтобы придать панели косметический вид, следует покрыть двумя слоями масляной краски.
Обратите внимание!
Порядок сборки пластин
Достаточно ответственным этапом работ можно назвать сборку пластин с фотоэлементами. Желательно предварительно внимательно изучить инструкцию, как делать солнечную батарею.
От качества соединения между собой пластин напрямую зависит коэффициент полезного действия всей установки. Пластины довольно хрупкие по структуре, поэтому обращаться с ними следует крайне аккуратно.
Для того, чтобы получить необходимые показатели для своих потребностей, следуете правилу: соединенные параллельно элементы увеличат силу тока, а последовательно – величину напряжения. Пайку необходимо выполнять под защитным стеклом.
Следует также помнить, что фотоэлемент при пайке может изменить в большую сторону свои геометрические размеры. Для удобства дорожки с отрицательным и положительным знаком выделены разным цветом.
Когда нужно тестировать модуль
После закрепления пластин на основании, следует проверить панель на функциональность и получить предварительные результаты. Одна пластина дает 0.5 Вт, один квадратный метр выдает 120 Вт, десять квадратных метров – примерно 1.0 кВт. Эти показатели следует брать за основу при расчете количества панелей.
Такие тесты на функциональность желательно проводить в процессе пайки пластин с фотоэлементом. Если в частном доме проживают постоянно три человека, то используя площадь солнечных панелей в 20 квадратных метров, модуль произведет 2.0 кВт электрической энергии в час.
Этого вполне достаточно для нормальной работы холодильника, телевизора, компьютера и для освещения в темное время суток. По мере необходимости такие солнечные панели могут наращиваться, увеличивая при этом мощность модульной установки.
Монтаж модуля на проектное место
После того, как все отдельные солнечные батареи готовы, их нужно установить в едином модуле на проектное место. Это достаточно трудоемкий этап работы, поэтому нужно приготовить необходимые инструменты и приспособления для крепления к каркасу.
В сельской местности, достаточно распространенным вариантом размещения солнечных батарей, является земельный участок. На нем не должно быть деревьев, кустарников и прочих помех прямым солнечным лучам.
При расположении солнечных батарей на крыше дома, нужно быть уверенным, что стропильная система выдержит постоянную статическую нагрузку от комплекса батарей и динамическую нагрузку от снега, ветра и дождя.
Вначале нужно установить прочный каркас из стального уголка рамной конструкции и анкерными болтами закрепить к наклонным стропилам. Угол наклона стального каркаса следует подбирать из соображений прямого попадания солнечных лучей на поверхность пластин фотоэлементов.
Так же следует провести комплекс мероприятий по защите рамной конструкции основания. Для этого в верхней части ската крыши устанавливают специальные преграды для задержки снега или рассекатели.
Основные правила при установке
Для того, чтобы максимально использовать потенциал солнечной батареи следует соблюдать при установке определенные правила:
Выбор места. Наиболее подходящим местом для расположения солнечных батарей специалисты называют крышу дома. По возможности следует выбрать скат крыши, который расположен вдоль оси конька по направлению движения солнца, чтобы учитывать инсоляцию региона и обеспечить максимальную освещенность панелей.
Наклон панелей. Не обязательно наклон панелей должен повторять контур ската крыши. Если скаты крыши крутые, следует сделать прочный каркас из стального уголка и на нем расположить панели под небольшим углом к горизонту. Конструкция каркаса должна иметь возможность регулировки в зависимости от времени года и расположения Солнца.
Свободный доступ. В процессе эксплуатации на рабочей поверхности панелей может скапливаться снег, уличная пыль. Это является причиной снижения эффективности работы устройства. Поэтому должен быть свободный доступ для периодического проведения регламентных работ по обслуживанию солнечных батарей.
Популярные виды фотоэлементов
При изготовлении солнечных батарей для дома, необходимо выбрать фотоэлементы по техническим параметрам:
Монокристаллы. Годится для непрерывной эксплуатации в течение тридцати лет. Специалисты полагают, что это наиболее популярный материал. Коэффициент полезного действия может достигать 14 процентов при прямом попадании солнечных лучей. Батареи, которые уже простояли свыше тридцати лет, выдают около восьмидесяти процентов от проектной мощности устройства.
Поликристаллы. Можно непрерывно эксплуатировать до двадцати лет без изменений эксплуатационных показателей. При этом, коэффициент полезного действия такой батареи может составлять до девяти процентов.
Не имеет тенденции понижаться даже после продолжительного срока эксплуатации модуля. Использование этого материала позволит получать электроэнергию даже при пасмурной погоде и отсутствии регулировки, ориентирующей на Солнце.
Аморфные системы. Основу этого фотоэлемента составляет гибкий кремний, который поглощает свет Солнца. При любых погодных условиях такое устройство обеспечит стабильную работу с коэффициентом полезного действия до десяти процентов. Использование этого материала делает устройство сложным в изготовлении, увеличивает стоимость солнечной батареи.
Также имеют самый короткий срок гарантийной эксплуатации устройства. Такие системы оправдывают использование в экваториальной зоне. Там высокая солнечная активность и много пустынного места для размещения солнечных станций повышенной мощности.
В любом случае, выбирая вид фотоэлемента, следует руководствоваться своими финансовыми возможностями и качеством материала. Фотоэлементы желательно подбирать одного размера и вида. Обычно используют фотоэлементы размером 3х6 дюйма.
Маломощные солнечные батареи
Следуя пошаговой инструкции, не составит труда сделать самостоятельно солнечную батарею небольшой мощности. Рассмотрим подробно порядок изготовления солнечной батареи с использованием медной фольги размером 9,0 х 5,0 сантиметра.
Для начала фольгу нужно тщательно обезжирить спиртом или раствором хозяйственного мыла. С помощью наждачной шкурки следует убрать с поверхности налет окисла меди. Пусть теперь в течение получаса лежит на горячей конфорке электрической плиты.
После непродолжительного температурного шока окисел меди превращается в оксид и легко отслаивается с поверхности. После равномерного и медленного остывания, остатки можно смыть под струей проточной воды. Теперь необходимо вырезать второй лист медной фольги такого же размера.
К обоим листам следует прикрепить медные провода в полихлорвиниловом покрытии. Плюсовой провод должен исходить от необработанного листа фольги. Не должно быть жировых пятен и механических повреждений на фольге. Емкостью для электролита вполне может служить чистая пластмассовая посуда.
Пластины из медной фольги следует разместить таким образом, чтобы они были напротив друг друга, не соприкасаясь между собой в емкости. Теперь емкость нужно наполнить солевым раствором воды, на три сантиметра до верха пластин.
Под действием солнечного света будет происходить химическая реакция и по проводам потечет электрический ток. Мощность такого источника невелика, однако такой источник вполне можно использовать для светильника на солнечной батарее в туристическом походе, зарядки мобильного телефона.
Далеко не каждый может позволить себе купить готовую солнечную батарею. Поэтому такой бюджетный вариант вполне имеет право на жизнь.
Фото солнечной батареи своими руками
Эти любители DIY Powerwall строят свои собственные домашние аккумуляторные системы
Растущее число энтузиастов, занимающихся домашним хозяйством, обращает свое внимание на накопление энергии в жилых помещениях.
Для этих поклонников Powerwall от Tesla за 3000 долларов не впечатляет. Вместо этого они создают свои собственные версии DIY – за небольшую часть стоимости.
Джеху Гарсия, Питер Мэтьюз и Даниэль Рёмер – лидеры движения, которое использует социальные сети, чтобы показать, как можно собрать домашние аккумуляторные батареи из аккумуляторов для ноутбуков.
Гарсия, чей канал на YouTube насчитывает почти 113 000 подписчиков, работает над созданием самодельной аккумуляторной системы промышленного масштаба с емкостью хранения 1 мегаватт-час. Его видео-анонс проекта был просмотрен более 91 000 раз.
Гарсия впервые рассказал, как создать самодельную версию Powerwall от Tesla в 2016 году. Хотя он так и не завершил проект, он вдохновил других ютуберов последовать его примеру.
