Как сделать своими руками солнечную батарею в домашних условиях: Как сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов

Содержание

Солнечная батарея своими руками — принцип и порядок сборки в домашних условиях

В получении электроэнергии альтернативными методами в последнее время прослеживается тенденция к активному развитию. И это несмотря на то что подобный подход пока еще остается весьма затратным, если планируется приобрести готовое оборудование. Ждать быстрой окупаемости сделанных вложений не приходится.

Солнечная батарея своими руками

Тем не менее, многие рачительные хозяева домов и даже квартир все пристальнее рассматривают такие возможности. А некоторые из них идут по пути самостоятельного создания необходимого оборудования, хотя бы в качестве стартового эксперимента. Так, например, солнечная батарея своими руками вполне может быть создана в домашних условиях, так как сегодня для ее сборки можно приобрести все необходимое. Тем более что существует несколько способов сборки солнечных панелей из разных комплектующих.

Тем, кто хочет попробовать самостоятельно собрать такой источник электроэнергии, и переназначена настоящая публикация.

Что такое солнечная батарея, и как она работает?

Общие понятия о принципе получения электричества от солнечной энергии

У людей, решивших собрать солнечную батарею, возникает немало вопросов, а для многих эта задача видится и вовсе не выполнимой из-за кажущейся сложности ее конструкции. Однако, на самом деле особых трудностей в ее сборке нет. И в этом можно убедиться, изучив схему и рассмотрев, как выполняет работу мастер, изготовивший не один подобный прибор.

Солнечная батарея представляет собой совокупность фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии в электрическую.

Солнечная батарея – это множество правильно соединенных между собой фотоэлементов. Каждый из них обладает невысокими генерирующими способностями, но в совокупности получаются весьма приличные показатели выработанной мощности.

Отдельные фотоэлементы соединены в единую панель и защищены с двух сторон материалами, стойкими к ультрафиолету, влаге и другим атмосферным явлениям. Это важно, так как батареи чаще всего эксплуатируются на открытом незащищенном пространстве — это может быть крыша здания, балконное ограждение или же поляна около дома.

Общая конструкция системы получения электрической энергии от солнечной представляет собой целый ряд приборов и устройств, соединенных в единую цепь:

Примерная схема системы выработки потребительской электрической энергии от солнечной
  • Пластины-преобразователи — это полупроводниковые фотоэлементы, обладающие способностью генерировать постоянный ток под воздействием света. Пластины соединяются между собой по определенной схеме специальными шинами (плоскими проводниками), и собираются в батарею в общем корпусе.
  • Панели-батареи, собранные из фотоэлементов, подключаются к прибору-контролеру с подобранными параметрами тока и напряжения, необходимыми для зарядки аккумулятора.
  • Аккумулятор или целая батарея таких аккумуляторов накапливает заряд.
  • Специальный инвертор преобразует постоянный ток в переменный с напряжением в 220 В (если этот необходимо).

Такая череда приборов используются в схеме в том случае, когда планируется отдельные постоянные точки потребления или даже полностью весь дом запитать от солнечной энергии. Накопленная в аккумуляторе за день энергия может быть использована в пасмурные дни или в темное время суток. Применяются и более простые схемы, когда солнечные батареи выступают лишь вспомогательным источником питания, и накопление энергии не требуется. Панель в таком случае может быть непосредственно подключена к прибору-потребителю. Однако, этот вариант менее надежен, так как стабильность питания будет полностью зависеть от наличия солнца в данный момент.

Использование солнечных батарей для полного снабжения дома энергией актуально в регионах, где количество солнечных дней в  течение года преобладает. Этим обычно «славятся» южные регионы страны. В других условиях они чаще всего применяются в качестве дополнительных источников электроснабжения.

Три основных разновидности фотоэлектрических модулей

Модули солнечных батарей, из которых собирается панель, подразделяются на три типа:

монокристаллический;

— поликристаллический;

— аморфный (тонкопленочный).

От особенностей структурного строения пластин напрямую зависит эффективность конструкции, а также ее общая стоимость.

Монокристаллический и поликристаллический вариант солнечной батареи

Монокристаллические пластины изготавливаются из монокристаллов кремния, выращенных по методу Чохральского. Они отличаются высоким качеством и обладают неплохим (по меркам фотоэлементов) КПД, равным примерно 20÷22%. Из-за этого и стоимость их достаточно высока.

Солнечные лучи, попадая на монокристаллическую поверхность, способствуют возникновению направленного движения свободных электронов. Пластины с двух сторон подсоединены к шинам, которые затем подключаются к общей электрической цепи системы.

Высокий КПД этого типа пластин объясняется тем, что солнечные лучи равномерно рассеиваются по поверхности кристалла.

Поликристаллические фотоэлементы изготавливаются из полупроводника, имеющего поликристаллическую структуру. Именно этот тип батареи считается оптимальным для создания системы преобразования солнечной энергии. Стоимость элементов, а как следствие — и целых батарей получается ниже по сравнению с монокристаллическими приборами. Это обуславливается особенностями производства фотоэлементов, так как при их изготовлении применяются фрагменты, оставшиеся от монокристаллов.

Если сравнивать два этих типа изделий, то можно выделить следующие различия, выявленные тестированием независимых компаний:

  • Поликристаллические пластины отличаются по внешнему виду от монокристаллов, так как имеют неоднородный по цвету окрас поверхностей, с перемежением темных и светлых участков.
Внешнее отличие пластин монокристаллов от поликристаллов заключается в однородности цвета.
  • В процессе эксплуатации у всех фотоэлементов происходит постепенное снижение мощности. Так, после года работы у монокристаллов она снижается на 3%, а у поликристаллических элементов — на 2%.
  • Суммарное количество электроэнергии, выработанное монокристаллическим модулем, примерно на 30% выше, чем у поликристаллических элементов, при их одинаковой площади.
  • Стоимость поликристаллов на 10÷15 % ниже монокристаллических батарей.

Аморфные солнечные модули

Этот тип элементов представляет собой плотную гибкую пленку, значительно упрощающую процесс монтажа батарей.

На современном рынке представлены три поколения подобных фотоэлементов:

Гибкие пленочные фотоэлементы на основе аморфного кремния имеют ряд преимуществ и значительно удобнее в работе
  • Элементы первого поколения являются однопереходными. Они имеют низкий КПД — всего 5% и относительно небольшой срок эксплуатации — не более 10 лет.
  • Пленка второго поколения тоже однопереходного типа, но уровень КПД у нее повышен до 8%, увеличен и срок эксплуатации.
  • Тонкопленочные батареи третьего поколения обладают КПД до 12%, и обладают длительным сроком службы, составляя конкуренцию кристаллическим вариантам.

Несмотря на не выдающиеся характеристики, самыми популярными остаются однопереходные тонкопленочные модули второго поколения. Они доступны по цене и обладают приличной мощностью, которая вполне может конкурировать с кристаллическими вариантами батарей.

Сравнение солнечных фотоэлементов

Если сравнивать кристаллические и пленочные батареи, то у последних существует ряд существенных преимуществ, благодаря которым часто предпочтение отдается именно им:

  • Аморфные пленочные элементы лучше реагируют на изменение температуры, в частности, на ее повышение. В солнечные месяцы года этот тип батарей способен произвести большее количество энергии по сравнению с кристаллическими аналогами — те при нагреве способны потерять до 20% мощности.
  • Пленочные батареи продолжают выработку энергии даже при рассеянном солнечном свете, в отличие от кристаллов, которые не генерируют энергию в пасмурную погоду. При слабом или рассеянном свете аморфная пленка способна вырабатывать до 20% энергии от своих номинальных показатели. Не слишком много, но лучше, чем ничего.
  • Стоимость кристаллических панелей гораздо выше, чем пленочных. Причем цена на последние продолжает снижаться из-за активного наращивания объемов их производства.
  • Пленочные солнечные батареи имеют меньшее количество дефектов и уязвимых мест. Дело в том, что жёсткие пластины при формировании панели спаиваются между собой, а пленка устанавливается в корпус конструкции в целом виде.

Если подвести итоги и вывести их в таблицу, то сравнительные характеристики пленочных аморфных и жестких кристаллических солнечных фотоэлементов будут выглядеть следующим образом:

ПараметрыКристаллические панелиАморфные тонкопленочные батареи
КПД изделий9÷20%6÷12%
Выходное напряжение одного фотоэлементаОколо 0,5 ВОколо 1,7 В
Световой спектр максимальной чувствительностиБлиже к красному цвету, то есть для эффективной работы необходимо яркое солнце.Ближе к ультрафиолету, то есть восприимчивы и к рассеянному освещению.
ГибкостьХрупкие и ломкие, требуют обязательной жесткой основы и надежной защиты от механического воздействия.Гибкие, легко гнутся, не заламываются.
Надежность при эксплуатации в экстремальных условияхТребуют жесткой основы и надежной защиты от механического воздействия.Более устойчивы к механическим воздействиям, хотя тоже требуют защиты.
ДолговечностьПри должной защите, эксплуатируются длительное время, но с годами постепенно снижается эффективность работы изделий.Качественные изделия, выполненные с соблюдением технологии, выгорают на солнце на 4% за первые 4÷5 лет эксплуатации. Дешевые китайские аналоги могут подвести через 2÷3 года.
ВесТяжелые.Легкие.

Необходимо уточнить, что производятся и комбинированные варианты солнечных батарей, то есть состоящие из кристаллических и аморфных элементов. То есть используются по максимуму все преимущества обоих типов. Однако, стоимость подобных изделий весьма высока, поэтому они не настолько популярны, как упомянутые выше батареи.

Что влияет на эффективность солнечных батарей?

Чтобы не удивляться тому, что солнечные батареи работают с разной эффективностью в различные периоды, необходимо выделить факторы, которые влияют на КПД системы. Причем названные ниже моменты действуют на солнечные батареи всех типов, но с различной интенсивностью.

  • При повышении температуры производительность любых фотоэлементов панелей снижается.
  • При частичном затемнении, например, если солнце попадает только на часть панели, а какое-то количество элементов остается неосвещенным, выходное напряжение падает за счет потерь неосвещенных пластин.
  • Панели, оснащенные линзами для концентрирования излучения, становятся совершенно неэффективными в облачную погоду, так как пропадает эффект фокусирования потока света.
  • Для достижения высокой эффективности работы солнечной батареи необходим правильный подбор сопротивления нагрузки. Поэтому панели подключаются не напрямую к приборам или аккумулятору, а через управляющий системой контролер, который обеспечит оптимальный режим функционирования батареи.

Недостатки солнечных батарей

У солнечных батарей существует ряд недостатков, узнав о которых многие хозяева жилья сразу отказываются от затеи их приобретения и установки.

Действительно мощная, эффективная солнечная батарея потребует немалой полностью открытой для солнечных лучей площади.
  • Для получения достаточного количества энергии необходимо установить весьма большое количество батарей довольно больших размеров. Понятно, что для их размещения потребуются большие площади. Многие собственники частных домов используют для их монтажа солнечную сторону крыши.
Суммарные показатели емкости блока аккумуляторов должны соответствовать мощности солнечных батарей, поэтому количество и тип АКБ необходимо подобрать правильно.
  • Нельзя забывать, что батарея будет работать эффективно, только если ее лицевая сторона будет подвергаться периодической очистке от насевшей пыли, грязи, разводов высохшей дождевой воды. А это значит, что к поверхности необходимо обеспечить удобный и легкий доступ.
  • Солнечные батареи недостаточно эффективно функционируют в сумерках и совершенно не работают в ночные часы. Чтобы использовать энергию от них в любое время суток необходимо подключение к нескольким аккумуляторам, которые за солнечный период накапливают энергию.
  • Для большого количества аккумуляторов, если система планируется в качестве основного источника энергии, может потребоваться отдельное помещение.
«Накопителем» выработанной электрической энергии может быть целая батарея соединенных определенным образом аккумуляторов. Это потребует немало места. Да и стоимость аккумуляторов тоже может быть весьма значительной.
  • Солнечная энергия считается экологически чистой, однако сами пластины фотоэлементов содержат в себе такие токсичные вещества, как кадмий, свинец, мышьяк, галлий и т.п. При нагревании конструкции данные вещества могут выделяться не только в окружающую среду, но и проникать в помещения дома, если батареи установлены на крыше или балконе дома. Оптимальным вариантом будет установить систему в отдалении от жилых строений.
Солнечные батареи на поворотном механизме, постоянно поддерживающим поверхность в фокусе солнечного света
  • При установке батарей на открытой площадке, для более высокой эффективности их работы, систему часто снабжают специальным фотоэлементом, реагирующим на положение Солнца, и поворотным механизмом, который будет поворачивать их вслед за движением светила. Эффективность повышается, но зато возрастает сложность системы и стоимость реализации проекта.
  • Пока что не приходится говорить о высокой эффективности работы подобных систем. Их КПД составляет в самом лучшем случае 20%, остальные 80% воспринятой поверхностью солнечной энергии уходят на нагрев самой батареи, средняя температура которой может достигать 55÷60 градусов. Как уже говорилось выше, при нагреве фотоэлементов, эффективность их работы падает.
  • Чтобы предотвратить перегревание батарей, применяют те или иные системы принудительного охлаждения. Например, устанавливаются вентиляторы или насосы, перекачивающие хладагент. Понятно, что такие приборы также требуют электроэнергии, а также периодического обслуживания. Кроме того, они могут значительно снизить надежность работы всей конструкции. Ну а проблема эффективного пассивного охлаждения батарей пока не решается.

Как собрать солнечную батарею в домашних условиях?

Если после изучения представленной выше информации желание заняться изготовлением солнечной батареи не пропало, можно поэкспериментировать, создав и проверив собственное творение. Далее будет подробно рассмотрена сборка панели из монокристаллических пластин.

Монокристаллическая пластина 78×156 мм с двумя токосъемными дорожками на лицевой стороне. Симметрично им, на тыльной стороне пластины линии припаивания шин обозначены фигурными контактными окошками.

В показанном примере домашний мастер собирает панель габаритами 750×960 мм, состоящую из 36 жёстких монокристаллических пластин размером мм. Пластины устанавливаются в четыре ряда, по 9 фотоэлементов в каждом. Между фотоэлементами выдерживается зазор порядка 10÷12 миллиметров.

Солнечные батареи, установлены на балконном ограждении, а также закреплены к его остеклению. Такой монтаж будет актуален, если балкон находится на солнечной стороне дома. Красной рамкой выделена панель, монтаж которой будет показан.
ИллюстрацияКраткое описание выполняемых операций
Для работы потребуются, прежде всего, сами пластины. Мастер рекомендует приобретать их с запасом, так как они могут иметь разные параметры выходного напряжения, а из них необходимо будет выбрать 36 штук, имеющих наиболее близкие друг к другу показатели.
Шина — это медная луженая лента, то есть уже покрытая оловом, что упрощает ее пайку. Потребуется порядка 10 метров узкой шины шириной в 1,6 мм и 2 метра широкой, шириной в 5 мм.
Для электромонтажных работ необходимо подготовить обычный паяльник на 40 Вт. флюс для пайки — это канифоль, растворенная в спирте, спирт для обезжиривания поверхностей под пайку и их последующей очистки от остатков флюса, ватные диски и палочки.
В качестве основы для монтажа всего модуля в данном случае используется акриловое стекло толщиной 5 мм. Для последующей герметизации фотоэлементов мастер решил использовать прочную бесцветная прозрачная поливинилхлоридную пленку ORACAL®751, которая часто применяется для закрепления рекламы на транспортных средствах.
Несколько слов о том, почему выбрана ширина шины именно 1,6 мм.
Металл имеет свойство при нагревании расширяться, а при остывании, соответственно, сжиматься. На солнечной батарее этот процесс будет происходить постоянно, то есть днем припаянные шины будут увеличиваться в размерах, а ночью — наоборот, что не особо полезно для конструкции.
На опыте мастер испытал ленту шириной в 2 мм, и все-таки остановил свой выбор именно на ширине 1,6 мм. По токопроводящим качествам эти шины не особо отличаются между собой, а более узкая все же меньше повержена линейной деформации.
Подготовив все необходимое, имеет смысл в первую очередь произвести сортировку пластин.
Как говорилось выше, несмотря на то, что это одна модель, они зачастую могут иметь разные показатели в практической работе. А для гармоничной работы батареи значения вырабатываемого напряжения должны быть максимально близкими друг к другу. Например, в данном случае при проведении проверки обнаружилось, что фотоэлементы в равных условиях (при искусственном освещении) могут вырабатывать от 0,19 до 0,35 вольт.
Лучше, если в одной панели будут собраны элементы, имеющие максимально близкие значения, скажем, от 0,30 до 0,33 вольт. Если в комплексе будет установлен один или два элемента, значительно отличающиеся по выходному напряжению, то они будут создавать никому не нужное сопротивление, и станут перегреваться.
Таким образом, отбраковываются пластины, явно выпадающие из общей массы.
При монтаже пластин между ними будет оставляться зазор в 10÷12 мм. Он нужен для того, чтобы пленка, фиксирующая элементы на акриловом стекле, удерживала их со всех сторон.
Далее, необходимо уложить на столе две пластины на расстоянии в 10 мм, и по ним замерить, какой длины необходимо нарезать узкие шины.
Как можно видеть на внешней стороне пластин для скрепления предусмотрены две металлические токосъемные полосы, а на обратной ее стороне места фиксации указаны точечно, окошками.
На лицевой стороне пластины от ее верхнего края необходимо отступить примерно 3 мм.
На обратной стороне второй панели шина также должна не доходить до нижнего края на эти же 2÷3 мм.
После определения длины одной соединительной шины, остальные соединительные элементы отмеряются по ней. Для каждых двух пластин потребуется по два отрезка шины, то есть всего нужно 72 штуки.
В нарезанном виде шины выглядят, как показано на фото. Вовсе не обязательно заготавливать сразу все отрезки — их можно нарезать по ходу работы. Однако если они все-таки будут заготовлены все сразу, то рекомендовано их собрать и сцепить резинкой. Так они не потеряются, и не будут мешаться на столе.
Сначала шины припаиваются к лицевой стороне всех пластин.
Но перед началом пайки металлические токосъемные полосы на пластинах необходимо подготовить, обезжирив спиртом. Для этой работы удобно использовать ватные палочки — их обмакивают в спирт и проходятся по полоске.
Этот процесс необходим для повышения качества пайки.
Следующим подготовительным этапом идет нанесение на очищенные спиртом полоски канифольного флюса.
Лучше, если он будет налит в эластичную емкость в виде маркера (клеевого карандаша) с мягким наконечником. Так будет легче работать, при необходимости выдавливая и распределяя необходимое количество состава.
Следующим шагом идет припаивание шин к внешней стороне пластин.
Шина укладывается на металлическую контактную полоску и выравнивается. Далее, придерживая бо́льшую часть шины, аккуратно прижав ее к полосе, ее верхнюю сторону фиксируют паяльником на 20÷30 мм по длине.
Дополнительный припой при этом не используется – вполне достаточно слоя лужения на самой шине.
Теперь она закреплена и не сможет сдвинуться, поэтому ее оставшуюся длинную сторону закрепить на поверхности будет совсем просто.
Для этого пластину необходимо повернуть к себе противоположной стороной, так чтобы длинная часть шины оказалась под рукой.
Придерживая шину и слегка ее натягивая, по ней аккуратно проводят паяльником, следя за тем, чтобы он не соскользнул в сторону. Луженая лента хорошо припаивается к правильно подготовленной поверхности — достаточно один раз без спешки провести по ней хорошо разогретым паяльником.
Если на ленте останутся заусеницы, то их сразу же необходимо загладить, так как эта сторона пластин должна быть прижата к акриловому стеклу.
Припаяв обе ленты к пластине, их необходимо протереть спиртом с помощью ватной палочки или диска. Необходимо удалить с поверхности весь оставшийся флюс.
Таким же образом последовательно подготавливаются все 36 пластин, или же только 9 фотоэлементов, чтобы собрать одну из четырех полос солнечной панели.
Здесь каждый мастер поступает так, как ему будет удобнее.
Далее будет рассмотрена сборка подготовленных фотоэлементов в одну полосу. Таким же способом производится и соединение остальных трех полос солнечной панели.
Вначале берется пластина, которая будет первой в полосе.
Она укладывается на стол лицевой стороной вниз, вместе с припаянными к ней шинами. Затем полосы под пайку, выделенные на обратной стороне пластины контактными окошками, обрабатывается спиртом, а потом флюсом.
Далее, отступив от края примерно 3 мм по линии, проходящей через окошки, укладывается отрезок шины, и по тому же способу, что и с внешней стороны, припаивается к поверхности.
Свободные концы шин должны расположиться в противоположном направлении относительно припаянных к лицевой поверхности – они будут нужны при коммутации всего ряда элементов в общую батарею широкими шинами.
Теперь необходимо соединить между собой первую и вторую пластины ряда. Для этого концы шин, припаянных к лицевой стороне первой пластины, необходимо вывести на тыльную сторону второй пластины.
Пластины при этом размещаются параллельно друг другу на установленном расстоянии (10 мм). Для удобства можно на рабочем столе заранее выполнить разметку, то есть сделать своеобразный шаблон взаимного расположения пластин.
Точки припаивания контактов обрабатываются спиртом, и затем на них наносится флюс.
Теперь можно осуществить припаивание шин.
Для этого по ним также аккуратно, не торопясь, проводят разогретым паяльником. После окончания пайки обеих шин, их также необходимо протереть спиртом для удаления оставшегося флюса.
Далее, таким же образом коммутируется третья и все последующие пластины ряда.
В результате должно получиться четыре полосы по 9 фотоэлементов, соединенных так, как было показано на иллюстрациях.
Готовые, спаянные ряды фотоэлементов поочередно укладываются на заранее подготовленное акриловое стекло необходимого размера. От краев элементов до края стекла должно быть выдержано расстояние в 50÷60 мм. На стекле ряды временно фиксируются короткими полосками прозрачного скотча.
«Золотое правило» последовательной коммутации источников питания постоянного тока: плюс предыдущего элемента соединен с минусом последующего – и так далее.
В рядах это правило соблюдено. Теперь очень важно его не нарушить и при укладке рядов в батарею.
Так, выступающие слева отрезки шин первого и третьего ряда должны быть припаяны на внешней стороне панели, которая в данном случае повернута к акриловой поверхности. Во втором и четвертом ряду должны выступать концы шин, зафиксированные на тыльной светлой стороне пластин. Если допустить ошибку, то последовательное соединение нарушится, и батарея работать не будет.
В результате конструкция уложенной панели должна будет выглядеть следующим образом.
Когда все ряды будут закреплены на стекле скотчем, их необходимо объединить в одну систему.
Электрическое соединение осуществляется по представленной схеме.
В результате сверху окажется «плюс», снизу «минус».
В качестве соединительных элементов используется широкие шины – это хорошо показано на схеме выше. К ним припаиваются выступающие концы тонких шин.
Излишки после припаивания следует откусить кусачками.
На этой фото хорошо показана крайняя точка коммутации шин.
Закончив работу, панель необходимо проверить на работоспособность с помощью тестера, переключив его на вольтметр и установив щупы на плюс и минус.
Проверку панели можно сначала произвести на рабочем столе – больших показателей не будет, но собранная панель продемонстрирует, что она «живая».
А затем можно провести проверку, вынеся батарею на солнце.
К крайним плюсовой и минусовой шинам закреплены щупы мультитестера.
Даже при облачной погоде на холостом ходу батарея выдает 19,4 вольт — это говорит о правильности соединения панелей.
Солнца на момент проверки не было, и ток невелик, всего около 0,5 ампера. Но даже в пасмурную погоду батарея вырабатывает около 10 ватт энергии.
Параллельно рекомендуется проверить пластины на перегрев — это несложно прочувствовать тыльной стороной ладони.
Если отдельные пластины на общем фоне явно перегреваются, то их желательно сразу же заменить – это пока сделать несложно.
Если батарея работает нормально, то можно ее окончательно герметизировать — закатывать в пленку.
Эксплуатационный срок этой пленки семь лет, но как показывает практика, она отлично функционирует и дольше.
Пленка имеет клеевой слой, закрытый защитной подложкой, которая снимается по мере наклеивания покрытия на фотоэлементы и акриловое стекло.
Первое, что необходимо сделать — это разложить пленку сверху конструкции и выровнять край, от которого начнется ее наклеивание. От того, насколько будет выровнен край, зависит качество приклеивания всего полотна.
Должна быть достигнута полная герметизация, без складок и пустот, так как пленка предназначена для надежной защиты фотоэлементов от любых внешних воздействий.
Далее, необходимо аккуратно отделить защитный слой от пленки по всему краю, примерно на 40 мм, сразу закрепив ее на стекле.
Эта операция проводится очень аккуратно, при приклеивании пленка разравнивается и разглаживается.
Здесь необходимо помнить, что отклеить и выровнять определенный участок пленки — уже не получится, поэтому необходимо делать работу качественно сразу.
Пленку нельзя натягивать, но в то же время она и не должна собираться складками.
Защитная подложка подгибается вниз и по мере приклеивания постепенно снимается. Освободив 20÷30 мм пленки, ее приглаживают к фотоэлементам и просветам между ними, то есть к акриловому стеклу.
Процесс закатывания батареи в пленку — длительный и кропотливый, поэтому необходимо набраться терпения и выполнять его, не торопясь.
Если пленка все-таки замялась или ушла в сторону, ее нельзя отклеивать, так как повредятся фотоэлементы. В этом случае необходимо вырезать и наклеить сверху уже закрепленной пленки дополнительный фрагмент.
Главное — закрыть всю поверхность батареи. На этой иллюстрации показан закатанный в пленку край панели. Хорошо видно, что идеальная гладкость не требуется, главное — плотное прилегание пленки по всей площади.
Когда пленка будет наклеена, можно проводить испытания готовой панели.
Для этого батарею необходимо вынести на солнце и снова подключить к ней тестер.
Как можно видеть, батарея выдает напряжение на выходах почти 20 вольт.
Затем проверяется ток короткого замыкания — он составил 3.94 ампер. А это уже, ни много, ни мало – почти 80 ватт.
Для проверки под нагрузкой к батарее через амперметр была подключена лампочка на 24 В.
Итог на фотографии – горит хоть и не в полный накал, но достаточно ярко.

Многие мастера, кроме стекла и пленки, используют еще и обрамление батареи, одевая ее в жесткую раму. Это придает конструкции необходимую прочность и повышает ее надежность.

Если планируется собрать и использовать несколько солнечных батарей, то их соединяют или последовательно — для увеличения напряжения на выходе, или параллельно – так можно добиться более высоких показателей тока и суммарной мощности

Комплекс панелей через контроллер подключается к аккумулятору — накопителю энергии, а уже от него идет распределение на точки потребления, напрямую или через инвертор.

Узнайте, как сделать солнечный коллектор своими руками, из нашей новой статьи на нашем портале.

*  *  *  *  *  *  *

Итак, как можно видеть из представленной информации, батарею вполне можно собрать своими руками. Потребуется наличие некоторых знаний электротехники и монтажа, усидчивость и внимательность.

Другое дело — что предварительно стоить очень тщательно взвесить ожидаемый эффект от батареи и стоимость комплектующих и всего необходимого для системы оборудования. Насколько система получится рентабельной, тем более с учетом местных климатических условий? Не превратится ли ее создание просто в «игрушку» для деятельного мужчины среднего возраста?

Возможно, некоторые вопросы по этому поводу снимет размещенный ниже видеосюжет:

Видео: Основные ошибки, допускаемые начинающими при планировании создания домашних солнечных электростанций

пошаговые инструкции по сборке в домашних условиях из разных материалов с фото и видео

В современном мире сложно представить себе существование без электрической энергии. Освещение, отопление, связь и прочие радости комфортной жизни напрямую зависят от неё. Это заставляет искать альтернативные и независимые источники, одним из которых является солнце. Эта область энергетики пока ещё не слишком развита, и промышленные установки стоят недёшево. Выходом станет изготовление солнечных батарей своими руками.

Что такое солнечная батарея

Солнечная батарея представляет собой панель, состоящую из соединённых между собой фотоэлементов. Она напрямую преобразует солнечную энергию в электрический ток. В зависимости от устройства системы, электрическая энергия аккумулируется или сразу идёт на энергообеспечение зданий, механизмов и приборов.

Солнечная батарея состоин из соединённых между собой фотоэлементов

Простейшими фотоэлементами пользовался почти каждый. Они встроены в калькуляторы, фонарики, аккумуляторы для подзарядки электронных гаджетов, садовые фонарики. Но этим использование не ограничивается. Существуют электромобили с подзарядкой от солнца, в космосе это один из основных источников энергии.

В странах с большим количеством солнечных дней батареи устанавливаются на крышах домов и используются для отопления и нагрева воды. Этот вид называют коллекторами, они преобразуют энергию солнца в тепловую.