Одним из них был австралиец Питер Мэтьюз, который ведет форум под названием DIY Powerwalls.В августе он продемонстрировал на своем канале YouTube 23 000 подписчиков самодельную аккумуляторную систему хранения на 40 киловатт-часов, собранную из 4480 литий-ионных элементов размером 18650.
В другом месте в Интернете Даниэль Ремер, который управляет веб-сайтом DIY Tech & Repairs, который имеет более 5000 подписчиков на YouTube, предлагает уроки о том, как собрать ячейки модели 18650 в пакеты, которые можно использовать для домашнего хранения.
Пока Гарсия не реализует свои планы по созданию аккумуляторной системы на 1 мегаватт-час, Рёмер, похоже, удостоится чести создать самую большую в мире самодельную систему хранения энергии с емкостью более 100 киловатт-часов.
Другие руководства по батареям на YouTube включают DIY Tesla Powerwall Майка, где зрители могут увидеть экономию от любительской установки с солнечной батареей и хранилищем, и AveRage Joe, управляемый Джо Уильямсом, который демонстрирует попытки заставить 10-киловаттную систему работать в течение 24 часы.
YouTube – лишь один из нескольких каналов, на которых собираются поклонники заряда батареи. Страница DIY Powerwalls в Facebook, также управляемая Мэтьюзом, насчитывает более 7100 участников.
Стоимость создания собственной версии Powerwall, естественно, зависит от ряда переменных, от используемых частей до емкости хранилища.В видео, опубликованном в 2015 году и просмотренном более миллиона раз, Гарсия заявил, что может построить DIY Powerwall за 300 долларов.
Между тем, британский канал DIY Powerwall на YouTube оценивает стоимость в 900 долларов. Несмотря на это снижение затрат, маловероятно, что YouTube-пользователи Powerwall сделают самодельный проект, что вызовет волну любительского производства систем хранения энергии.
Получение ячеек – например, от старых ноутбуков, купленных на eBay – является рутинной работой. «Когда они приходят ко мне, это просто аккумуляторы для ноутбуков», – объясняет Мэтьюз в видео.«Они мертвы. Обычно они больше не взимают плату.
Обычно причина в том, что одна или несколько ячеек вышли из строя. Проверка того, что они находятся в рабочем состоянии, может занять около часа на каждую ячейку. «Это очень трудоемкий процесс», – объясняет Мэтьюз.
Затем вам нужно собрать аккумуляторную систему, что включает в себя изготовление какой-то коробки или корпуса для ее установки. Ютуберы, использующие нестандартные аккумуляторные системы, обычно имеют хорошо укомплектованный сборочный цех или мастерскую, где можно поиграть.
То, что у них в итоге получается, иногда бывает достаточно большим, чтобы заполнить небольшой сарай, и совсем не близко к настоящему Powerwall с точки зрения дизайна или эстетики. Посмотрим в сторону, есть еще проблема безопасности.
«Самостоятельное хранение энергии – это не то, что мы будем поощрять из-за неотъемлемых опасностей, связанных с электричеством и батареями», – сказал Ник Дженки из Dulas, специализированной консультационной фирмы по возобновляемым источникам энергии.
«Мы видели примеры, когда отечественные производители энергии пытались построить« Powerwalls », используя старые аккумуляторы 18650 для портативных компьютеров», – сказал он.«Однако никому, даже опытному инженеру, крайне не рекомендуется собирать литий-ионный аккумулятор большой емкости из бывших в употреблении или даже новых компонентов».
«Помимо опасностей, связанных с электричеством и высоким напряжением, литиевые элементы содержат легковоспламеняющиеся органические растворители и могут загореться при неправильном обращении», – отметил Дженки.
«В случае большой батареи возгорание будет очень серьезным и потенциально опасным для жизни», – сказал он.
Вот почему, по словам аналитика по хранению энергии GTM Research Бретта Саймона, «хранение энергии своими руками, скорее всего, останется прерогативой некоторых преданных любителей, а не тенденцией, которая подорвет рынок.”
«Кроме того, по мере того, как бытовые системы хранения становятся все более популярными, потребители с гораздо большей вероятностью приобретут надежный бренд с гарантией, чем попытаются создать свою собственную систему», – добавил он.
Полные инструкции для самостоятельного солнечного генератора
По состоянию на 2017 год солнечная энергия является самым дешевым источником энергии в мире и одним из немногих редких альтернативных источников, которые не вызывают загрязнения или негативного воздействия на окружающую среду.
Пользователи солнечной энергии во всем мире ежегодно экономят на планете 75 миллионов баррелей сырой нефти, что является огромным шагом на пути к тому, чтобы наша планета снова стала зеленой.
Но солнечная энергия не только экологически чистая и дешевая, но и невероятно удобна – вы можете получить к ней доступ везде и использовать ее в любое время, даже ночью.
Самодельный солнечный генератор – это автономная портативная мини-электростанция, которую вы можете использовать для питания и зарядки своих гаджетов и даже небольших бытовых приборов, при этом она будет на 100% независимой от сети.
Прочтите и узнайте, как сделать его самостоятельно.
Детали и компоненты
Во-первых, вам нужно найти все необходимые детали и компоненты, которые входят в ваш солнечный генератор.
Прочный корпус – Вам необходим водонепроницаемый, атмосферостойкий и, прежде всего, прочный корпус, в котором будут находиться все жизненно важные детали.
Отличным выбором является кейс Pelican 1620, который оснащен несколькими прочными ручками, а также парой вращающихся колес.
Другой способ сделать солнечные генераторы портативными – это использовать большой ящик для инструментов DeWalt.
Инвертор солнечной энергии переменного тока – С помощью инвертора солнечной энергии вы преобразуете постоянное напряжение, хранящееся в вашей батарее, в переменное напряжение, используемое приборами.
Этот инвертор Renogy с чистой синусоидой мощностью 2000 Вт имеет импульсную мощность 4000 Вт и оснащен защитой от перегрузки как для входного, так и для переменного тока.
Получите скидку 10%
Код использования: GREENCITIZEN
Солнечная панель – Солнечная панель поглощает солнечную энергию и передает ее аккумулятору. Ваша панель будет одним из наиболее уязвимых элементов генератора, поэтому она также должна быть качественной и прочной.
Я рекомендую эту прочную, но легкую солнечную панель Jackery SolarSaga 100 Вт.Он легко складывается, поэтому вы можете упаковать его в дорогу и развернуть вместе с генератором в любом месте, где вы решите разбить палатку.
Аккумулятор – Вашему генератору требуется аккумулятор для хранения солнечной энергии. Батареи бывают всех форм и размеров, но лучший вариант – литий-ионный или свинцово-кислотный аккумулятор глубокого разряда. Вот преимущества обоих типов:
- Высокоэффективный – до 98%
- Компактный и легкий
- Может частично заряжаться без долгосрочной потери емкости
- Обычно имеет 10-летнюю гарантию
Получите 10 скидка%
Код использования: GREENCITIZEN
2.Свинцово-кислотный продукт глубокого цикла
- Проверенная технология
- Срок службы до 15 лет
- Легко перерабатывается
- Может работать намного дольше при низком заряде
Скидка 10%
Код использования: GREENCITIZEN
Контроллер заряда солнечной батареи – Этот компонент предотвращает перезарядку аккумулятора, регулируя уровни напряжения и тока, поступающие от солнечной панели. [1]
Если вы собираете портативный солнечный генератор, выбирайте контроллер солнечного заряда с влагонепроницаемым покрытием.
Получите скидку 10%
Код использования: GREENCITIZEN
Специалист по обслуживанию батареи – Специалист по обслуживанию батареи – это небольшое зарядное устройство, которое снабжает вашу батарею небольшим количеством электроэнергии, когда она не используется в течение длительного времени.
Вы должны использовать его, чтобы продлить срок службы батареи.
Получите скидку 10%
Код использования: GREENCITIZEN
Вход питания переменного тока – Это внешний вход на жестком футляре.
Выберите разъем питания, который не требует модификации кабеля или ручной проводки и поставляется с 18-дюймовым удлинителем.
Светодиодный прожектор – Установите в свой генератор мощные и надежные светодиодные прожекторы, чтобы вы могли использовать его в качестве источника света вокруг кемпинга, лодки и т. Д. Или во время отключения электроэнергии дома.
Рассмотрим комплект для солнечных батарей – Если вы не уверены, будут ли совместимы различные компоненты солнечного генератора, вы можете воспользоваться ярлыком и получить стартовый комплект для солнечных батарей Renogy 200 Вт.
Включает две солнечные панели по 100 Вт, один контроллер заряда 30 А и комплект солнечного адаптера вместе со всеми необходимыми кабелями и разъемами.
Панели, входящие в этот комплект, имеют нержавеющие алюминиевые рамы, поэтому вы можете использовать их на открытом воздухе в течение длительного времени.
Получите скидку 10%
Код использования: GREENCITIZEN
Вот полезное видео, которое расскажет вам о каждой из этих частей и компонентов.
Инструменты
Для сборки солнечного генератора вам понадобится несколько основных инструментов, в том числе:
- Автоматический инструмент для зачистки проводов с ножом
- Набор отверток Phillips, плоских и Torx
- 111-240V пистолет для горячего клея
- Аккумуляторная дрель со сверлами и насадками для заточки
- Универсальный нож
- Напильники
Ступени
Шаг 1.Рассчитайте свои потребности в энергии
Если вам нужен генератор для питания ваших устройств и случайных устройств [2] на лодке или жилом доме, или во время отключения электроэнергии в вашем доме, ознакомьтесь с этим списком типичных значений мощности для некоторых из наиболее распространенные устройства:
- Потолочный вентилятор: 10-50 Вт
- DVD-плеер: 15 Вт
- CB Радио: 5 Вт
- Модем: 7 Вт
- Ноутбук: 25-100 Вт
- Дрель (1/4 дюйма) 250 Вт
- Тостер Духовка 1200 Вт
- Плеер Blu-ray: 15 Вт
- Перезарядка планшета: 8 Вт
- Спутниковая антенна: 30 Вт
- Телевизор – ЖК-дисплей: 150 Вт
- Светодиодная лампа (эквивалент 40 Вт): 10 Вт
- ЖК-монитор: 100 Вт
- Подзарядка смартфона: 6 Вт
- Кофеварка 1000 Вт
- Холодильник (16 кубических футов) 1200 Вт
Шаг 2.Тестирование оборудования
Сначала необходимо протестировать панель и контроллер заряда.
- Вставьте два соединительных шнура, идущие от панели, в соответствующие (+) и (-) гнезда на контроллере заряда.
- Теперь подключите контроллер к батарее.
- Когда вы подключаете отрицательный кабель, на контроллере должен загореться зеленый свет, показывая, что аккумулятор заряжен.
- Переверните панель к окну, чтобы убедиться, что на нее попадает солнечный свет, и на контроллере заряда должен загореться еще один зеленый индикатор, показывая, что панель заряжает аккумулятор.
Далее нужно протестировать инвертор.
- Подсоедините красный и черный кабель, поставляемый с инвертором, к клемме инвертора, а другой конец кабеля подсоедините к аккумулятору.
- Убедитесь, что вы сначала подключили положительный кабель.
- Чтобы проверить инвертор, включите его и подключите бытовой прибор с приличной нагрузкой, например вентилятор.
Еще один компонент, который необходимо протестировать, – это устройство для обслуживания батарей.
- Отсоедините аккумулятор от контроллера и подсоедините вспомогательные кабели к соответствующим полюсам аккумулятора.
- Опять же, сначала обязательно подключите положительный полюс.
В то же время вы можете проверить свой контактор для поверхностного монтажа.
- Вставьте удлинитель в розетку.
- Если все в порядке, на обслуживающем устройстве должны загореться зеленый и красный индикаторы.
- Через несколько секунд должен остаться только красный – это означает, что требуется зарядка.
Если вы предпочитаете смотреть видео, вот одно, которое покажет вам, как можно протестировать каждый из ваших компонентов:
Шаг 3.Сборка генератора
Здесь вы устанавливаете все оборудование и выполняете некоторые из первых подключений вашей системы.
Отметьте и вырежьте отверстия
Вы можете использовать малярную ленту, чтобы сделать начальные отметки. Таким образом, вы можете отрегулировать их, не оставляя следов на корпусе.
Измерьте фактический размер каждого отверстия и проведите линии на корпусе. Если сомневаетесь, всегда обрезайте меньше, а затем подпилите или обрежьте отверстие большего размера, если это необходимо.
Для прямой резки используйте вибрирующий многофункциональный инструмент с погружным режущим лезвием.Для круглых отверстий вы можете переключаться между сверлами и коронками.
Для обрезки и регулировки отверстий используйте вращающееся режущее лезвие с пневматической шлифовальной машиной.
Если вам нужна помощь в выборе правильных электроинструментов для использования на этом этапе, вы можете проверить статью, в которой сравниваются электроинструменты Milwaukee и Dewalt на странице Tool to Action.
Если вы предпочитаете ручные инструменты, вы можете добиться того же с помощью канцелярского ножа или напильника.
Крепление внешних компонентов
После того, как вы прорежете отверстия, проверьте, подходит ли светодиодный прожектор, затем выровняйте края черным силиконовым герметиком, чтобы сохранить внутреннюю часть коробки водонепроницаемой.Как только силикон начнет затвердевать, осторожно вставьте лампу в его прорезь.
Зарядный порт 120 В переменного тока снабжен резиновым уплотнением, поэтому для этого не нужно использовать силикон.
Повторите процесс для компонентов с другой стороны жесткого футляра.
Для панели дистанционного управления инвертора вам понадобится силиконовый герметик. Закрепите панель саморезами.
Используйте более толстые крепежные болты № 10-24 для крепления водонепроницаемой крышки и выпускного отверстия GFCI. Пока не прикручивайте их, потому что сначала вам нужно все подключить.
Если пиковая мощность инвертора солнечной энергии превышает 4000 Вт, необходимо использовать провод 12 калибра для розетки GFCI. Всегда дайте себе на 4-5 дюймов провода больше, чем вам нужно.
Теперь вам нужно разметить и вырезать отверстия для подключения солнечной панели и сильноточного разъема на 350A. Быстроразъемный соединитель на 350 А является дополнительной функцией, но он позволяет использовать батарею с перемычками или последовательно подключать больше батарей и увеличивать мощность генератора.
Наконец, необходимо установить второй светодиодный прожектор на крышку солнечного генератора.Выполните ту же процедуру, что и для первого, но подождите, пока вы сначала установите все внутренние компоненты.
Установите аккумулятор
Поскольку аккумуляторы являются самыми тяжелыми компонентами, поместите их в угол, ближайший к колесам корпуса. Батарею можно ориентировать в любом направлении, но убедитесь, что она хорошо поддерживается в тех направлениях, в которых, вероятно, будет использоваться футляр.
Просверлите два отверстия для болтов крепления аккумулятора, как показано на видео ниже, но не фиксируйте его на месте, пока все компоненты не будут готовы к установке.
Установите инвертор солнечной энергии
Вам необходимо разместить синусоидальный инвертор переменного тока так, чтобы его выходы находились рядом с водонепроницаемой розеткой GFCI, а кабели 12 В – в пределах досягаемости аккумулятора.
Отметьте нижние гостиницы для инвертора и установите оборудование, используя крепежные болты № 10-24 с шайбами, пружинными шайбами и гайками.
Наконец, подключите кабель от розетки GFCI к одному из выводов инвертора, а другой конец кабеля дистанционного управления инвертором – к задней части панели удаленного переключателя.
Установите контроллер заряда и приспособление для обслуживания батареи переменного тока
Лучшее место для специалиста по обслуживанию батареи переменного тока – на задней стене системы, рядом со светодиодной лампой, которую вы установили первой. Затем вы можете подключить шнур питания к удлинителю водонепроницаемой розетки 120 В переменного тока, которую вы установили ранее на внешней стороне корпуса.