Нередко электроснабжение целых городов и посёлков происходит только за счёт этого вида энергии. Строятся электростанции, работающие на солнечной радиации. Особенное распространение они получили в США, Японии и Германии.

Устройство

В основе устройства солнечной батареи лежит явление фотоэффекта, открытое в ХХ веке А.Энштейном. Выяснилось, что в некоторых веществах под действием солнечного света или других веществ, происходит отрыв заряженных частиц. Это открытие и привело в 1953 году к созданию первого гелиомодуля.

Материалом для изготовления элементов служат полупроводники — совмещённые пластины из двух материалов с разной проводимостью. Чаще всего для их изготовления используется поликристаллический или монокристаллический кремний с различными добавками.

Под действием солнечного света в одном слое появляется избыток электронов, а в другом — их недостаток. «Лишние» электроны переходят в область с их недостатком, этот процесс получил название р-n переход.

Солнечный элемент состоит из двух полупроводниковых слоём с разной проводимостью

Между материалами, образующими избыток и недостаток электронов, помещён барьерный слой, препятствующий переходу. Это необходимо для того, чтобы ток возникал только при наличии источника потребления энергии.

Попадающие на поверхность фотоны света выбивают электроны и снабжают их необходимой энергией для преодоления барьерного слоя. Отрицательные электроны переходят из р-проводника в n-проводник, а положительные совершают обратный путь.

За счёт разной проводимости материалов полупроводника удаётся создать направленное движение электронов. Таким образом возникает электрический ток.

Элементы последовательно соединены между собой, образуя панель большей или меньшей площади, которую и называют батареей. Такие батареи можно напрямую подключать к источнику потребления. Но поскольку солнечная активность в течение суток меняется, а ночью прекращается вообще, используют аккумуляторы, накапливающие энергию на время отсутствия солнечного света.

Необходимой составляющей в этом случае является контроллер. Он служит для контроля за зарядкой аккумулятора и отключает батарею при полном заряде.

Вырабатываемый солнечной батареей ток является постоянным, для использования его необходимо преобразовать в переменный. Для этого служит инвертор.

Поскольку все электрические приборы, потребляющие энергию, рассчитаны на определённое напряжение, в системе необходим стабилизатор, обеспечивающий нужные значения.

Между гелиомодулем и потребителем устанавливают дополнительные приборы

Только при наличии всех этих составляющих можно получить функциональную систему, снабжающую энергией потребители и не грозящую вывести их из строя.

Виды элементов для модулей

Существует три основных типа гелиопанелей: поликристаллические, монокристаллические и тонкоплёночные. Чаще всего все три типа производятся из кремния с различными добавками. Используются также теллурид кадмия и селенид меди-кадмия, особенно для производства плёночных панелей. Эти добавки способствуют увеличению эффективности ячеек на 5—10 %.

Кристаллические

Самые популярные — монокристаллические. Они изготавливаются из монокристаллов, имеют равномерную структуру. Такие пластины имеют форму многоугольника или прямоугольника со срезанными углами.

Монокристаллическая ячейка имеет форму прямоугольника со скошеными углами

Батарея, собранная из монокристаллических элементов, имеет большую по сравнению с другими видами производительность, её КПД 13 %. Она легка и компактна, не боится небольшого изгиба, может быть установлена на неровную поверхность, срок службы 30 лет.

К недостаткам можно отнести значительное снижение мощности при облачности, вплоть до полного прекращения выработки энергии. Это же происходит и при затемнении, ночью батарея работать не будет.

Поликристаллическая ячейка имеет форму прямоугольника, что позволяет собрать панель без пропусков

Поликристаллические производятся методом литья, имеют прямоугольную или квадратную форму и неоднородную структуру. Эффективность их ниже монокристаллических, КПД всего 7—9 %, но падение выработки при облачности, запылении или в сумерках несущественно.

Поэтому их применяют при устройстве уличного освещения, их же чаще используют самоделкины. Стоимость таких пластин ниже монокристаллов, срок эксплуатации 20 лет.

Плёночные

Токкоплёночные или гибкие элементы изготавливаются из аморфной формы кремния. Гибкость панелей делает их мобильными, свернув рулоном их можно взять с собой в путешествия и иметь независимый источник энергии в любом месте. Это же свойство позволяет монтировать их на криволинейных поверхностях.

Плёночная батарея изготавливается из аморфного кремния

По эффективности плёночные панели уступают кристаллическим в два раза, для производства одинакового количества необходима двойная площадь батареи. Да и долговечностью плёнка не отличается — в первые 2 года их эффективность падает на 20—40 %.

Но при облачности или затемнении выработка энергии сокращается всего на 10—15 %. Несомненным достоинством можно считать их относительную дешевизну.

Из чего можно сделать гелиопанель в домашних условиях

Несмотря на все преимущества батарей промышленного производства, главным их недостатком является высокая цена. Этой неприятности можно избежать, изготовив простейшую панель своими руками из подручных материалов.

Из диодов

Диод — это кристалл в пластиковом корпусе, выступающем в роли линзы. Она концентрирует солнечные лучи на проводнике, в результате возникает электрический ток. Соединив между собой большое количество диодов, получаем солнечную батарею. В качестве платы можно использовать картон.

Проблема в том, что мощность полученной энергии мала, для выработки достаточного количества понадобится огромное количество диодов. По финансовым и трудозатратам такая батарея намного превосходит заводскую, а по мощности сильно ей уступает.

Кроме того, выработка резко падает при уменьшении освещённости. Да и сами диоды ведут себя некорректно — нередко возникает самопроизвольное свечение. То есть сами же диоды потребляют произведённую энергию. Вывод напрашивается сам: неэффективно.

Из транзисторов

Как и в диодах, главный элемент транзистора — кристаллик. Но он заключён в металлический корпус, не пропускающий солнечный свет. Для изготовления батареи крышка корпуса спиливается ножовкой по металлу.

Батарею небольшой мощности можно собрать из транзисторов

Затем элементы крепят к пластине из текстолита или другого материала, подходящего на роль платы, и соединяют между собой. Таким способом можно собрать батарею, энергии которой достаточно для работы фонарика или радиоприёмника, но большой мощности ожидать от такого устройства не стоит.

Но в качестве походного источника энергии небольшой мощности вполне подойдёт. Особенно если вас увлекает сам процесс создания и не очень важна практическая польза от результата.

Умельцы предлагают использовать в качестве фотоэлементов CD-диски и даже медные пластины. Портативную зарядку для телефона несложно изготовить из фотоэлементов от садовых фонариков.

Лучшим решением будет покупка готовых пластин. Некоторые интернет-площадки продают модули с небольшим производственным браком по приемлемой цене, они вполне пригодны для использования.

Рациональное размещение батарей

От размещения модулей в большой степени зависит, сколько энергии будет производить система. Чем больше лучей попадёт на фотоэлементы, тем больше они произведут энергии. Для оптимального расположения нужно соблюдать следующие условия:

  1. Для экономии места батареи чаще всего размещают на крышах.

    Размещение солнечных баратей на крыше позволяет сэкономить место

  2. Модули устанавливают с наклоном в 45С, в идеале лучи должны попадать на панель под прямым углом.
  3. Лучше всего их ориентировать на юг или снабдить поворотной системой, обеспечивающей максимальную освещённость в течение всего дня.
  4. Чтобы избежать перегрева, летом для установки рекомендуется использовать поверхность, окрашенную в светлые тона или покрытую блестящей фольгой.
  5. На модули не должны падать тени высотных домов, деревьев, труб и других помех, препятствующих прохождению лучей.
  6. Зимой модули устанавливают почти вертикально для обеспечения самоочистки от снега.

Важно! Сила тока батареи задаётся производительностью самого слабого элемента. Даже небольшая тень на одном модуле может снизить производительность системы от 10 до 50%.

Как рассчитать необходимую мощность

Прежде чем приступить к сборке батареи, необходимо определиться с требуемой мощностью. От этого зависит количество приобретаемых ячеек и общая площадь готовых батарей.

Система может быть как автономной (самостоятельно обеспечивающей электричеством дом), так и комбинированной, совмещающей энергию солнца и традиционного источника.

Расчёт состоит из трёх шагов:

  1. Выясните общую потребляемую мощность.
  2. Определите достаточную ёмкость аккумуляторной батареи и мощность инвертора.
  3. Вычислите необходимое количество ячеек на основе данных об инсоляции в вашем регионе.

Потребляемая мощность

Для автономной системы определить её можно по вашему электросчётчику. Общее количество потребляемой энергии за месяц разделите на количество дней и получите среднее значение ежедневного потребления.

Если от батареи будет запитана только часть устройств, выясните их мощность по паспорту или маркировке на приборе. Полученные значения умножьте на количество часов работы в сутки. Сложив полученные значения для всех устройств, получите среднее потребление в сутки.

Ёмкость АБ (аккумуляторной батареи) и мощность инвертора

АБ для солнечных систем должны выдерживать большое количество циклов разряда и разряда, иметь малый саморазряд, выдерживать большой ток зарядки, работать при высоких и низких температурах, при этом требовать минимального обслуживания. Эти параметры оптимальны у свинцово-кислотных АБ.

Ещё один немаловажный показатель — ёмкость, максимальный заряд, который может принять и сохранить аккумулятор. Недостаточную ёмкость увеличивают, соединяя АБ параллельно, последовательно или комбинируя оба соединения.

Выяснить необходимое количество АБ поможет расчёт. Рассмотрим его для концентрации запаса энергии на 1 день в АБ ёмкостью 200 А.ч и напряжением 12 В.

Предположим, ежедневная потребность составляет 4800 В.час, выходное напряжение системы 24 В. Учтём, что потери на инверторе составят 20%, введём поправочный коэффициент 1,2.

4800:24х1.2=240 А.ч

Глубина разряда АБ не должны превышать 30—40%, учтём это.

240х0.4= 600 А.ч

Полученное значение втрое превышает ёмкость аккумулятора, поэтому для запаса необходимого количества потребуется 3 АБ, соединённых параллельно. Но при этом напряжение аккумулятора 12 В, чтобы увеличить его в два раза, понадобится ещё 3 АБ, соединённых последовательно.

Для получения напряжения в 48 В соедините параллельно две параллельные цепочки по 4 АБ

Инвертор служит для преобразования постоянного тока в переменный. Выбирают его по пиковой, максимальной нагрузке. На некоторых потребляющих устройствах величина пускового тока значительно выше номинальной. Именно этот показатель и берётся в расчёт. В остальных случаях учитываются номинальные значения.

Имеет значение и форма напряжения. Лучший вариант — чистая синусоида. Для приборов, нечувствительных к перепадам напряжения подойдёт квадратная форма. Следует также учитывать возможность переключения прибора от АБ напрямую к солнечным батареям.

Необходимое количество ячеек

Показатели инсоляции в разных областях сильно отличаются. Для правильного расчёта необходимо знать эти цифры для вашей местности, данные несложно найти в интернете или на метеостанции.

Таблица инсоляции по месяцам для разных регионов

Инсоляция зависит не только от времени года, но и от угла наклона батареи

При расчёте ориентируйтесь на показатели наименьшей инсоляции в течение года, иначе в этот период батарея не будет вырабатывать достаточное количество энергии.

Предположим, минимальные показатели — в январе, 0.69, максимальные — в июле, 5.09.

Поправочные коэффициент для зимнего времени — 0.7, для летнего — 0.5.

Необходимое количество энергии — 4800 Вт.ч.

Одна панель имеет мощность 260 Вт и напряжение 24 В.

Потери на АБ и инверторе составляют 20%.

Вычисляем потребление с учётом потерь: 4800×1,2=5760 Вт·ч=5,76 кВтч.

Определяем производительность одной панели.

Летом: 0,5× 260×5,09= 661,7 Втч.

Зимой: 0,7× 260×0,69=125,5 Втч.

Высчитываем необходимое количество батарей, разделив потребляемую энергию на производительность панелей.

Летом: 5760/661,7=8,7 шт.

Зимой: 5760/125,5=45,8 шт.

Получается, что для полного обеспечения, зимой понадобится в пять раз больше модулей, чем летом. Поэтому стоит сразу устанавливать больше батарей или на зимний период предусмотреть гибридную систему электроснабжения.

Как собрать солнечную батарею своими руками

Сборка состоит из нескольких этапов: изготовление корпуса, пайка элементов, сборка системы и её установка. Прежде чем приступить к работе, запаситесь всем необходимым.

Батарея состоит из нескольких слоёв

Материалы и инструменты

  • фотоэлементы;
  • плоские проводники;
  • спиртово-канифольный флюс;
  • паяльник;
  • алюминиевый профиль;
  • алюминиевые уголки;
  • метизы;
  • силиконовый герметик;
  • ножовка по металлу;
  • шуруповёрт;
  • стекло, оргстекло или плексиглаз;
  • диоды;
  • измерительные приборы.

Фотоэлементы лучше заказать в комплекте с проводниками, они специально предназначены для этой цели. Другие проводники обладают большей хрупкостью, что может стать проблемой при пайке и сборке. Есть ячейки с уже припаянными проводниками. Стоят они дороже, но существенно экономят время и трудозатраты.

Приобретите пластины с проводниками, это сократит время работы

Рамка корпуса обычно изготавливается из алюминиевого уголка, но возможно использование деревянных реек или брусков квадратного сечения 2х2. Этот вариант менее предпочтителен, так как не обеспечивает достаточную защиту от атмосферного воздействия.

Для прозрачной панели выбирайте материал с минимальным показателем преломления света. Любое препятствие на пути лучей увеличивает потери энергии. Желательно, чтобы материал пропускал как можно меньше инфракрасного излучения.

Важно! Чем больше наргевается панель, тем меньше она вырабатывает энергии.

Расчёт каркаса

Габариты каркаса высчитываются исходя из размеров ячеек. Важно между соседними элементами предусмотреть небольшое расстояние в 3—5 мм и учесть ширина рамки, чтобы она не перекрывала кромки элементов.

Ячейки выпускаются различных типоразмеров, рассмотрим вариант из 36 пластин, размером 81х150 мм. Элементы располагаем в 4 ряда, по 9 штук в одном. Исходя из этих данных, размеры каркаса получаются 835х690 мм.

Изготовление короба

  1. Из алюминиевого уголка шириной 35 мм и вырезаем две заготовки по 835 мм, две по 690 мм.
  2. Просверлите по краям отверстия под крепление.
  3. На больших заготовках просверлите по 4 отверстия на каждой.
  4. Собираем каркас, скрепив снаружи уголками при помощи шурупов.