После того, как вы установили все внешние и внутренние компоненты, вам необходимо соединить их вместе. В этом обучающем видео ниже показана подробная процедура подключения портативных солнечных генераторов, подобных описанной здесь системе.
О чем следует помнить, если вы используете литиевую батарею, изготовленную по индивидуальному заказу.
Если у вас достаточно опыта в области электроники своими руками, вы можете изготовить литиевую батарею для своей системы. Следует помнить о нескольких вещах:
Низкотемпературная система отключения или нагрева – Литиевые батареи нельзя заряжать при температуре ниже 32 ° F (0 ° C) без непоправимого повреждения. [3] Если вы используете литиевую батарею, найдите контроллер зарядки от солнечной батареи с функцией отключения по низкой температуре.
Контроллер заряда MPPT с возможностью редактирования профиля заряда – Каждой батарее требуется разное максимальное напряжение. Запрограммируйте параметры профиля заряда MPPT для конкретного типа батареи, которую вы планируете использовать.
Солнечный генератор своими руками – это автономная портативная мини-электростанция, которая может позволить вам быть на 100% независимым от сети.
Система защиты от чрезмерного разряда – Если вы чрезмерно разрядите литиевую батарею, вы измените ее химический состав и навсегда повредите ее.
Защита от высоких температур – Если вы планируете использовать аккумулятор в высокотемпературной среде, вам потребуется система охлаждения аккумулятора.
Балансировка ячеек – Если вы регулярно заряжаете и разряжаете от 100% до 0%, ваши элементы выйдут из равновесия, поэтому вам нужно использовать ручной балансировщик ячеек RC.
Герметичные батареи – Литиевые батареи сжимаются и расширяются во время разрядки и зарядки. Так что, если вы не компенсируете это пенопластом, вы не должны горшок их.
Зачем строить собственный солнечный генератор «сделай сам»
Экологичнее, чем топливные генераторы
При нулевых выбросах солнечные генераторы гораздо более экологически приемлемы, чем те, которые работают на ископаемом топливе. Когда вы наслаждаетесь свежим воздухом, последнее, что вам нужно, – это дизельный генератор, загрязняющий все вокруг.
Чтобы посмотреть обзор портативного солнечного генератора, нажмите здесь.
Безопаснее, чем газовые генераторы
Солнечные генераторы намного безопаснее использовать в помещении и на открытом воздухе, чем те, которые работают на ископаемом топливе, которое может протечь или вызвать пожар.
Отсутствие текущих затрат
После того, как вы инвестируете в компоненты и инструменты, ваши расходы закончены. На их компоненты обычно распространяется гарантия сроком более 20 лет. [4]
Накопление электроэнергии дает множество преимуществ. Это позволяет потребителям использовать электроэнергию, когда они хотят ее использовать. Это увеличивает количество энергии, которую мы можем использовать от ветра и солнца, которые являются хорошими источниками с низким содержанием углерода.
Чарльз Барнхарт, научный сотрудник Стэнфордского университета Глобальный климат и энергетический проект
Вы можете легко их отремонтировать
В отличие от генераторов на ископаемом топливе, в которых используются сложные двигатели внутреннего сгорания, солнечные генераторы легко ремонтировать сами по себе.
Мощнее готовых
Не все готовые генераторы обладают такой мощностью, как солнечный генератор Кадьяк. Если вам нужно больше энергии, чем среднестатистическому владельцу дома на колесах, то вам подойдет создание собственных генераторов.
Сделай сам дарит вам гордость за свои достижения
Собирая свой солнечный генератор, вы не только сможете узнать много нового о технологиях, но и ощутить свою значимость. Вы можете включить своего супруга и детей и сделать это семейным проектом.
Меньше, чем готовые
Если вы приобретаете их по отдельности, рекомендуемые здесь компоненты будут стоить намного меньше, чем полная готовая система генератора, подобная этой.
Посмотреть отзывы о готовых солнечных генераторах:
FAQ
Может ли солнечный генератор питать дом?
Нет, солнечный генератор не может привести в действие весь дом. Солнечные генераторы не обладают достаточной мощностью для питания всего дома.Вы можете использовать его для своей лодки, дома на колесах или кемпинга, а в чрезвычайной ситуации – просто частью вашего дома, пока не будет восстановлено электроснабжение.
Какой размер солнечного генератора мне нужен?
Размер вашего солнечного генератора зависит от ваших потребностей в электроэнергии. Вы можете рассчитать это, проверив номинальную мощность различных инструментов и устройств, которые вы можете заряжать или заряжать с помощью солнечного генератора.
Как долго работают генераторы на солнечных батареях?
Солнечные генераторы служат от 20 до 30 лет.На компоненты для солнечного генератора своими руками обычно распространяется двухлетняя гарантия.
Нужен ли мне генератор, если у меня есть солнечные батареи?
Да, вам нужен генератор, даже если у вас есть солнечные батареи. Однако никогда не следует использовать их вместе одновременно. Ваши солнечные панели постоянно подключены к сети, но в случае отключения электроэнергии генератор может обеспечивать аварийное питание, например, для освещения.
Тихие ли солнечные генераторы?
Да, солнечные генераторы работают очень тихо.В отличие от генераторов, работающих на ископаемом топливе, в системе солнечного генератора не используется двигатель, и единственный шум, который вы можете услышать, – это жужжание, исходящее от инвертора. Это делает солнечные генераторы идеальными для активного отдыха, когда вы не хотите беспокоить других.
На что способен солнечный генератор?
Солнечный генератор может приводить в действие электронные устройства, такие как смартфоны, ноутбуки, портативные телевизоры, небольшие приложения и фонари. Они не подходят для более мощной бытовой техники, такой как стиральные машины, плиты и холодильники.
Хороши ли солнечные генераторы?
Да, солнечные генераторы – хороший выбор, если вам не требуется много электроэнергии в доме или вам нужно приводить в действие лодку, жилой автофургон или каюту.
Заключение
Конечно, вы можете пойти и купить готовый солнечный генератор, соответствующий вашим потребностям. Однако, если у вас есть все инструменты и вы немного знаете о проводке, вы можете построить ее самостоятельно и пользоваться ее многочисленными преимуществами.
Самодельный генератор стоит намного дешевле заводского, не говоря уже о том, что вы можете выбрать множество деталей на заказ.
Весь смысл создания солнечного генератора с нуля заключается в том, чтобы оставаться самодостаточным и доказывать себе, что вы можете использовать свои навыки и ум, чтобы стать независимым от сети.
Так почему бы вам не построить его самому сейчас?
- https://www.solarpowerworldonline.com/2019/12/how-to-select-a-solar-charge-controller/
- https://www.treehugger.com/how-build-solar -генератор-колеса-видео-4854838
- https: // electrek.co / 2020/02/21 / journal-of-energy-storage-studies-ev-owner-manuals-compiles-best-практики-for-батареи /
- https://www.solarreviews.com/blog/ какое-оборудование-делать-вам-нужно-для-солнечной-энергосистемы
Наша простая домашняя солнечная энергосистема «сделай сам»
Но мы не хотели терять ощущение нашего простого дома, привлекая большой генератор и кувшины с газом, необходимые для его работы, а перспектива установки ветряной турбины или солнечной батареи казалась дорогой и технологической бельмой на глазу. естественная обстановка.
Примечание редактора. Эта статья была впервые опубликована в 2012 году. С тех пор мы сделали несколько обновлений нашей системы, которые отражены в этой обновленной версии. По сути, мы добавили пару панелей и получили контроллер заряда большей емкости, а также добавили зарядное устройство, чтобы дополнить систему в самые темные недели зимы, когда солнечная энергия минимальна.
В течение многих лет нам удавалось обходиться без удобств, которые дает электричество, но развивать Eartheasy.com с использованием коммутируемого подключения к Интернету по телефонной линии, протянутой через лес, было непросто, и зарядка моего ноутбука стала постоянной необходимостью. Несколько лет назад в нашем регионе была представлена беспроводная широкополосная связь, и обещание высокоскоростного Интернета стало стимулом, который нам нужен для создания нашей собственной надежной, доступной и простой альтернативной энергетической системы «сделай сам».
… Разработка Eartheasy.com с использованием коммутируемого подключения к Интернету по телефонной линии, протянутой через лес, была сложной задачей…
Сегодня, с помощью местного эксперта по автономной домашней солнечной энергии и альтернативным энергетическим системам, у нас есть лучшее из обоих миров.Наша базовая солнечная энергетическая система обеспечивает больше электроэнергии, чем мы ожидали, она очень надежна и не требует обслуживания и почти полностью скрыта от глаз. Солнечная панель на крыше с несколькими проводами, ведущими к небольшой аккумуляторной батарее, питает мой ноутбук, а радиоприемник установлен на дереве для приема беспроводного широкополосного сигнала. Система также обеспечивает достаточно энергии для зарядки нескольких небольших электроинструментов, работы нашей домашней аудиосистемы и, что удивительно, круглогодичного питания полноразмерного холодильника.
Стоимость этой полной солнечной системы в сегодняшних ценах на компоненты составляла около 1200 долларов.
Наша простая домашняя солнечная энергетическая система состоит из четырех основных компонентов: солнечных батарей, контроллера заряда, двух 6-вольтовых батарей для гольф-каров и небольшого инвертора. Мы с сыном смогли установить систему за несколько часов, и не было никаких проблем с обслуживанием, кроме проверки уровня жидкости в батареях каждые несколько месяцев и периодической очистки поверхностей панелей.Также раз в год или два я поднимаю одну сторону каждой панели, чтобы подметать все листья или сосновые иглы, которые могли там собраться.
Стоимость этой полной солнечной системы в сегодняшних ценах на компоненты составляла около 1200 долларов. Следует отметить, что я купил «бывшие в употреблении» панели по 100 долларов каждая. Многие люди в нашем сообществе заменили свои 123-ваттные панели на более новые 250-ваттные, которые стоят около 250 долларов каждая. Таким образом, 123 были легко доступны, и я был удовлетворен количеством энергии, которое они обеспечивали.
Четыре компонента: батареи, контроллер заряда (внизу справа), инвертор (вверху справа) и зарядное устройство (внизу инвертор).
Основными компонентами этой автономной солнечной энергосистемы являются следующие:
Самодельная электростанция австралийца, сделанная из использованных батарей
Мужчина из Брисбена потратил 18 месяцев, собирая и соединяя вместе тысячи выброшенных батарей, чтобы создать свою собственную «самодельную» версию Tesla Powerwall, домашней системы накопления энергии Илона Маска, потому что ему «было скучно» “.
Ключевые моменты:
- Аккумулятор Пит Мэтьюз DIY сократил счет за электроэнергию на 1300 долларов
- Его самодельная система использует 4480 литий-ионных батарей типа 18650
- Он говорит: «Если вы можете держать паяльник и читать поваренную книгу», вы может построить один
«[Мне что-то было нужно], чтобы вытащить мои идеи из черепа и, так сказать, на скамейку», – сказал Пит Мэтьюз The Link.
Мастер-самоучка по ремонту компьютеров теперь использует свое изобретение на заднем дворе для питания автономной бытовой техники своей семьи, за исключением горячей воды, кондиционера и плиты, которые все еще подключены к сети.
Он говорит, что его изобретение может хранить 40 кВтч, что в 2,8 раза больше, чем у новейшего Powerwall 2 мощностью 14 кВтч.
«Мой счет за электроэнергию снизился с 1700 долларов до примерно 400 долларов, так что это значительная экономия», – сказал он.
Г-н Мэтьюз сказал, что его система обошлась ему в 10 000 долларов и сделана из 4 480 литий-ионных батарей типа 18650, обычных батарей, которые обычно используются в ноутбуках и других перезаряжаемых бытовых устройствах.
Батареи, которые продаются компаниями по переработке килограммов, стоят около 8 центов каждая, в то время как остальные его комплектующие были куплены на eBay.
«Вы покупаете что-то у старых сетей, запаиваете их, и это действительно работает», – сказал он.
«Центральная фигура сцены DIY powerwall»
Loading
Американский научно-технический веб-сайт Motherboard недавно назвал г-на Мэтьюза «одной из самых центральных фигур сцены DIY powerwall».
Это сцена, где любители на заднем дворе со всего мира делятся идеями и своим опытом, собирая аккумуляторы и конструируя свои домашние системы накопления энергии и даже автомобили.
«На форуме DIY powerwall и в группе Facebook появляется большое развивающееся сообщество. Мы глобальны, повсюду, от стран третьего мира до стран первого мира», – сказал он.
«Парни в своих сараях, подвалах, на задних беседках, все занимаются этими проектами, все веселятся, все учатся вместе, все растут как сообщество. Любой может это сделать».
Г-н Мэтьюз сказал The Link, что он использовал лицензированного электрика, чтобы убедиться, что его система безопасна и соответствует коду.
Он сказал, что проекты продемонстрировали большой потенциал для удовлетворения энергетических потребностей стран третьего мира, где энергобезопасность ненадежна, доступны переработанные детали и наибольшая потребность в зеленой энергии.
Почему литий – популярный товар
Десятки борющихся горняков переросли в литиевые компании. Почему?
ПодробнееНо Мэтьюз сказал, что большая глобальная энергетическая картина не приходила ему в голову, когда он строил свой дом.
«Я никогда не думал об окружающей среде», – сказал он.
Г-н Мэтьюз осторожно относится к сравнениям с продуктом Tesla.
«Если честно, моя не протянет так же долго, как Tesla Powerwall», – сказал он.
«Я использовал переработанные элементы, они были перегреты, были перезаряжены, разряжены.
» [У них была] тяжелая жизнь к тому времени, когда я до них добрался.
«Если вы можете держать паяльник и читать поваренную книгу, я уверен, что вы сможете это сделать».
Как построить свою собственную систему солнечных батарей
Солнечные панели – отличный вариант для производства возобновляемой энергии, и вы даже можете построить их самостоятельно.Создание собственной солнечной системы для использования солнечной энергии – это серьезное мероприятие, но для многих мастеров своими руками или всех, кто интересуется инженерным делом, это может быть веселый и полезный проект.
Самостоятельное построение всей системы потребует большого количества исследований и планирования, включая поиск нужных материалов и получение надлежащего разрешения от вашего города.
Это имеет смысл, если вы хотите построить панель для небольшого проекта, например, в качестве резервного источника питания для дома на колесах. Мы не рекомендуем создавать собственную систему солнечных панелей для использования в доме, слишком много ошибок, которые могут произойти и привести к небезопасным панелям.
Мы расскажем, что вам нужно знать, рассмотрим плюсы и минусы самодельных панелей и объясним, почему работа с профессиональным установщиком может быть более безопасным выбором.
Можно ли построить собственные солнечные батареи?
Да, можно построить свою собственную солнечную систему – и даже солнечные батареи – с нуля. Хотя это может быть рискованно, поскольку неправильная сборка приведет к поломкам и отказу системы.
Панели солнечных батарей изготавливаются путем спайки солнечных элементов в цепочки, соединения этих цепочек вместе и подключения их к распределительной коробке.После соединения компоненты необходимо герметизировать, чтобы активные части солнечной панели были водонепроницаемыми. Затем передняя часть закрывается прозрачным водонепроницаемым продуктом для защиты. Затем силикон используется для уплотнения панели по краям, чтобы влага не попадала внутрь.
Изготовить одиночную солнечную панель технически несложно, это в основном пайка проводов и солнечных элементов.
Самая большая проблема – найти качественный материал для изготовления панелей . Обычно материалы закупаются на разовой основе у множества различных дистрибьюторов, поэтому качество трудно отследить.Строительство солнечных панелей из некачественного оборудования может привести к повреждению панелей или риску возгорания из-за неправильного изготовления.
Если вы хотите построить свои собственные панели, мы рекомендуем строить их в меньшем масштабе для таких вещей, как подведение электричества к вашему сараю, а не ко всему дому. Небольшие проекты позволят снизить энергопотребление, что сделает установку «сделай сам» управляемой и с меньшей вероятностью сломается.