    Каркас для батареи изготавливается из алюминиевого профиля и скрепляется уголками

  5. Из стекла, оргстекла или плексиглаза вырезаем прямоугольный лист чуть меньших размеров.
  6. Готовый каркас изнутри промазываем силиконовым герметиком, не допуская пропусков.

    Вставьте в рамку прозрачную пластину

  7. Вкладываем в каркас стекло, хорошенько прижимаем, фиксируем и даём высохнуть.

Пайка элементов и сборка модулей

Если элементы приобретены без контактов, сначала их нужно припаять к каждой пластине. Для этого нарежьте проводник на одинаковые отрезки.

  1. Вырежьте из картона прямоугольник нужного размера и намотайте на него проводник, затем разрежьте с обеих сторон.
  2. На каждый проводник нанесите флюс, приложите полоску к элементу.
  3. Аккуратно припаяйте проводник по всей длине ячейки.

    Припаяйте проводники к каждой пластине

  4. Ячейки выложите в ряд друг за другом с зазором 3—5 мм и последовательно спаяйте между собой.

    При монтаже периодически проверяйте работоспособность модулей

  5. Готовые ряды по 9 ячеек перенесите в корпус и выровняйте относительно друг друга и контура рамки.
  6. Спаяйте параллельно, используя более широкие шины и соблюдая полярность.

    Выложите ряды элементов на прозрачную подложку и спаяйте между собой

  7. Выведите контакты «+» и «-».
  8. На каждый элемент нанесите по 4 капли герметика и уложите сверху второе стекло.
  9. Дайте клею высохнуть.
  10. Залейте по периметру герметиком, чтобы внутрь не попадала влага.
  11. Закрепите панель в корпусе при помощи уголков, прикрутив их в боковым сторонам алюминиевого профиля.
  12. Установите при помощи герметика блокировочный диод Шоттке, чтобы исключить разрядку АБ через модуль.
  13. Выходной провод снабдите двухконтактным разъёмом, к нему в дальнейшем подсоедините контроллер.
  14. Прикрутите к рамке уголки для крепления батареи к опоре.
Видео: пайка и сборка солнечного модуля

Батарея готова, осталось её установить. Для более эффективной работы можно изготовить трекер.

Изготовления поворотного механизма

Простейший поворотный механизм несложно изготовить самостоятельно. Принцип его работы основан на системе противовесов.

  1. Из деревянных брусков или алюминиевого профиля соберите опору для батареи в виде стремянки.
  2. С помощью двух подшипников и металлической штанги или трубы установите на вершине батарею так, чтобы она была закреплена по центру большей стороны.
  3. Сориентируйте конструкцию с востока на запад и дождитесь, когда солнце будет в зените.
  4. Поверните панель, чтобы лучи падали на неё вертикально.
  5. Укрепите на одном конце ёмкость с водой, уравновесьте её на другом конце грузом.
  6. В ёмкости проделайте отверстие, чтобы вода понемногу вытекала.

По мере вытекания воды, вес сосуда будет уменьшаться и край панели поднимется вверх, поворачивая батарею за солнцем. Величину отверстия придётся определять опытным путём.

Простейший солнечный трекер изготавливается по принципу водяных часов

Всё, что вам понадобится, это утром налить воды в ёмкость. Такую конструкцию не установишь на крыше, а для садового участка или лужайки перед домом она вполне подойдёт. Есть и другие, более сложные конструкции трекера, но они потребуют больших затрат.

Видео: как изготовить самостоятельно электронный солнечный трекер

Установка батарей

  1. Перед тем, как устанавливать батареи на крышу, проверьте её прочность, при необходимости укрепите кровлю.
  2. Смонтируйте опоры, на которые будут крепиться батареи, и укрепите их на крыше. Конструкция должна выдерживать сильный ветер.
  3. Установите модули, чтобы они плотно прилегали к элементам опоры, закрепите саморезами.

    На крыше панель устанавливается на опору из алюминиевого профиля или другого материала

  4. Подключите разъёмы к проводам, ведущим к контроллеру. Все приборы, кроме панелей устанавливаются внутри помещения.
  5. Установите АКБ, инвертор, автоматы, подсоедините всё к сети.

Укрепить модуль можно и на вертикальной опоре

Теперь можно провести испытание, и пользоваться бесплатным электричеством.

Обслуживание модулей

Особенного обслуживания солнечные панели не требуют, ведь у них нет движущихся частей. Для их нормального функционирования достаточно время от времени очищать поверхность от грязи, пыли и птичьего помёта.

Помойте батареи из садового шланга, при хорошем напоре воды для этого не понадобится даже забираться на крышу. Следите за исправностью дополнительного оборудования.

Как скоро окупятся затраты

Не стоит ждать сиюминутной выгоды от гелиосистемы снабжения электричеством. Средняя её окупаемость приблизительно 10 лет для автономной системы дома.

Чем больше вы потребляете энергии, тем быстрее окупятся ваши затраты. Ведь и для маленького, и для большого потребления требуется приобретение дополнительного оборудования: АКБ, инвертора, контроллера, а они оставляют нималую часть расходов.

Учитывайте также срок службы оборудования, да и самих панелей, чтобы не пришлось их менять прежде, чем они окупятся.

Несмотря на всё издержки и недостатки, за солнечной энергией будущее. Солнце относится к возобновляемым источникам энергии и он прослужит, по крайней мере, ещё 5 тысяч лет. Да и наука не стоит на месте, появляются новые материалы для фотоэлементов, с гораздо большим КПД. А значит, скоро они будут доступнее по цене. Но использовать энергию солнца можно уже сейчас.

Здравствуйте! Меня зовут Ирина, мне 48 лет. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Солнечные панели своими руками — как собрать в домашних условиях? Материалы для сборки

Для того чтобы самому создать солнечные панели нужны следующие строительные материалы:

  • модули солнечные типа В;
  • рамы или уголки из алюминия для будущей панели;
  • покрытие для защиты модулей;

Рамы и уголки для солнечной панели можно изготовить самостоятельно. В качестве защитного материала можно использовать оргстекло, стекло, поликарбонат, плексиглас.

Виды солнечных панелей:

  1. монокристаллические;
  2. поликристаллический;
  3. аморфные;

Наиболее подходящими для сборки солнечных панелей своими руками является первый и второй вариант. Правда, необходимо точно знать характеристики солнечных панелей.

Производственный процесс создания

В специализированных магазинах можно приобрести наборы, в которых есть уже всё необходимое для создания солнечной панели

Доведенные ежемесячными счетами до кондиции, люди, могут собрать солнечные панели самостоятельно.

И для создания такой панели им нужно:

  1. Определиться с количеством ячеек в будущей солнечной панели.
  2. Припаять солнечные элементы по монтажной схеме группами.
  3. Нанести защитный материал, если его нет, то приклеить силиконом стекло к каждой панели.
  4. Дождаться пока высохнет силикон.
  5. Также можно застеклить и вторую часть, заключив тем самым солнечный элемент с обеих сторон.
  6. Дать этой конструкции хорошо высохнуть как минимум за сутки.
  7. Произвести работы по монтажу рамки. Для этого необходимо герметизировать края рамки и закрепить рамку из алюминия.
  8. Соединительную коробку с тыльной части конструкции нужно закрепить с помощью герметика. Клей герметик соединит с поверхности модуля соединительную коробку.
  9. Установить инвертер. Для этого на задней части панели соединительную коробку необходимо сделать с колодкой. Блок с одной стороны необходимо сделать плюсовым, со второй стороны необходимо провести провод к инвертеру. При небольшом инвертере и тока будет мало.
  10. Последним этапом является тестирование солнечной панели. На этом этапе необходимо измерить электрические параметры модуля, когда на него воздействует мощный световой поток, который имитирует солнечную энергию.

Перечень параметров, которые необходимо измерить:

  • ток короткого замыкания;
  • напряжение холостого ход;
  • электроэнергия максимальной мощности;
  • напряжение максимальной мощности;

Какой угол наклона сделать у солнечной панели?

Угол наклона полностью зависит от времени года (высоты подъема солнца)

При установке солнечной панели очень важно обратить внимание на ее расположение и угол наклона. Именно поэтому при выборе месторасположения батареи, выберите то место, где лучи будут падать перпендикулярно и будет небольшой наклон.

Очень важно при размещении солнечной панели иметь возможность в дальнейшем контролировать ее уклон.

Идеальное месторасположение солнечной панели – это крыша дома. Проблема установки может заключать только в том, что не каждая крыша выдержит вес солнечной батареи. Если такие случаи возникают, рекомендуется использовать специальные подставки, которые минимизируют нагрузку на поверхность крыши.

Рабочие показатели

При изготовлении солнечной панели точно по вышеуказанной схеме, солнечная батарея будет давать 500 Вт электричества в неделю.

Для многих такое количество электроэнергии покажется слишком маленьким. Но заметим, что солнечная батарея в нашем случае маленькая, всего 28 солнечных ячеек, и месторасположение играет немаловажную роль. В связи с этим, если необходима мини-электростанция, как говорится и затрат нужно будет значительно больше.

Цена или качество, что выбрать?

Многие, конечно, мысленно уже спорят, и восклицают, что создание солнечной панели своими руками, не идет ни в какое сравнение, с тем, что приобретается в магазине.

Безусловно, заводские солнечные панели будут куда лучше домашних, но в вопросах функциональности порой панели, сделанные своими руками, совсем не уступают станочным изделиям.

Уступать может домашняя батарея в эстетике, так как заводское, новенькое, чистенькое непременно выглядит наиболее эффектней. Но если солнечная батарея, несмотря на свой неприглядный вид, будет обеспечить весь дом электроэнергией, данный вопрос будет снят с обсуждения.

При изготовлении солнечной панели в домашних условиях, возможно, сделать все самому от А до Я, кроме, конечно же, кремниевых пластин. Что касается алюминиевых углов и защитного стекла, это, конечно же, проблематично, но разрешимо. То же самое можно сказать и о проводах, в купе с инвертером.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

как сделать самодельную солнечную панель


Солнечные батареи — источник получения энергии, которую можно направить на выработку электричества или тепла для малоэтажного дома. Вот только солнечные батареи имеют высокую стоимость и недоступны большинству жителей нашей страны. Согласны?

Другое дело, когда сделана солнечная батарея своими руками — затраты значительно уменьшаются, а работает такая конструкция ничуть не хуже, чем панель промышленного производства. Поэтому, если вы всерьез задумываетесь о приобретении альтернативного источника электроэнергии, попытайтесь сделать его своими руками – это не очень сложно.

В статье речь пойдет об изготовлении солнечных батарей. Мы расскажем, какие материалы, и инструменты для этого потребуются. А немного ниже вы найдете пошаговую инструкцию с иллюстрациями, которые наглядно демонстрируют ход работы.

Содержание статьи:

Коротко об устройстве и работе

Энергию солнца можно преобразовать в тепловую, когда энергоносителем является жидкость-теплоноситель или в электрическую, собираемую в аккумуляторах. Батарея представляет собой генератор, работающий на принципе фотоэлектрического эффекта.

Преобразование энергии солнца в электроэнергию происходит после попадания солнечных лучей на пластины-фотоэлементы, которые являются основной частью батареи.

При этом световые кванты “отпускают” свои электроны с крайних орбит. Эти свободные электроны дают электрический ток, который проходит через контроллер и скапливается в аккумуляторе, а оттуда поступает энергопотребителям.

Галерея изображений

Фото из

Сборка солнечной батареи из кремниевых пластинок

Формирование плюсовой токоведущей дорожки

Создание минусовых токоведущих линий с задней стороны

Подключение проводника и блокирующего диода

В роли пластин-фотоэлементов выступают элементы из кремния. Кремниевая пластина с одной стороны покрыта тончайшим слоем фосфора или бора – пассивного химического элемента.

В этом месте под действием солнечных лучей высвобождается большое количество электронов, которые удерживаются фосфорной плёнкой и не разлетаются.

На поверхности пластины имеются металлические “дорожки”, на которых выстраиваются свободные электроны, образуя упорядоченное движение, т.е. электрический ток.

Чем больше таких кремниевых пластин-фотоэлементов, тем больше электрического тока можно получить. Подробнее о принципе работы солнечной батареи читайте .

Верхний слой пластин-фотоэлементов покрыт слоем, который не допускает отражение солнечного света от пластин, повышая их КПД

Материалы для создания солнечной пластины

Приступая к сооружению солнечной батареи необходимо запастись следующими материалами:

  • силикатные пластины-фотоэлементы;
  • листы ДСП, алюминиевые уголки и рейки;
  • жёсткий поролон толщиной 1,5-2,5 см;
  • прозрачный элемент, выполняющий роль основания для кремниевых пластин;
  • шурупы, саморезы;
  • силиконовой герметик для наружных работ;
  • электрические провода, диоды, клеммы.

Количество требуемых материалов зависит от размера вашей батареи, которая чаще всего ограничивается количеством доступных фотоэлементов. Из инструментов вам понадобиться: шуруповёрт или набор отвёрток, ножовка по металлу и дереву, паяльник. Для проведения испытаний готовой батареи понадобиться тестер-амперметр.

Теперь рассмотрим самые важные материалы более подробно.

Кремниевые пластины или фотоэлементы

Фотоэлементы для батарей бывают трёх видов:

  • поликристаллические;
  • монокристаллические;
  • аморфные.

Поликристаллические пластины характеризуются низким КПД. Размер полезного действия составляет около 10 – 12 %, но зато этот показатель не понижается с течением времени. Продолжительность работы поликристаллов – 10 лет.

Солнечную батарею собирают из модулей, которые в свою очередь составляют из фотоэлектрических преобразователей. Батареи с жесткими кремниевыми фотоэлементами представляют собой некий сэндвич с последовательно расположенными слоями, закрепленными в алюминиевом профиле

Монокристаллические фотоэлементы могут похвастаться более высоким КПД – 13-25% и долгими сроками работы – свыше 25 лет. Однако со временем КПД монокристаллов снижается.

Монокристаллические преобразователи получают путем пиления искусственно выращенных кристаллов, что и объясняет наиболее высокую фотопроводимость и производительность.

Пленочные фотопреобразователи получают путем нанесения тонкого слоя аморфного кремния на полимерную гибкую поверхность

Гибкие батареи с аморфным кремнием – самые современные. Фотоэлектрический преобразователь у них напылен или наплавлен на полимерную основу. КПД в районе 5 – 6 %, но пленочные системы крайне удобны в укладке.

Пленочные системы с аморфными фотопреобразователями появились сравнительно недавно. Это предельно простой и максимально дешевый вид, но быстрее соперников теряющий потребительские качества.