Для человека, практически не имеющего опыта работы с солнечным оборудованием, может быть опасно построить и установить систему, достаточно большую, чтобы обеспечить электроэнергией ваш дом.
Как построить систему солнечных батарей?
Вы можете выполнить пошаговую процедуру, описанную ниже.
Обратите внимание, прежде чем закупить оборудование, важно помнить, что солнечные элементы, предлагаемые на веб-сайтах, обычно составляют секунды, которые не прошли контроль качества. Они могут иметь сколы, дефекты или другие повреждения, что определенно не идеально.
Шаг 1 | Разработайте и определите размер вашей системы |
Шаг 2 | Закупка комплектующих для солнечных батарей |
Шаг 3 | Купить инверторы и стеллажи |
Шаг 4 | Установить стеллаж |
Шаг 5 | Подключение солнечных батарей к стеллажу |
Шаг 6 | Установить солнечный инвертор |
1.Спроектируйте и определите размер вашей системы в соответствии с вашими потребностями в энергии
Чтобы определить, сколько солнечных панелей вам понадобится, вам необходимо знать, сколько энергии вы планируете использовать в среднем в месяц и сколько солнечного света вы можете ожидать в течение года. Как только вы это узнаете, вы сможете выбрать, какая марка и модель солнечной панели вам подойдет.
Узнать больше : Сколько солнечных панелей мне нужно?
Если вы строите панели для небольшого проекта или устройства, вам потребуется меньше панелей.Просто определите, сколько кВтч потребуется прибору, а затем определите, сколько панелей оттуда построить.
2. Приобретите компоненты, из которых состоит солнечная панель
Вам понадобится:
- Солнечные элементы
- Предварительно припаянная проводка
- Непроводящий материал (дерево, стекло или пластик)
- Оргстекло
Солнечные элементы
Источник изображения: Energy.gov
Солнечные элементы – это то, что преобразует солнечную энергию в электричество, каждая солнечная панель состоит примерно из 36 солнечных элементов.
Предварительно припаянная проводка
Источник изображения: Amazon.com
Покупка предварительно припаянной проводки с выступами избавит вас от некоторых этапов процесса, но вам все равно понадобится паяльник, чтобы припаять проводку к задней части солнечных элементов и правильно натянуть провод для подключения солнечных элементов.
Непроводящий материал для крепления ячеек, например дерево, стекло или пластик
Для самодельных солнечных панелей дерево обычно лучше всего подходит в качестве основы, потому что в нем легко просверлить отверстия для проводки.Подключив солнечные элементы вместе, вы можете приклеить их к деревянной основе, а затем прикрепить все провода и спаять каждый солнечный элемент вместе.
После подключения вы подключаете эти провода к контроллеру заряда, который регулирует напряжение энергии. Из дерева также можно построить коробку для защиты солнечных элементов, а затем положить сверху оргстекло для защиты от влаги.
Уплотнить солнечную панель оргстеклом
После того, как ваши солнечные элементы подключены и приклеены к деревянной основе, вам необходимо закрыть их оргстеклом для защиты от тепла, мусора и влаги.
3. Приобретите дополнительное солнечное оборудование, такое как инверторы и стеллажи
Если вы не доверяете себе создавать солнечные панели с нуля, вы можете приобрести комплект солнечных панелей, который будет поставляться с более конкретными инструкциями (и обычно стеллажами), которые помогут защитить ваши панели. На самом деле покупка солнечного комплекта может быть более полезной, поскольку он уже включает в себя стеллажи.
Стеллажи – дело сложное, вам нужно будет определить, какое стеллажное оборудование подходит для вашего конкретного типа крыши или наземного крепления.Вариантов зажимного и монтажного оборудования доступно почти подавляющее количество, если посмотреть на сайты оптовых дистрибьюторов.
4. Установите стеллаж для солнечных батарей
При покупке стеллажа выбор варианта покупки зависит от того, где будут размещаться ваши панели. Например, будут ли они установлены на земле или на вашем доме на колесах? Это определит тип стеллажа, который вам нужно купить. После того, как вы выберете стеллажи, вам нужно наметить, где вы будете просверливать отверстия, чтобы прикрепить стеллажи к вашей конструкции.
5. Подключите солнечные панели к стеллажному оборудованию
Чтобы прикрепить солнечные панели к стеллажному оборудованию, вам потребуются зажимы или соединители, предназначенные для стеллажа, который вы выберете. Покупка их вместе и у одного и того же дистрибьютора – хороший способ убедиться, что они созданы друг для друга. Комплекты солнечных панелей обычно поставляются со стеллажом, но если вы покупаете все отдельно, убедитесь, что вы провели исследование, чтобы построить полностью функционирующую систему солнечной энергии.
6. Установите соответствующий солнечный инвертор
Установка солнечного инвертора требует опыта, потому что его нужно будет подключить к электросети.Для этого мы рекомендуем воспользоваться помощью профессионального установщика, так как они сделают это безопасно и эффективно с соответствующими разрешениями.
Запросите расценки у лучших установщиков солнечных батарей в вашем районе
Достаточно ли у вас навыков, чтобы создавать собственные солнечные батареи?
Солнечные панели относительно просты в сборке, но для того, чтобы они оставались работоспособными в течение длительного периода времени, их нужно строить с особой точностью. Солнечные панели должны сохранять свою целостность в суровых погодных условиях и от постоянного воздействия тепла и солнечного света.
Самодельные солнечные панели – это самая большая проблема безопасности. . Влага может попасть внутрь и испортить их, а неправильно построенные панели могут загореться от солнечного тепла. Освоение пайки и электромонтажа – задача, для решения которой обычно требуются знания квалифицированного электрика или инженера.
Построение системы требует готовности исследовать, делать ошибки и приобретать навыки электромонтажа и методов пайки.Так что, если вы опытный инженер или электрик, это может быть немного легче освоить, но это определенно не быстрые выходные, которые стоит делать своими руками.
Как построить собственную систему солнечных батарей с помощью комплекта?
Хотя создание солнечных панелей с нуля, а затем модернизация всей солнечной системы – это возможных , большинство людей обычно хотят построить солнечную систему из готового оборудования, а затем , а затем установить систему.
Основное преимущество покупки упакованного солнечного комплекта, например, у Grape Solar, по сравнению с покупкой всего материала по отдельности, заключается в том, что оборудование в комплекте гарантированно будет работать вместе.Это не обязательно так, если вы покупаете каждый товар отдельно. Например, некоторые солнечные панели и инверторы могут работать друг с другом только в рамках определенных электрических характеристик.
В комплекты солнечных панелей входит большинство деталей, которые вам понадобятся для завершения вашего небольшого солнечного проекта. Источник изображения: Amazon
Если вы не настроены построить систему с нуля, комплект солнечных батарей – лучший вариант, он будет менее дорогим и запутанным.
Каковы плюсы и минусы солнечных панелей и солнечных систем своими руками?
У большинства проектов DIY есть свои плюсы и минусы, но поскольку солнечные системы поставляют электричество в ваш дом, очень важно правильно изготовить панели. Это разница между экономией нескольких тысяч долларов и наличием солнечных батарей, которые, как вы знаете, будут безопасными.
Как видите, минусы значительно перевешивают плюсы.
Плюсы | Минусы |
---|---|
Имеются планы и инструкции | Может вызвать пожар |
Может быть отличным опытом | Материалы могут быть некачественные или продаваться б / у |
Самодельные системы часто нарушают электрические нормы | |
Не имеет права на скидки или налоговые льготы | |
Гарантия недействительна |
Плюсы
- Планы и инструкции доступны в Интернете практически бесплатно.Выполнение шагов по созданию панели, безусловно, возможно, но это большой проект, за который нужно взяться.
- Производство собственных солнечных панелей для небольших автономных проектов может стать отличным опытом. Если у вас инженерное мышление и вам интересно, как работают солнечные батареи, это может быть забавным испытанием для вас.
Минусы
- Самодельные солнечные панели, неправильно настроенные, могут вызвать пожар из-за сильного перегрева в жаркие солнечные дни.
- Если вы решите покупать подержанные солнечные батареи на таких сайтах, как eBay, вы, скорее всего, приобретете заводские секундомеры, бракованные или поврежденные солнечные элементы. Покупка любого из этих материалов обязательно приведет к сбою системы.
- Самодельные системы часто нарушают электротехнические нормы и правила, что приводит к проблемам с получением разрешений. Легче полагаться на компанию, занимающуюся солнечной энергетикой, в решении электрических кодов.
- Самодельные панели не имеют права на льготы, такие как федеральный налоговый кредит или скидки, которые помогают снизить стоимость домашних солнечных систем.
- Гарантии на любые детали будут аннулированы, гарантия на модель обычно распространяется только в том случае, если она установлена профессионалом.
- У сэкономленной суммы может быть короткий срок хранения. Если ваши панели сломаются, вы будете на крючке за эту цену. Не говоря уже о том, что самодельные панели не прослужат так долго, как профессионально сделанные.
Сколько стоит создание собственной системы солнечных панелей или комплектов солнечных панелей?
Комплекты солнечных панелейразличаются по цене, система мощностью 6 кВт может стоить от 7000 до 15000 долларов без учета федеральной налоговой скидки в размере 26%.Однако это не включает затраты на разрешение или установку, которые включены, если вы работаете с профессионалом.
По состоянию на апрель 2021 года средняя стоимость системы мощностью 6 кВт составляет около 17 100 долларов США до вычета налогов; после чего система заработает 12 654 доллара. Эта относительно более высокая стоимость того стоит, потому что она поставляется с системой, которой можно доверять в течение 25 лет.
Что касается создания солнечных панелей с нуля, то затраты на солнечные элементы, проводку, инверторы, разрешения и т. Д. Действительно различаются, и в сумме они могут быть меньше, чем стоимость работы с профессионалом.Но эти панели могут не работать, и у вас не будет поддержки производителя или гарантий, на которые можно положиться, если ваша система перестанет работать или у вас возникнут вопросы.
Какие еще преимущества профессиональных установок?
Стоимость установки солнечной системы может быть пугающей, однако существует множество вариантов финансирования, таких как солнечные ссуды, а также стимулы для домовладельцев, которые могут резко снизить цену.
Хотя затраты на установку солнечной системы высоки, установщики имеют многолетний практический опыт – то, что невозможно повторить ни одним исследованием или инструкциями.
Ознакомьтесь с нашим списком 100 лучших установщиков в США
В конце 2020 года федеральная налоговая льгота была продлена, так что вы можете получить налоговую скидку в размере 26% на свою солнечную систему до 2023 года. Повторяю, вы не будете иметь права на получение этой льготы, если вы построили и установили панели самостоятельно. .
Самодельные солнечные панели и солнечные системы возможны, но лучше оставить их для научных проектов или небольшого использования. Профессиональные установки могут не доставить вам удовольствия от завершения проекта, но они могут дать вам душевное спокойствие.
Узнайте, сколько будет стоить установка солнечных батарей на вашей крыше
Основные выводы
- Создание солнечных панелей с нуля требует преданности делу и точности, они лучше всего подходят для небольших проектов.
- Комплекты солнечных панелей включают в себя все необходимые компоненты, что упрощает проект.
- Если вы строите свою собственную солнечную систему, вы не получаете денежных стимулов, гарантий или поддержки от производителей.
- Работа с профессиональными установщиками гарантирует безопасность, надежность и гарантию на панели в течение 25 лет.
Как определить размер солнечной системы: шаг за шагом
Инвестиции в солнечную систему – это разумное решение для домовладельцев. Новейшие солнечные панели и фотоэлектрические (PV) системы просты в установке, обслуживании и эксплуатации, обеспечивая долгосрочную производительность и экономию энергии.
Чтобы максимально эффективно использовать солнечную систему, привязанную к сетке, вам нужно знать, как правильно рассчитать размер системы, чтобы охватить ваши схемы энергопотребления, не увеличивая размер фотоэлектрической батареи.
Выполните следующие действия, чтобы узнать, как получить приблизительный размер, рассчитать потребности в солнечной энергии и выбрать правильные панели, чтобы получить максимальную отдачу от вашей солнечной установки.
Начало работы с размером солнечной системы
Прежде чем вы начнете определять размер солнечной системы, вам нужно выяснить основные ограничения проекта и использовать эти ограничения в качестве отправной точки для проектирования.Вы можете подойти к проекту с одной из трех сторон:
- Бюджетные ограничения : Постройте систему в рамках вашего целевого бюджета.
- Ограниченное пространство : Постройте систему, максимально экономящую пространство.
- Смещение энергии : Постройте систему, которая компенсирует определенный процент использования энергии.
Примите во внимание другие факторы определения размеров и общие препятствия, которые могут повлиять на выбор размера солнечной системы:
- Локальные уровни солнечного света
- Ориентация массива (угол наклона)
- Планы на будущее расширение
- Продукт рейтинги эффективности
- Естественное снижение производительности в течение срока действия гарантии
После того, как вы оценили свои потребности в солнечной энергии и выработали свой подход к проектированию, выполните следующие действия для определения размера солнечной системы, привязанной к сетке.
БЕСПЛАТНОЕ руководство по началу работы
Оценка вашего энергопотребленияПрежде чем вы начнете определять размер солнечной системы, выполните следующие действия, чтобы определить среднее потребление электроэнергии в вашем доме и потребности в фотоэлектрических элементах:
1. Рассчитайте потребление энергии в кВтч
- Определите потребление киловатт-часов (кВтч) из вашего счета за электроэнергию. Вам понадобится полные 12 месяцев использования, чтобы иметь возможность отслеживать пики и спады использования за год. Пики энергопотребления летом и зимой из-за интенсивного использования вашего кондиционера и отопительных приборов.
- Определите свое среднемесячное потребление кВтч. Сложите потребление кВт / ч за 12 месяцев и разделите на 12, чтобы вычислить среднемесячное потребление. Ваша система, привязанная к сетке, будет иметь тенденцию к перепроизводству летом, когда солнце находится в пиковом состоянии.
- Оцените ежедневное потребление кВтч. Разделите на 30, чтобы определить ежедневное потребление кВтч.
Чтобы более точно определить энергопотребление вашего дома, воспользуйтесь нашей таблицей энергопотребления бытовой техники, чтобы узнать, сколько киловатт-часов ваши бытовые приборы будут использовать в месяц.
Если ваше коммунальное предприятие обеспечивает благоприятную политику чистых измерений, энергия, вырабатываемая вашей системой, может быть передана коммунальному предприятию в качестве кредита, который может быть использован позже. Не все коммунальные предприятия дают вам кредит; уточните у вашего местного провайдера.
2. Найдите часы пиковой солнечной активности
Средние часы пиковой нагрузки сильно различаются в зависимости от вашего местоположения и местного климата. Вы захотите определить, каковы могут быть часы максимальной солнечной активности, чтобы вы могли максимально использовать солнечную энергию:
- Посмотрите свои пиковые солнечные часы на диаграмме солнечных часов, чтобы определить количество часов в день. Солнце дает пик солнечного света.
- Найдите ближайший к вам город и запишите среднее количество солнечных часов в день.
3. Рассчитайте размер вашей солнечной системы
Чтобы выяснить, как определить размер вашей солнечной системы, возьмите ежедневную потребность в энергии в киловатт-часах и разделите ее на ваши пиковые солнечные часы, чтобы получить мощность в киловатт-часах. Затем разделите мощность в кВт на эффективность вашей панели, чтобы получить приблизительное количество солнечных панелей, которые вам понадобятся для вашей системы.