Нецелесообразно использовать фотоэлементы разного размера. В данном случае максимальный ток, вырабатываемый батарей, будет ограничен током наиболее маленького по размеру элемента. Значит, более крупные пластины не будут работать на полную мощность.

При покупке фотоэлементов поинтересуйтесь у продавца способом доставки, большинство продавцов используют метод воскования, чтобы предотвратить разрушение хрупких элементов

Чаще всего для самодельных батарей используются моно- и поликристаллические фотоэлементы размером 3х6 дюймов, которые можно заказать в интернет-магазинах типа Е-бай.

Стоимость фотоэлементов достаточно высока, но многие магазины продают так называемые элементы группы В. Изделия, отнесённые к этой группе имеют брак, но пригодны к использованию, а их стоимость ниже, чем у стандартных пластин на 40-60%.

Большинство интернет-магазинов продают фотоэлементы комплектами по 36 или 72 фотоэлектрической преобразовательной пластины. Для соединения отдельных модулей в батарею потребуются шины, для подключения к системе нужны будут клеммы.

Галерея изображений

Фото из

Поликристаллическая фотоэлектрическая пластина

Лицевая и тыльная стороны кремниевой пластины

Монокристаллическая фотоэлектрическая пластина

Обратная сторона монокристаллической пластины

Каркас и прозрачный элемент

Каркас для будущей панели можно сделать из деревянных реек или алюминиевых уголков.

Второй вариант более предпочтителен по целому ряду причин:

  • Алюминий – лёгкий металл, не дающий серьёзной нагрузки на опорную конструкцию, на которую планируется установка батареи.
  • При проведении антикоррозийной обработки алюминий не подвержен воздействию ржавчины.
  • Не впитывает влагу из окружающей среды, не гниёт.

При выборе прозрачного элемента необходимо обратить внимание на такие параметры, как показатель преломления солнечного света и способность поглощать ИК-излучение.

От первого показателя напрямую будет зависеть КПД фотоэлементов: чем показатель преломления ниже, тем выше КПД кремниевых пластин.

Минимальный коэффициент светоотражения у плексиглас или более дешёвого его варианта – оргстекла. Чуть ниже показатель преломления света у поликарбоната.

От величины второго показателя зависит, будут ли нагреваться сами кремниевые фотоэлементы или нет. Чем меньше пластины подвергаются нагреванию, тем дольше они прослужат. ИК-излучения лучше всего поглощает специальное термопоглощающее оргстекло и стекло с ИК-поглощением. Немного хуже – обычное стекло.

Если есть возможность, то оптимальным вариантом будет использование в качестве прозрачного элемента антибликового прозрачного стекла.

По соотношению стоимости к показателям преломления света и поглощения ИК-излучения оргстекло – самый оптимальный вариант для изготовления гелиобатареи

Проект системы и выбор места

Проект гелиосистемы включает в себя расчёты необходимого размера солнечной пластины. Как было сказано выше, размер батареи, как правило, ограничен дорогостоящими фотоэлементами.

Гелиобатарея должна устанавливаться под определённым углом, который обеспечил бы максимальное попадание на кремниевые пластины солнечных лучей. Наилучший вариант – батареи, которые могут менять угол наклона.

Место установки солнечных пластин может быть самым разнообразным: на земле, на скатной или плоской крыше дома, на крышах подсобных помещений.

Единственное условие – батарея должна быть размещена на солнечной, не затененной высокой кроной деревьев стороне участка или дома. При этом оптимальный угол наклона необходимо вычислить по формуле или с применением специализированного калькулятора.

Угол наклона будет зависеть от месторасположения дома, времени года и климата. Желательно, чтобы у батареи была возможность менять угол наклона вслед за сезонными изменениями высоты солнца, т.к. максимально эффективно они работают при падении солнечных лучей строго перпендикулярно поверхности.

Для европейской части стран СНГ рекомендуемый угол стационарного наклона 50 – 60 º. Если в конструкции предусмотрено устройство для изменения угла наклона, то в зимний период лучше располагать батареи под 70 º к горизонту, в летнее время под углом 30 º

Расчёты показывают, что 1 квадратный метр гелиосистемы даёт возможность получить 120 Вт. Поэтому путём расчетов можно установить, что для обеспечения среднестатистической семьи электроэнергией в количестве 300 кВт в месяц необходима гелиосистема минимум в 20 квадратных метров.

Сразу установить такую гелиосистему будет проблематично. Но даже монтаж 5-ти метровой батареи поможет сэкономить электроэнергию и внести свой скромный вклад в экологию нашей планеты. Советуем также ознакомиться с принципом расчета необходимого количества .

Солнечная батарея может использоваться в качестве резервного энергоисточника при частом отключении централизованного энергоснабжения. Для автоматического переключения необходимо предусмотреть систему бесперебойного питания.

Подобная система удобна тем, что при использовании традиционного источника электроэнергии одновременно производится зарядка . Оборудование обслуживающее гелиобатарею размещается внутри дома, поэтому необходимо предусмотреть для него специальное помещение.

Размещая батареи на наклонной крыше дома, не забывайте об угле наклона панели, идеальный вариант, когда у батареи есть устройство для сезонного изменения угла наклона

Монтаж солнечной батареи по шагам

Выбрав место для размещения солнечной панели и оборудования для обслуживания гелиосистемы, а также имея в наличии все требуемые материалы и инструменты, можно начинать монтаж батареи.

При монтаже необходимо соблюдать технику безопасности, особенно осуществляя на крышу дома. Рассмотрим пошаговый алгоритм, как сделать солнечную батарею.

Шаг #1 – пайка контактов кремниевых пластин

Монтаж самодельной солнечной батареи часто начинается с пайки проводников фотоэлементов. Безусловно, если у вас есть возможность, то лучше всего купить фотоэлементы сразу с проводниками, т.к. пайка – очень непростая и кропотливая работа, занимающая много времени.

Пайка осуществляется следующим образом:

  1. Берётся кремниевый фотоэлемент без проводников и металлическая полоса-проводник.
  2. Проводники нарезаются при помощи картонной заготовки, их длина в 2 раза больше, чем размер кремниевой пластины.
  3. Проводник аккуратно выкладывается на пластину. На один элемент – два проводника.
  4. На место, где будет производиться спайка, необходимо нанести кислоту для работы с паяльником.
  5. Произвести пайку при помощи паяльника, аккуратно присоединив проводник к пластине.

В процессе пайки нельзя давить на силикатный элемент, т.к. он очень хрупкий и может разрушиться! Если вам посчастливилось, и вы приобрели фотоэлементы с готовыми контактами, то вы избавите себя от долгой и сложной работы, переходя сразу к изготовлению каркаса для будущей батареи.

Пайка контактов для бракованных фотоэлементов группы В производится так же и в том же направлении, что и для целых пластин

Шаг #2 – изготовление каркаса для солнечной батареи

Каркас – это место, куда будут устанавливаться фотоэлементы. Для изготовления каркаса берутся алюминиевые уголки и рейки, из которых складываются рамки. Рекомендуемый размер уголка – 70-90 мм.

На внутреннюю часть металлических уголков наносится силиконовый герметик. Герметизацию уголков необходимо произвести тщательно, от этого зависит долговечность всей конструкции.

После того, как алюминиевая рамка готова, приступаем к изготовлению заднего корпуса. Задний корпус представляет собой деревянный ящик из ДСП с невысокими бортиками.

Высокие борта будут создавать тень на фотоэлементах, поэтому их высота не должна превышать 2 см. Бортики привинчиваются при помощи саморезов и шуруповёрта.

Галерея изображений

Фото из

Изготовление корпуса для солнечной батареи

Вентиляционные отверстия в бортиках корпуса

Подложка для крепления кремниевых пластин

Окрашивание деталей корпуса для гидроизоляции

На дне ящика-корпуса из ДСП делаются вентиляционные отверстия. Расстояние между отверстиями примерно 10 см. В алюминиевую раму устанавливается прозрачный элемент (оргстекло, антибликовое стекло, плексиглас).

Прозрачный элемент прижимается и фиксируется, его крепление осуществляется при помощи метизов: 4 по углам, а также по 2 с длинных и по 1 с короткой стороны рамы. Метизы крепятся шурупами.

Каркас для гелиобатареи готов и можно приступать к самой ответственной части – монтажу фотоэлементов. Перед монтажом необходимо очистить оргстекло от пыли и обезжирить спиртсодержащей жидкостью.

Шаг #3 – монтаж кремниевых пластин-фотоэлементов

Монтаж и пайка кремниевых пластин – самая трудоёмкая часть работы по созданию солнечной панели своими руками. Сначала раскладываем фотоэлементы на оргстекло синими пластинами вниз.

Если вы впервые собирайте батарею, то можно воспользоваться подложкой для нанесения разметки, чтобы расположить пластины ровно на небольшом (3-5 мм) расстоянии друг от друга.

  1. Производим пайку фотоэлементов по следующей электросхеме: “+” дорожки расположены на лицевой стороне пластины, “-” – на обратной. Перед пайкой аккуратно наносит флюс и припой, чтобы соединить контакты.
  2. Производим пайку всех фотоэлементов последовательно рядами сверху вниз. Ряды затем должны быть также соединены между собой.
  3. Приступаем к приклеиванию фотоэлементов. Для этого наносим небольшое количество герметика на центр каждой кремниевой пластины.
  4. Переворачиваем получившиеся цепочки с фотоэлементами лицевой стороной (там, где синие пластины) вверх и размещаем пластины по разметке, которую нанесли ранее. Осторожно прижимаем каждую пластину, чтобы зафиксировать её на своём месте.
  5. Контакты крайних фотоэлементов выводим на шину, соответственно “+” и “-“. Для шины рекомендуется использовать более широкий проводник из серебра.
  6. Гелиобатарею необходимо оснастить блокирующим диодом, который соединяется с контактами и предотвращает разрядку аккумуляторов через конструкцию в ночное время.
  7. В дне каркаса сверлим отверстия для вывода проводов наружу.

Провода необходимо прикрепить к каркасу, чтобы они не болтались, сделать это можно используя силиконовый герметик.

Галерея изображений

Фото из

Подготовка кремниевых пластин к пайке

Сушка избавленных от воска элементов батареи

Вычерчивание абриса пластинок на подложке

Процесс пайки фотоэлектрических элементов батареи

Соединение кремниевых пластин в солнечную батарею

Соединение кремниевых пластин с лицевой стороны

Устройство медных токоведущих шин прибора

Проверка работоспособности части батареи

Шаг #4 – тестирование батареи перед герметизацией

Тестирование солнечной панели необходимо проводить до её герметизации, чтобы иметь возможность устранить неисправности, которые часто возникают во время пайки. Лучше всего производить тестирование после спайки каждого ряда элементов – так значительно проще обнаружить, где контакты соединены плохо.

Для тестирования вам понадобиться обычный бытовой амперметр. Измерения необходимо проводить в солнечный день в 13-14 часов, солнце не должно быть скрыто облаками.

Выносим батарею на улицу и устанавливаем в соответствии с ранее рассчитанным углом наклона. Амперметр подключаем к контактам батареи и проводим измерение тока короткого замыкания.

Смысл тестирования заключается в том, что рабочая сила электрического тока должна быть на 0,5-1,0 А ниже, чем ток короткого замыкания. Показания прибора должны быть выше 4,5 А, что говорит о работоспособности гелиобатареи.

Если тестер выдаёт меньшие показания, то где-то наверняка нарушена последовательность соединения фотоэлементов.

Обычно самодельная , сконструированная из фотоэлементов группы В выдаёт показания 5-10 А, что на 10-20% ниже, чем у солнечных панелей промышленного производства.

Галерея изображений

Фото из

Шаг 9: После проверки работоспособности частей батареи, запаянных на подложке, их располагают в корпусе

Шаг 10: Подложки с пластинами внутри корпуса фиксируются на четыре шурупа. Провод, соединяющий части батареи, выводится через вентиляционные отверстия

Шаг 11: К каждой из половин сооружаемой батареи последовательно подключается диод Шоттки. Его минус подключается к плюсу системы

Шаг 12: Для вывода проводов из корпуса высверливается отверстие. Провода скреплены узлом, чтобы не болтались, и зафиксированы герметиком

Шаг 13: После нанесения герметика необходимо сделать технологический перерыв, отпущенный на полимеризацию состава

Шаг 14: К выведенному из солнечной батареи проводу подсоединяется двухконтактный разъем. Принадлежащая ему розетка крепится на аккумуляторе прибора, который будет заряжать батарея

Шаг 15: После сборки обеих частей прибора и вывода силовой линии наружу батарею закрывают заранее подготовленным экраном

Шаг 16: Перед герметизацией стыков гелиоприбора еще раз проводится проверка работоспособности, чтобы вовремя устранить отошедшие контакты, если они будут обнаружены

Установка обеих частей батареи в подготовленный корпус

Крепление основы солнечной батареи внутри корпуса

Установка блокирующего диода Шоттки

Вывод из корпуса наружу проводов прибора

Ожидание затвердевания герметика

Крепление двухконтактного разъема к проводу

Установка светопропускающего экрана на прибор

Контроль работоспособности перед герметизацией

Шаг #5 – герметизация уложенных в корпус фотоэлементов

Герметизацию можно производить, только убедившись, что батарея работает. Для герметизации лучше всего использовать эпоксидный компаунд, но учитывая, что расход материала будет большой, а стоимость его составляет примерно 40-45 долларов. Если дороговато, то вместо него можно применять всё тот же силиконовый герметик.

Используя силиконовой герметик, отдавайте предпочтения тому, на упаковке которого указано, что он подходит для использования при минусовых температурах

Существует два способа герметизации:

  • полная заливка, когда панели заливаются герметиком;
  • нанесение герметика на пространство между фотоэлементами и на крайние элементы.

В первом случае герметизация будет более надёжной. После заливки герметик должен схватиться. Затем сверху устанавливается оргстекло и плотно прижимается к пластинам, покрытым силиконом.

Для обеспечения амортизации и дополнительной защиты между задней поверхностью фотоэлементов и каркасом из ДСП многие мастера советуют устанавливать прокладку из жёсткого поролона шириной 1,5-2,5 см.

Делать это необязательно, но желательно, учитывая, что кремниевые пластины достаточно хрупкие и легко повреждаются.

После установки оргстекла на конструкцию ставят груз, под действием которого происходит выдавливание пузырьков воздуха. Солнечная батарея готова и после повторного тестирования её можно устанавливать в заранее выбранное место и подключать к гелиосистеме вашего дома.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор фотоэлементов, заказанных в китайском интернет-магазине:

Видео-инструкция по изготовлению солнечной батареи:

Сделать солнечную батарею своими руками – не простая задача. КПД большинства таких батарей ниже, чем у панелей промышленного производства на 10-20%. Самое важное при конструировании солнечной батареи – правильно выбрать и установить фотоэлементы.