(Ежедневные кВтч ÷ среднее количество солнечных часов) x 1,15 коэффициент эффективности = Размер солнечной системы постоянного тока
Например, если вы живете в Нью-Мексико, вы в среднем получаете шесть часов пикового солнечного света в день.Вам потребуется 6,2 кВт постоянного тока по формуле:
(33 кВтч ÷ 6,1 солнечных часов) x 1,15 коэффициент полезного действия = Требуемый размер солнечной системы постоянного тока 6,2 кВт
Использование приведенного выше примера с системой постоянного тока 6,2 кВт , вы можете умножить это число на 1000, чтобы подтвердить, что вам нужно 6200 Вт солнечных панелей.
6,2 кВт x 1000 (преобразовать в ватты) = Требуется 6200 Вт солнечная панель
Точная настройка расчетной конструкции системы
Чтобы сделать оценку размера солнечной системы как можно точнее, вам также необходимо примите во внимание тип необходимого вам крепления на крышу, направление, в котором будут смотреть ваши панели, и панели соответствующего размера в соответствии с вашим дизайном.
1. Выберите тип крепления
Крепление на крышу – это самое простое и экономичное решение, поскольку оно стоит меньше, чем другие стойки. Чтобы определить, можно ли использовать крепление на крышу:
- Поднимите адрес на Google Maps. Проверьте, есть ли у вас какие-либо жизнеспособные варианты крепления на крыше с южной стороны. Если солнечная батарея не может быть обращена на юг под предпочтительным углом, вам необходимо отрегулировать систему, добавив больше солнечной энергии. Ваша солнечная система должна быть направлена к экватору, поэтому, если вы живете в Южном полушарии, ищите варианты, ориентированные на север. вместо.Часто уклон крыши уже настроен для получения солнечной энергии, и он удерживает солнечные панели рядом с инвертором и сервисной панелью. Это приводит к большей эффективности и меньшим затратам на кабелепровод и провод.
2. Если установка на крышу не подходит, поищите решение для крепления на земле или на опоре. На ровной поверхности вы можете расположить солнечные панели в любом направлении, в котором вы хотите максимально увеличить пребывание на солнце, в отличие от наклонной крыши.
Заказчик Том М. со своей навесной системой в Альбукерке, Нью-Мексико.2. Правильный выбор солнечных батарей
Если у вас небольшая крыша или крыша необычной формы, размер солнечной панели является важным фактором при выборе размера солнечной системы. Примите во внимание эти факторы:
- Имея большую полезную площадь крыши, вы можете купить больше панелей большего размера (по более низкой цене за панель), чтобы достичь целевого выхода энергии.
- Если полезная площадь крыши ограничена или частично затенена, использование меньшего количества высокоэффективных панелей меньшего размера в конечном итоге будет наиболее экономичным и долгосрочным решением.Позже вы можете добавить больше панелей, чтобы удовлетворить возросшие потребности в энергии.
3. Рассчитайте мощность солнечной системы
Как только вы узнаете, сколько у вас площади для солнечных панелей, а также с какими углами и направлением вы будете работать, воспользуйтесь калькулятором фотоэлектрических ватт, чтобы вычислить, сколько энергии будет выдавать ваша система. ежемесячно:
- Введите адрес и нажмите оранжевую стрелку вправо.
- Перейдя на страницу «Информация о системе», введите размер системы постоянного тока из предыдущего раздела.
- Выберите стандартный модуль.
- Для типа массива выберите «фиксированный» для крепления на крыше или «открытый» для крепления на земле.
- Оставьте потери в системе на уровне примерно 15%.
- Введите наклон вашей крыши в градусах и азимут. Азимут – это градусы, относящиеся к северу и югу, север равен нулю, а юг – 180. (Щелкните здесь, чтобы узнать, как точно настроить значения угла и азимута.)
Щелкните стрелку вправо, чтобы отобразить месячный солнечный свет. вывод системы.Как только вы узнаете, какой размер солнечной системы вам нужен и производительность системы, вы можете сопоставить это с объемом доступного пространства для точной настройки вашей оценки размеров солнечной системы.
Выбор сетевого солнечного оборудованияБыстрый ресурс для выбора вашей сетевой солнечной энергии – это наши сетевые солнечные пакеты. Вот несколько жизнеспособных вариантов, которые следует учитывать после определения размера солнечной системы. Обратите внимание, что импортные панели более рентабельны, поэтому вы получаете примерно на 10% больше продукции по той же цене.
Сетевые системы с панелями американского производства:- Система 6,2 кВт с панелями Mission Solar на 310 Вт и инверторами / оптимизаторами SolarEdge
- Система 6,2 кВт с панелями Mission Solar на 310 Вт и микроинверторами Enphase IQ7 +
- 6,2 кВт система с панелями Mission Solar мощностью 310 Вт и центральным инвертором SMA
- Система мощностью 6,7 кВт с солнечными панелями Astronergy мощностью 335 Вт и инвертором / оптимизатором SolarEdge
- 6.Система 7 кВт с солнечными панелями Astronergy мощностью 335 Вт и микро-инверторами Enphase IQ7 +
- Система мощностью 6,7 кВт с солнечными панелями Astronergy мощностью 335 Вт и центральным инвертором SMA
Если у вас возникли проблемы с выбором продуктов, ознакомьтесь с этими статьями также:
Конечно, иногда легче поговорить с кем-то, у кого есть опыт, и попросить его провести вас через процесс проектирования. Самый быстрый способ получить полную оценку ваших потребностей в солнечной энергии – это позвонить нам по телефону 1-800-472-1142 и связаться с одним из наших дизайнеров.Мы будем рады помочь вам разработать идеальную систему с привязкой к сетке для ваших нужд.
Нужна помощь с определением размеров солнечной системы?
Конечно, иногда проще поговорить с экспертом, который знает, как определить размер солнечной системы и может провести вас через процесс проектирования. Когда вы будете готовы, мы настоятельно рекомендуем вам запланировать бесплатную консультацию по проектированию с нами, чтобы мы могли дважды проверить ваши размеры, найти совместимые продукты и убедиться, что система работает в рамках ваших ограничений (бюджет, площадь застройки и компенсация энергии) .
Самый быстрый способ получить полную оценку ваших потребностей в солнечной энергии – это позвонить нам по телефону 1-800-472-1142 и связаться с одним из наших дизайнеров. Мы будем рады помочь вам разработать идеальную систему с привязкой к сети, соответствующую вашим потребностям в солнечной энергии.
Государственные льготы по использованию солнечной энергии: скидки, налоговые льготы и др.
Типы льгот по использованию солнечной энергии
Стимулы от использования солнечной энергии бывают разных форм. Вот несколько распространенных программ:
Налоговые льготы
Часть затрат на ваш проект может быть вычтена из вашего налогового обязательства, уменьшив сумму налогов, которые вы платите при подаче заявления.В дополнение к федеральному ИТЦ, доступному для всех американцев, в некоторых штатах есть свои собственные налоговые льготы на солнечную энергию.
Скидки
Частичное возмещение, возвращаемое владельцу после покупки системы. Как правило, это включает покупку у продавца солнечной энергии, а затем подачу заявки на скидку в коммунальную компанию, местное правительство или другую организацию, выполняющую программу скидок.
Ссуды под низкий процент
Ссуды по ставкам ниже рыночных для проектов в области возобновляемых источников энергии. Эти ссуды предлагаются по сниженной процентной ставке, чтобы побудить людей вкладывать средства в энергоэффективные улучшения своего дома.
Льгота по налогу на имущество
В некоторых штатах солнечные системы освобождены от налога на имущество. Дом оценивается так, как будто в нем не установлена солнечная система, что снижает налоговое бремя домовладельца.
SREC
В государствах-участниках домовладельцы получают кредиты на вырабатываемую ими солнечную энергию, называемые SREC (сертификаты солнечной возобновляемой энергии). Затем они могут продать эти кредиты коммунальным компаниям через местный рынок.
Коммунальные предприятия покупают SREC, чтобы соответствовать своим Стандартам портфеля возобновляемых источников энергии (RPS), регламентирующим, какая часть электроэнергии поставщика коммунальных услуг поступает из возобновляемых источников.Если они сами не производят достаточно возобновляемой энергии, они могут покупать SREC у независимых производителей, чтобы удовлетворить свою квоту на солнечную энергию.