Не пытайтесь сразу создать огромную по площади панель. Попробуйте сначала соорудить маленький прибор, чтобы понять все нюансы этого процесса.

У вас есть практические навыки создания солнечных батарей? Поделитесь, пожалуйста, своим опытом с посетителями нашего сайта – пишите комментарии в расположенном ниже блоке. Там же можно задать вопросы по теме статьи.

как сделать солнечную батарею в домашних условиях + видео

Сегодня всё больше людей задумывается об альтернативном получении энергии. Солнечная панель – одно из таких устройств. Это комплект батареек для преобразования энергии солнца в электричество. Как и другие альтернативные источники, такое устройство является дорогим удовольствием. Однако монтаж батареи можно удешевить, если сделать прибор своими силами. Статья расскажет и покажет с помощью видео, как сконструировать собственными руками панель для получения солнечной энергии в домашних или иных условиях.

Принцип работы солнечной батареи

Солнце – бесплатный источник энергии. Нужно только научиться правильно ее добывать. В безоблачный день небесное светило «заряжает» землю примерно 1000 Вт на 1 кв. м. Этого хватило бы, чтобы обеспечить бытовые потребности жителей планеты. Но пока устройство для получения такой энергии не очень доступно широким слоям населения.

Солнечная панель представляет собой набор фотоэлектрических элементов. По сути, они являются полупроводниками, чаще всего — из кремния. Свет попадает на солнечный элемент и частично поглощается им. Энергия освобождает электроны. Присутствующее в фотоэлементе электрическое поле направляет электроны – а это уже ток. Солнечные элементы модуля соединены между собой и выведены на металлический контакт, с помощью которого полученная энергия снимается для внешнего использования.

Для создания солнечной батареи в домашних условиях нужно позаботиться о реализации таких тезисов:

  1. Сконструировать модуль, который будет принимать и преобразовывать энергию с минимальными затратами.
  2. Обеспечить максимально возможную мощность (читай – эффективность) источника питания.
Солнечная батарея на крыше дома

Для сборки солнечной панели вам понадобятся:

  • фотоэлементы;
  • стекло или оргстекло;
  • фанера, ДСП или алюминиевый уголок;
  • герметик;
  • паяльник небольшой мощности;
  • шины для пайки, флюс, олово;
  • мультиметр.

Где взять солнечные элементы

Фотоэлемент – ключевая деталь будущей солнечной батареи. Их поиск и покупка по адекватной стоимости – основная сложность в конструировании солнечной батареи. Существует несколько доступных вариантов:

  1. Извлечь полупроводниковые кристаллы из диодов и транзисторов, которые можно найти в старых радиоприемниках и телевизорах.
  2. Купить на eBay или AliExpress.
  3. Купить в отечественных магазинах, которые чаще всего просто перепродают товар из AliExpress и eBay.
Солнечные элементы

Первый способ может вообще не потребовать финансовых затрат, однако для более-менее мощной батареи нужно найти не один десяток диодов. Во втором варианте обязательно учтите стоимость доставки, которая может обойтись в несколько десятков долларов. Кроме того, чтобы совершать покупки в иностранных интернет-магазинах, нужно пройти процедуры регистрации и привязки банковской карты. Однако по отзывам, так всё равно обойдется дешевле, чем заказать батарею по месту (третий вариант).

Совет. В интернет-магазинах часто продаются целиком рабочие фотоэлектрические преобразователи, которые в процессе производства были отбракованы (т.н. B-тип). Стоимость их на порядок ниже, а эффективность такая же. Для сборки домашней солнечной панели сгодятся и разбитые элементы.

Прежде чем начать поиск солнечных элементов, определитесь с задачами, которые поставите перед батареей. Далее высчитайте необходимую мощность. Для этого сложите нагрузку приборов, которые запитаете от солнечной панели. Под эту величину и набирайте элементы.

Разновидности солнечных элементов

Фотоэлектрические преобразователи – это небольшие панельки со стороной от 38 до 156 мм. Для более-менее нормальной мощности вам понадобится не менее 35-50 элементов. Они могут быть как с припаянными проводниками, так и без них. Второй случай доставит больше хлопот с паяльником.

Панели очень хрупкие. Продавцы придумывают разные способы уберечь их от трещин и царапин во время доставки. Но даже такие меры не всегда спасают элементы. В процессе работы шанс повредить элементы еще больше: если их согнуть, они могут лопнуть, если сложить стопкой – поцарапать одна другую. Незначительные сколы не сильно повлияют на мощность.

На рынке есть два самых популярных типа фотоэлементов:

  • поликристаллические;
  • монокристаллические.

Поликристаллические имеют срок эксплуатации порядка 20 лет. Они достаточно эффективны в сложных погодных условиях. КПД – 7-9%. Монокристаллические преобразователи более долговечны (около 30 лет) и имеют больший КПД (13%). Однако они слишком чувствительны к плохой погоде: если солнце закрыто облаками или лучи падают не под прямым углом, эффективность существенно падает.

Виды солнечных элементов

Выбор каркаса и пайка элементов

Солнечная батарея представляет собой неглубокий короб. Лучше всего в домашней обстановке – фанерный или из ДСП, но можно и алюминиевый уголок. Он одновременно будет опорой и защитой для элементов. Для этих целей подойдёт, например, фанера 9,5 мм. Главное, чтобы бортик не затенял элементы. Можно для надёжности разделить им панель на две части.

Фотоэлектрические преобразователи обычно располагают на оргстекле или другой поверхности. Важно, чтобы она не пропускала ИК-спектр. Это необходимо для того, чтобы не нагревались сами фотоэлементы. Стекло, перед тем как расположить на нём преобразователи, нужно обезжирить. Паять можно до укладывания фотоэлементов или после.

Процесс пайки выглядит так:

  1. На проводники, которые будут паяться, предварительно нанесите флюс и припой.
  2. Солнечные элементы расположите на поверхности, оставляя зазор между ними около 5 мм.
  3. Припаяйте крайние детали к шинам — это более широкие проводники (они обычно присутствуют в наборах с фотоэлементами).
  4. Выведите «-» и «+». У большинства элементов лицевая сторона — это отрицательный полюс, а обратная — положительный.
  5. Выведите «среднюю точку», чтобы затем поставить шунтирующие диоды (диоды Шотке) для каждой половины панели – они не дадут батарее разряжаться ночью или в облачную погоду.
Герметизация элементов панели

Герметизация элементов и монтаж панели

Этот процесс – финальный этап создания солнечного источника энергии. Герметизация нужна, чтобы уменьшить негативное воздействие окружающей среды на элементы. Отличный герметик (его используют за границей) – компаунд, однако он стоит недешево. Поэтому для домашней панели подойдет и силиконовый, но довольно густой. Начните с фиксации системы в середине и по бокам, после этого залейте вещество в промежутки между элементами. На обратную сторону нанесите акриловый лак, смешанный с тем же силиконом.

Совет. Перед началом герметизации еще раз удостоверьтесь в хорошем качество пайки – протестируйте панель. Иначе потом внести изменения будет сложно.

Панель можно эксплуатировать такими способами:

  1. В электрическую цель включается инвертор, который будет преобразовывать постоянное напряжение от солнечной панели в переменное.
  2. Электрическая цель комплектуется аккумулятором (АКБ) и контроллером заряда АКБ. Они накапливают энергию от солнечной панели постоянно (в пределах вместимости АКБ), даже в тот момент, пока вы ею не пользуетесь.

Помните: вы всегда сможете нарастить количество элементов, расширив панель. Солнечная батарея будет максимально эффективной только на солнечной стороне дома. Предусмотрите возможность механического поворота и смены угла наклона, ведь солнце движется по небу, иногда его затягивают тучи. Также для эффективности важно, чтобы на устройство не налипал снег.

Изготовление солнечной панели своими руками: видео

Солнечная батарея на даче: фото

Солнечная батарея своими руками: подробная инструкция сборки

Солнечные лучи, как альтернативный источник энергии, приобретают все более широкую популярность среди населения. Особенно это касается жителей частного сектора, постепенно избавляющихся от энергетической зависимости. Однако подобные системы еще довольно дороги и не все могут их приобрести. В таких ситуациях наилучшим выходом становится солнечная батарея изготовленная своим руками из подручных материалов.

Выбор фотоэлементов

Любая солнечная батарея для дома сделанная своими руками, будет в любом случае стоить значительно ниже, чем заводская. У известных производителей производится тщательный отбор фотоэлементов, в процессе которого отсеиваются заготовки, имеющие пониженные или нестабильные показатели. Поверхность готовых изделий покрывается специальным стеклом, снижающим отражение света, отсутствующим в свободной продаже. В производстве применяются многие другие методы исследования пластинок, совершенно не подходящие для домашних условий.

Однако, солнечная батарея своими руками вполне может быть изготовлена, а полученные самоделки обладают хорошей работоспособностью и не столь заметно отличаются от изделий промышленного производства. Зато экономия денежных средств получается практически в два раза, и в определенных условиях делать панели не только целесообразно, но и выгодно.

Следовательно, основная цель на стадии подготовки заключается в правильном выборе наиболее подходящих фотоэлементов. По техническим причинам пленочные или аморфные изделия можно сразу же исключить и остановиться на пластинках их кремниевых кристаллов. В самых первых домашних опытах рекомендуется воспользоваться более дешевыми элементами из поликристаллов и лишь потом переходить к работе с монокристаллическими кремниевыми материалами.

Приобрести фотоэлементы для солнечной батареи возможно на известных зарубежных торговых площадках, таких как Алиэкспресс, Амазон и других. Они находятся там в свободной продаже в виде отдельных пластинок с различной производительностью и габаритными размерами, что позволяет собрать солнечную панель требуемой мощности.

Кроме того, существуют бракованные изделия, относящиеся к так называемому классу В, имеющие различные повреждения в виде небольших сколов и трещин. На производительность это почти не влияет, зато их стоимость значительно ниже, поэтому они чаще всего используются в самодельных гелиосистемах.

Выбор пластинок прежде всего осуществляется по их внешнему виду. Монокристаллические элементы имеют однотонную поверхность темно-синего цвета, на которой расположена хорошо заметная электродная сетка. В поликристаллических пластинках поверхность покрыта более светлым узором, образованным многочисленными мелкими кристалликами. Подробнее чем отличаются монокристаллические панели от поликристаллических читайте здесь https://electric-220.ru/news/monokristallicheskie_i_polikristallicheskie_solnechnye_batarei/2018-12-26-1624

Расчет и проектирование

Для расчетов солнечной батареи, собранной дома, обязательно потребуется перечень всех электроприборов и оборудования, имеющихся в доме. Сразу же нужно выяснить потребляемую мощность каждого из них.

Данные о мощности указываются в маркировке или в техническом паспорте устройства. Их значения довольно приблизительные, поэтому для панели, работающей с инвертором нужно ввести поправку, то есть среднее энергопотребление умножается на поправочный коэффициент. Полученная таким образом общая мощность дополнительно умножается на 1,2, учитывая потери при работе инвертора. Мощные приборы при запуске потребляют ток, в несколько раз превышающий номинальный. В связи с этим, инвертор также должен в течение короткого времени выдерживать двойную или тройную мощность.

Если мощных потребителей довольно много, но одновременно они практически не включаются, то применяемый в системе инвертор с большим выходным током получится слишком дорогим. При отсутствии значительных нагрузок рекомендуется использовать менее мощные недорогие приборы.

Солнечная батарея в домашних условиях рассчитывается по времени работы каждого электроприбора в течение суток. Вычисленное опытным путем, значение умножается на мощность, и в результате получается суточное энергопотребление, измеряемое в киловатт-часах.

Обязательно понадобятся сведения с местной метеостанции о количестве солнечной энергии, которую можно реально получить в этой местности. Расчет данного показателя выполняется на основе показаний среднегодовой солнечной радиации и ее среднемесячных значений при самой плохой погоде. Последняя цифра позволяет определить минимальное количество электроэнергии, достаточное для решения текущих задач.

Получив исходные данные можно приступать к определению мощности одного фотоэлемента. Вначале показатель солнечной радиации нужно разделить на 1000, в результате, получаются так называемые пикочасы. В это время интенсивность солнечного свечения составляет 1000 Вт/м2.

Формула для расчета

Количество энергии W, вырабатываемое одним модулем, определяется по следующей формуле: W = k*Pw*E/1000, в которой Е – величина солнечной инсоляции за определенный период времени, k – коэффициент, составляющий летом – 0,5, зимой – 0,7, Pw – мощность одного модуля. Поправочный коэффициент учитывает потери мощности фотоэлементов при нагревании солнечными лучами, а также изменение наклона лучей относительно поверхности в течение дня. Зимой элементы нагреваются меньше, поэтому и значение коэффициента будет выше.

Учитывая суммарную мощность энергопотребления и данные, полученные с помощью формулы, рассчитывается общая мощность фотоэлементов. Полученный результат делится на мощность 1 элемента и в итоге будет требуемое количество модулей.

Существуют различные модели с целым рядов мощностей элементов – от 50 до 150 Вт и выше. Выбирая компоненты с необходимыми показателями, можно собрать солнечную панель с заданной мощностью. Например, если потребность в электроэнергии составляет 90 Вт, то необходимы два модуля по 50 Вт каждый. По такой схеме можно создать любую комбинацию из имеющихся фотоэлементов. В любом случае расчеты следует производить с некоторым запасом.

Количество фотоэлементов оказывает влияние на выбор емкости аккумуляторной батареи, поскольку именно они создают зарядный ток. Если мощность панели 100 Вт, то минимальная емкость АКБ должна быть 60 А*ч. С возрастанием мощности панелей потребуются и более мощные аккумуляторы.

Выбор места установки

Производительность солнечных панелей во многом зависит от места их установки. Поэтому, перед тем как сделать солнечную батарею своими руками, нужно заранее определиться, где она будет расположена.

Одновременно, следует учитывать следующие факторы:

  • Степень затененности. Если вокруг панели находятся здания, заросли деревьев и прочие габаритные предметы, создающие тень, она не сможет нормально функционировать и вырабатывать достаточное количество электроэнергии. Кроме того, панель может очень быстро прийти в негодность, не оправдав расходы на ее изготовление.
  • Ориентирование панелей относительно солнца. Световой поток, создаваемый солнечными лучами, должен максимально захватывать поверхность фотоэлементов. Жители северного полушария направляют панель главной стороной на юг, а в южном полушарии ориентация выполняется строго на север.
  • Угол наклона. Также выбирается в зависимости от положения и местных координат и устанавливается в соответствии с широтой. Для расчетов угла установки панели в интернете существуют онлайн-калькуляторы, выдающие наиболее подходящий градус.
  • Наличие свободного доступа для чистки, ремонта и обслуживания. В процессе эксплуатации лицевая поверхность панели постепенно покрывается пылью, грязью, а зимой – снегом. В результате, ее эффективность заметно снижается. В некоторых случаях требуется полная замена солнечных батарей. Поскольку очистка будет выполняться самостоятельно, батарею желательно устанавливать в удобном и доступном для себя месте.

Подготовка материалов и инструмента

Прежде чем начинать изготовление солнечных батарей своими руками, необходимо заготовить все требующиеся материальные ресурсы и инструменты:

  • Пластинки фотоэлементов.
  • Диоды Шоттки для шунтирования фотоэлектрических элементов.
  • Специальные шины или многожильный медный провод для соединения модулей между собой.
  • Антибликовое стекло хорошего качества или плексиглас. Любые препятствия на пути солнечных лучей приводят к росту потерь энергии. Преломление света должно быть минимальным.
  • Все материалы, необходимые для пайки.
  • Фанера, рейки или алюминиевые уголки для сборки каркаса.
  • Силиконовый герметик.
  • Метизы, крепления.
  • Защитный состав или краска, чтобы обработать деревянные поверхности.
  • Обычные инструменты – отвертки, кисти малярные, стеклорез, паяльник, ножовки по дереву и металлу и другие приспособления для конкретной ситуации.

Самая первая солнечная батарея собранная своими руками из подручных материалов должна изготавливаться из пластинок, к которым уже припаяны выводы. За счет этого снижается риск их повреждений во время сборки. Если же имеется опыт работы с паяльником, то будет дешевле купить обычные фотоэлементы и самостоятельно припаять к ним провода. По результатам расчетов заранее известно, какие пластинки будут соединяться последовательно, а какие – параллельно. Лучше всего составить предварительную схему подключения или макет и по ней делать монтаж.

Размеры каркаса определяются в соответствии с размерами ячеек. Между каждым элементом оставляется тепловой зазор 3-5 мм, а сама рамка не должна перекрывать края элементов.

Как собрать солнечную батарею своими руками

Сборка корпуса солнечной батареи

Сборка солнечных батарей, а именно, корпуса может выполняться в разных вариантах. В первом случае ее можно сделать из фанерных листов и деревянных реек, поэтому такой монтаж не представляет особой сложности. Конструкции выпиливаются по размерам, а затем соединяются между собой саморезами. Все стыки и швы предварительно промазываются герметиком. Все деревянные части покрываются краской или специальными защитными составами. Дальнейшие работы проводятся только после полного высыхания конструкции.

Немного сложнее изготовить солнечную батарею из алюминиевого уголка. В этом случае сборка каркаса происходит в следующем порядке:

  • Сборка из уголка прямоугольного каркаса.
  • В каждом углу конструкции сверлятся отверстия под крепления.
  • Внутренняя часть профиля по всему периметру покрывается силиконовым герметиком.
  • Внутрь каркаса на обработанные места укладывается текстолит или оргстекло, вырезанные по размеру. Их нужно как можно плотнее прижать к уголкам.
  • Внутри корпуса лист прозрачного материала фиксируется крепежными уголками, установленными по углам.
  • Дальнейшие работы проводятся после полного высыхания герметика. Предварительно, все внутренние поверхности протираются от пыли и загрязнений.

Пайка проводов и соединение фотоэлементов

Все элементы для солнечных батарей отличаются повышенной хрупкостью и требуют аккуратного обращения. Перед началом пайки они протираются, чтобы поверхность была идеально чистой. Элементы с припаянными проводниками все равно следует проверить и устранить обнаруженные недостатки.

На каждой фотопластинке имеются контакты с различной полярностью. Вначале проводники припаиваются к ним, а уже потом соединяются между собой.

При использовании шин вместо проводов, необходимо учитывать следующие особенности:

  • Шины размечаются и разрезаются на требуемое количество полосок.
  • Контакты пластин протираются спиртом, после чего на них наносится тонкий слой флюса, с одной стороны.
  • Шина прикладывается по всей длине контакта, после чего по ней нужно провести разогретым паяльником.
  • Пластина переворачивается, и такая же операция повторяется на другой стороне.

Паяльник во время монтажа нельзя сильно прижимать к пластине, иначе она может лопнуть. На лицевой стороне после пайки не должно оставаться неровностей. Если они остались, нужно еще раз пройти паяльником по шву.

Чтобы не ошибиться с размещением пластин, перед тем как их собирать, на поверхность листа рекомендуется нанести разметку с учетом всех размеров и зазоров. После этого фотоэлементы укладываются на свои места. Затем контакты панелей соединяются между собой с обязательным соблюдением полярности.

Нанесение герметизирующего слоя

Перед тем как самому герметизировать конструкцию, нужно выполнить тестирование и проверить солнечные батареи на работоспособность. Она выносится на солнце, после чего на выводах шин замеряется напряжение. Если оно в пределах нормы, можно приступать к нанесению герметика.

Один из наиболее подходящих вариантов предполагает следующие действия:

  • Силиконовый герметик наносится на самодельные солнечные батареи капельками по краям корпуса и между пластинами. После этого края фотоэлементов аккуратно прижимаются к прозрачному основанию и должны прилегать к нему как можно плотнее.
  • На каждый край пластинок укладывается небольшой груз, после чего герметик полностью высыхает, а фотоэлементы надежно фиксируются.
  • В самом конце аккуратно промазываются края рамки и все стыки между пластинами. На данном этапе герметиком покрывается все, кроме самих пластинок, он не должен попасть на их оборотную сторону.

Окончательная сборка солнечной панели

После всех операций остается лишь полностью собрать солнечную батарею в домашних условиях.

В этом случае порядок действий будет следующий:

  • В боковой части корпуса устанавливается соединительный разъем, к которому подключаются диоды Шоттки.
  • С лицевой стороны вся сборка пластинок солнечной батареи закрывается прозрачным защитным экраном и герметизируется, чтобы исключить попадание влаги внутрь конструкции.
  • Для обработки лицевой стороны рекомендуется использовать специальный лак, например, PLASTIK-71.
  • После сборки выполняется окончательная проверка, после чего солнечная батарея из подручных средств сделанная своими руками может устанавливаться на свое место.

пошаговые инструкции по сборке в домашних условиях из разных материалов с фото и видео

Наверное, нет такого человека, который не хотел бы стать более независимым. Возможность полностью распоряжаться собственным временем, путешествовать, не зная границ и расстояний, не задумываться о жилищных и финансовых проблемах — вот что даёт ощущение настоящей свободы. Сегодня мы расскажем о том, как, используя солнечное излучение, снять с себя бремя энергетической зависимости. Как вы догадались, речь пойдёт о солнечных батареях. А если быть точнее, то о том, можно ли своими руками построить настоящую солнечную электростанцию.

История создания и перспективы использования

Идею превращения энергии Солнца в электричество человечество вынашивало давно. Первыми появились гелиотермальные установки, в которых перегретый сконцентрированными солнечными лучами пар вращал турбины генератора. Прямое преобразование стало возможным лишь в середине XIX века, после того, как француз Александр Эдмон Баккарель открыл фотоэлектрический эффект. Попытки создать на основании этого явления действующую солнечную ячейку увенчались успехом лишь полвека спустя, в лаборатории выдающегося русского учёного Александра Столетова. Полностью описать механизм фотоэлектрического эффекта удалось ещё позже — человечество обязано этим Альберту Энштейну. К слову, именно за эту работу он получил Нобелевскую премию.

Баккарель, Столетов и Энштейн — вот те учёные, которые заложили фундамент современной солнечной энергетики

О создании первого солнечного фотоэлемента на основе кристаллического кремния возвестили мир сотрудники компании Bell Laboratories в далёком апреле 1954 года. Эта дата, по сути, и является отправной точкой технологии, которая в скором времени сможет стать полноценной заменой углеводородному топливу.

Поскольку ток одной фотоэлектрической ячейки составляет миллиамперы, то для получения электроэнергии достаточной мощности их приходится соединять в модульные конструкции. Защищённые от внешнего воздействия массивы солнечных фотоэлементов и являются солнечной батареей (из-за плоской формы устройство нередко называют солнечной панелью).

Преобразование солнечного излучения в электричество имеет огромные перспективы, ведь на каждый квадратный метр земной поверхности приходится в среднем 4.2 кВт/час энергии в день, а это экономия практически одного барреля нефти в год. Изначально используемая лишь для космической отрасли технология уже в 80-х годах прошлого века стала настолько обыденной, что фотоэлементы стали использовать в бытовых целях — в качестве источника питания калькуляторов, фотоаппаратов, светильников и т. д. Параллельно создавались и «серьёзные» гелиоэлектрические установки. Закреплённые на крышах домов, они позволяли полностью отказаться от проводного электричества. Сегодня можно наблюдать рождение электростанций, представляющих собой многокилометровые поля из кремниевых панелей. Вырабатываемая ими мощность позволяет питать целые города, поэтому можно с уверенностью говорить о том, что будущее — за солнечной энергетикой.

Современные солнечные электростанции представляют собой многокилометровые поля фотоэлементов, способные снабжать электричеством десятки тысяч домов

Солнечная батарея: как это работает

После того как Энштейн описал фотоэлектрический эффект, миру открылась вся простота такого, казалось бы, сложного физического явления. В его основе лежит вещество, отдельные атомы которого находятся в неустойчивом состоянии. При «бомбардировке» фотонами света из их орбит выбиваются электроны — вот они-то и являются источниками тока.

Практически полвека фотоэффект не имел практического применения по одной простой причине — отсутствовала технология получения материалов с неустойчивой атомной структурой. Перспективы дальнейших исследований появились лишь с открытием полупроводников. Атомы этих материалов имеют либо избыток электронов (n-проводимость), или же испытывают в них нехватку (p-проводимость). При использовании двухслойной структуры со слоем n-типа (катод) и p-типа (анод), «обстрел» фотонами света выбивает электроны из атомов n-слоя. Покидая свои места, они устремляются на свободные орбиты атомов p-слоя и далее через подключённую нагрузку возвращаются на исходные позиции. Наверное, каждый из вас знает, что движение электронов в замкнутом контуре представляет собой электрический ток. Вот только заставить электроны перемещаться удаётся не благодаря магнитному полю, как в электрических генераторах, а за счёт потока частиц солнечного излучения.

Солнечная панель работает благодаря фотоэлектрическому эффекту, который был открыт ещё в начале XIX века

Поскольку мощность одного фотоэлектрического модуля недостаточна для питания электронных устройств, то для получения требуемого напряжения используется последовательное подключение множества ячеек. Что же касается силы тока, то её наращивают параллельным соединением определённого количества таких сборок.

Генерация электричества в полупроводниках напрямую зависит от количества солнечной энергии, поэтому фотоэлементы не только устанавливают под открытым небом, но и стараются сориентировать их поверхность перпендикулярно падающим лучам. А чтобы защитить ячейки от механических повреждений и атмосферного воздействия, их монтируют на жёстком основании и сверху защищают стеклом.

Классификация и особенности современных фотоэлементов

Первую солнечную ячейку изготовили на основе селена (Se), однако низкий КПД (менее 1%), быстрое старение и высокая химическая активность селеновых фотоэлементов вынуждали искать другие, более дешёвые и эффективные материалы. И они нашлись в лице кристаллического кремния (Si). Поскольку этот элемент периодической таблицы является диэлектриком, его проводимость обеспечили за счёт включений из различных редкоземельных металлов. В зависимости от технологии изготовления существует несколько типов кремниевых фотоэлементов:

  • монокристаллические;
  • поликристаллические;
  • из аморфного Si.

Первые изготавливаются методом срезания тончайших слоёв от слитков кремния самой высокой степени очистки. Внешне фотоэлементы монокристаллического типа выглядят как однотонные тёмно-синие стеклянные пластины с выраженной электродной сеткой. Их КПД достигает 19%, а срок службы составляет до 50 лет. И хоть производительность изготовленных на основе монокристаллов панелей постепенно падает, есть данные, что изготовленные более 40 лет назад батареи и сегодня сохраняют работоспособность, выдавая до 80% своей первоначальной мощности.

Монокристаллические солнечные ячейки имеют однородный тёмный цвет и срезанные углы — эти признаки не позволяют спутать их с другими фотоэлементами

В производстве поликристаллических фотоэлементов используют не такой чистый, но зато более дешёвый кремний. Упрощение технологии сказывается на внешнем виде пластин — они имеют не однородный оттенок, а более светлый узор, который образуют границы множества кристаллов. КПД таких солнечных ячеек немного ниже, чем у монокристаллических — не более 15%, а срок службы составляет до 25 лет. Надо сказать, что снижение основных эксплуатационных показателей абсолютно не сказалось на популярности поликристаллических фотоэлементов. Они выигрывают за счёт более низкой цены и не такой сильной зависимости от внешней загрязнённости, низкой облачности и ориентации на Солнце.

Поликристаллические фотоэлементы имеют более светлый синий оттенок и неоднородный рисунок — следствие того, что их структура состоит из множества кристаллов

Для солнечных батарей из аморфного Si используется не кристаллическая структура, а тончайший слой кремния, который напыляют на стекло или полимер. Хоть подобный метод производства и является самым дешёвым, такие панели имеют самый короткий срок жизни, причиной чему является выгорание и деградация аморфного слоя на солнце. Не радует этот тип фотоэлементов и производительностью — их КПД составляет не более 9% и во время эксплуатации существенно снижается. Использование солнечных батарей из аморфного кремния оправдано в пустынях — высокая солнечная активность нивелирует падение производительности, а бескрайние просторы позволяют размещать гелиоэлекростанции любой площади.

Возможность напылять кремниевую структуру на любую поверхность позволяет создавать гибкие солнечные панели

Дальнейшее развитие технологии производства фотоэлектрических элементов вызвано необходимостью в снижении цены и улучшении эксплуатационных характеристик. Максимальной производительностью и долговечностью сегодня обладают плёночные фотоэлементы:

  • на основе теллурида кадмия;
  • из тонких полимеров;
  • с использованием индия и селенида меди.

О возможности применения в самодельных устройствах тонкоплёночных фотоэлементов говорить пока ещё рано. Сегодня их выпуском занимается только несколько наиболее «продвинутых» в технологическом плане компаний, поэтому чаще всего гибкие фотоэлементы можно увидеть в составе готовых солнечных панелей.

Какие фотоэлементы лучше всего подходят для солнечной батареи и где их можно найти

Изготовленные кустарным способом солнечные панели всегда будут находиться на шаг позади своих заводских собратьев, и на то есть несколько причин. Во-первых, известные производители тщательно отбирают фотоэлементы, отсеивая ячейки с нестабильными или сниженными параметрами. Во-вторых, при изготовлении гелиоэлектрических батарей используется специальное стекло с повышенным светопропусканием и сниженной отражающей способностью — найти такое в продаже практически невозможно. И в-третьих, прежде чем приступать к серийному выпуску, все параметры промышленных образцов обкатывают с использованием математических моделей. В итоге минимизируется влияние нагрева ячеек на КПД батареи, улучшается система отвода тепла, находится оптимальное сечение соединяющих шин, исследуются пути снижения скорости деградации фотоэлементов и т. д. Решать подобные задачи, не имея оборудованной лаборатории и соответствующей квалификации, невозможно.

Низкая стоимость самодельных солнечных батарей позволяет построить установку, позволяющую полностью отказаться от услуг энергокомпаний

Тем не менее сделанные своими руками солнечные батареи показывают неплохие результаты производительности и не так уж и сильно отстают от промышленных аналогов. Что же касается цены, то здесь мы имеем выигрыш более чем в два раза, то есть при одинаковых затратах самоделки дадут в два раза больше электроэнергии.

Учитывая всё вышесказанное, вырисовывается картина того, какие фотоэлементы подходят под наши условия. Плёночные отпадают по причине отсутствия в продаже, а аморфные — из-за короткого срока службы и низкого КПД. Остаются ячейки из кристаллического кремния. Надо сказать, что в первом самодельном устройстве лучше использовать более дешёвые «поликристаллы». И только обкатав технологию и «набив руку», следует переходить на монокристаллические ячейки.

Для обкатки технологий подойдут дешёвые некондиционные фотоэлементы — как и качественные устройства, их можно купить на зарубежных торговых площадках

Что касается вопроса, где взять недорогие солнечные элементы, то их можно найти на зарубежных торговых площадках типа Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon и др. Там они продаются как в виде отдельных фотоэлементов различных размеров и производительности, так и готовыми наборами для сборки солнечных панелей любой мощности.

Продавцы нередко предлагают фотоэлементы так называемого класса «B», которые представляют собой повреждённые солнечные батареи моно- или поликристаллического типа. Небольшие сколы, трещины или отсутствие уголков практически не сказывается на производительности ячеек, зато позволяет приобрести их по гораздо меньшей стоимости. Именно по этой причине их выгоднее всего использовать в самодельных гелиоэнергетических устройствах.

Можно ли заменить фотоэлектрические пластины чем-то другим

Редко у какого домашнего мастера не найдётся заветной коробочки со старыми радиодеталями. А ведь диоды и транзисторы от старых приёмников и телевизоров являются всё теми же полупроводниками с p-n-переходами, которые при освещении солнечным светом вырабатывают ток. Воспользовавшись этими их свойствами и соединив несколько полупроводниковых приборов, можно сделать самую настоящую солнечную батарею.

Для изготовления маломощной солнечной батареи можно использовать старую элементную базу полупроводниковых приборов

Внимательный читатель сразу же спросит, в чём подвох. Зачем платить за фабричные моно- или поликристаллические ячейки, если можно использовать то, что лежит буквально под ногами. Как всегда, дьявол скрывается в деталях. Дело в том, что самые мощные германиевые транзисторы позволяют получить на ярком солнце напряжение не более 0.2 В при силе тока, измеряемой микроамперами. Для того чтобы достичь параметров, которые выдаёт плоский кремниевый фотоэлемент, понадобится несколько десятков, а то и сотен полупроводников. Сделанная из старых радиодеталей батарея сгодится разве что для зарядки кемпингового светодиодного фонаря или небольшого аккумулятора мобильного телефона. Для реализации более масштабных проектов, без покупных солнечных ячеек не обойтись.

На какую мощность солнечных батарей можно рассчитывать

Задумываясь о строительстве собственной солнечной электростанции, каждый мечтает о том, чтобы полностью отказаться от проводного электричества. Для того чтобы проанализировать реальность этой затеи, сделаем небольшие расчёты.

Узнать суточное потребление электроэнергии несложно. Для этого достаточно заглянуть в присланный энергосбывающей организацией счёт и разделить количество указанных там киловатт на число дней в месяце. К примеру, если вам предлагают оплатить 330 кВт×час, то это значит, что суточное потребление составляет 330/30=11 кВт×час.

График зависимости мощности солнечной батареи в зависимости от освещённости

В расчётах следует обязательно учитывать тот факт, что солнечная панель будет вырабатывать электричество только в светлое время суток, причём до 70% генерации осуществляется в период с 9 до 16 часов. Кроме того, эффективность работы устройства напрямую зависит от угла падения солнечных лучей и состояния атмосферы.

Небольшая облачность или дымка снизят эффективность токоотдачи гелиоустановки в 2–3 раза, тогда как затянутое сплошными облаками небо спровоцирует падение производительности в 15–20 раз. В идеальных условиях для генерации 11 кВт×час энергии было бы достаточно солнечной батареи мощностью 11/7 = 1.6 кВт. Учитывая влияние природных факторов, этот параметр следует увеличить примерно на 40–50%.

Кроме того, есть ещё один фактор, заставляющий увеличить площадь используемых фотоэлементов. Во-первых, не следует забывать о том, что ночью батарея работать не будет, а значит, понадобятся мощные аккумуляторы. Во-вторых, для питания бытовых приборов нужен ток напряжением 220 В, поэтому понадобится мощный преобразователь напряжения (инвертор). Специалисты утверждают, что потери на накопление и трансформацию электроэнергии забирают до 20–30% от её общего количества. Поэтому реальная мощность солнечной батареи должна быть увеличена на 60–80% от расчётной величины. Принимая значение неэффективности в 70%, получаем номинальную мощность нашей гелиопанели, равную 1.6 + (1.6×0.7) =2.7 кВт.

Использование сборок из высокотоковых литиевых аккумуляторов является одним из наиболее изящных, но отнюдь не самым дешёвым способом хранения солнечной электроэнергии

Для хранения электроэнергии понадобятся низковольтные аккумуляторы, рассчитанные на напряжение 12, 24 или 48 В. Их ёмкость должна быть рассчитана на суточное потребление энергии плюс потери на трансформацию и преобразование. В нашем случае понадобится массив батарей, рассчитанных на хранение 11 + (11×0.3) = 14.3 кВт×час энергии. Если использовать обычные 12-вольтовые автомобильные аккумуляторы, то понадобится сборка на 14300 Вт×ч / 12 В = 1200 А×ч, то есть шесть аккумуляторов, рассчитанных на 200 ампер-часов каждый.

Как видите, даже для того, чтобы обеспечить электричеством бытовые потребности средней семьи, понадобится серьёзная гелиоэлектрическая установка. Что касается использования самодельных солнечных батарей для отопления, то на данном этапе такая затея не выйдет даже на границы самоокупаемости, не говоря уж о том, чтобы можно было что-то сэкономить.

Расчёт размера батареи

Размер батареи зависит от требуемой мощности и габаритов источников тока. При выборе последних вы обязательно обратите внимание на предлагаемое разнообразие фотоэлементов. Для использования в самодельных устройствах удобнее всего выбирать солнечные ячейки среднего размера. Например, рассчитанные на выходное напряжение 0.5 В и силу тока до 3 А поликристаллические панели размером 3×6 дюймов.

При изготовлении солнечной батареи они будут последовательно соединяться в блоки по 30 шт, что позволит получить требуемое для зарядки автомобильной батареи напряжение 13–14 В (учитывая потери). Максимальная мощность одного такого блока составляет 15 В × 3 А = 45 Вт. Исходя из этого значения, будет нетрудно подсчитать, сколько элементов понадобится для постройки солнечной панели заданной мощности и определить её размеры. Например, для постройки 180-ваттного солнечного электрического коллектора понадобится 120 фотоэлементов общей площадью 2160 кв. дюймов (1.4 кв.м).

Постройка самодельной солнечной батареи

Прежде чем приступать к изготовлению солнечной панели, следует решить задачи по её размещению, рассчитать габариты и подготовить необходимые материалы и инструмент.

Правильный выбор места установки — это важно

Поскольку солнечная панель будет изготавливаться своими руками, соотношение её сторон может быть любым. Это очень удобно, поскольку самодельное устройство можно более удачно вписать в экстерьер кровли или дизайн загородного участка. По этой же причине выбирать место для монтажа батареи следует ещё до начала проектировочных мероприятий, не забывая учитывать несколько факторов:

  • открытость места для солнечных лучей в течение светового дня;
  • отсутствие затеняющих построек и высоких деревьев;
  • минимальное расстояние до помещения, в котором установлены аккумулирующие мощности и преобразователи.

Конечно, установленная на крыше батарея выглядит более органично, однако размещение устройства на земле имеет больше преимуществ. В этом случае исключается возможность повреждения кровельных материалов при установке поддерживающего каркаса, снижается трудоёмкость монтажа устройства и появляется возможность своевременного изменения «угла атаки солнечных лучей». И что самое главное — при нижнем размещении будет намного проще поддерживать чистоту поверхности солнечной панели. А это является залогом того, что установка будет работать в полную силу.

Монтаж солнечной панели на крыше вызвана скорее нехваткой места, чем необходимостью или удобством эксплуатации

Что понадобится в процессе работы

Приступая к изготовлению самодельной солнечной панели, следует запастись:

  • фотоэлементами;
  • многожильным медным проводом или специальными шинами для соединения солнечных ячеек;
  • припоем;
  • диодами Шоттки, рассчитанными на токоотдачу одного фотоэлемента;
  • качественным антибликовым стеклом или плексигласом;
  • рейками и фанерой для изготовления каркаса;
  • силиконовым герметиком;
  • метизами;
  • краской и защитным составом для обработки деревянных поверхностей.

В работе понадобится самый простой инструмент, который всегда есть под рукой у домовитого хозяина — паяльник, стеклорез, пила, отвёртка, малярная кисть и др.

Инструкция по изготовлению

Для изготовления первой солнечной батареи лучше всего использовать фотоэлементы с уже припаянными выводами — в этом случае уменьшается риск повреждения ячеек при сборке. Тем не менее, если вы имеете навыки обращения с паяльником, то сможете немного сэкономить, купив солнечные элементы с нераспаянными контактами. Для постройки панели, которую мы рассматривали в приведённых выше примерах, понадобится 120 пластин. Используя соотношение сторон примерно 1:1, потребуется укладка 15 рядов фотоэлементов по 8 штук в каждом. При этом мы сможем каждые два «столбика» соединить последовательно, а четыре таких блока подключить параллельно. Таким образом можно избежать путаницы в проводах и получить ровный, красивый монтаж.

Схема электрических соединений домашней солнечной электростанции

Корпус

Сборку солнечной панели всегда следует начинать с изготовления корпуса. Для этого нам понадобятся алюминиевые уголки или деревянные рейки высотой не более 25 мм — в этом случае они не будут бросать тень на крайние ряды фотоэлементов. Исходя из размеров наших кремниевых ячеек размером 3х6 дюймов (7.62х15.24 см), размер рамы должен составлять не менее 125х 125 см. Если вы решите использовать другое соотношение сторон (например, 1:2), то каркас можно дополнительно усилить поперечиной из рейки такого же сечения.

Обратную сторону корпуса следует зашить панелью из фанеры или OSB, а в нижнем торце рамы просверлить вентиляционные отверстия. Соединение внутренней полости панели с атмосферой понадобится для выравнивания влажности — в противном случае не избежать запотевания стёкол.

Для изготовления корпуса солнечной панели подойдут самые простые материалы — деревянные рейки и фанера

По внешнему размеру каркаса вырезают панель из плексигласа или высококачественного стекла высокой степени прозрачности. В крайнем случае можно использовать оконное стекло толщиной до 4 мм. Для его крепления подготавливают уголковые кронштейны, в которых выполняют сверления для крепления к раме. При использовании оргстекла можно проделать отверстия непосредственно в прозрачной панели — это упростит сборку.

Чтобы защитить деревянный корпус солнечной батареи от влаги и грибка, его пропитывают антибактериальным составом и окрашивают масляной краской.

Для удобства сборки электрической части, из ДВП или другого диэлектрического материала вырезают подложку по внутреннему размеру рамы. В дальнейшем на ней будет выполняться монтаж фотоэлементов.

Пайка пластин

Перед тем как начать пайку, следует «прикинуть» укладку фотоэлементов. В нашем случае понадобится 4 массива ячеек по 30 пластин в каждом, причём располагаться в корпусе они будут пятнадцатью рядами. С такой длинной цепочкой будет неудобно работать, к тому же возрастает риск повреждения хрупких стеклянных пластин. Рационально будет соединять по 5 деталей, а окончательную сборку выполнять после того, как фотоэлементы будут смонтированы на подложке.

Для удобства, фотоэлементы можно смонтировать на непроводящей подложкке из текстолита, оргстекла или ДВП

После соединения каждой цепочки, следует проверить её работоспособность. Для этого каждую сборку помещают под настольную лампу. Записывая значения силы тока и напряжения, можно не только контролировать работоспособность модулей, но и сравнивать их параметры.

Для пайки используем маломощный паяльник (максимум 40 Вт) и хороший, легкоплавкий припой. Его в небольшом количестве наносим на выводные части пластин, после чего, соблюдая полярность подключения, соединяем детали друг с другом.

При пайке фотоэлементов следует проявлять максимальную аккуратность, поскольку эти детали отличаются повышенной хрупкостью

Собрав отдельные цепочки, разворачиваем их тыльной частью к подложке и при помощи силиконового герметика приклеиваем к поверхности. Каждый 15-вольтовый блок фотоэлементов снабжаем диодом Шоттки. Этот прибор позволяет току протекать только в одном направлении, поэтому не позволит аккумуляторам разряжаться при низком напряжении солнечной панели.

Окончательное соединение отдельных цепочек фотоэлементов выполняют согласно представленной выше электрической схеме. В этих целях можно использовать специальную шину или многожильный медный провод.

Навесные элементы солнечной батареи следует закрепить термоклеем или саморезами

Сборка панели

Подложки с расположенными на них фотоэлементами укладывают в корпус и крепят саморезами. Если рама усиливалась поперечиной, то в ней выполняют несколько сверлений под монтажные провода. Кабель, который выводят наружу, надёжно фиксируют на раме и припаивают к выводам сборки. Чтобы не путаться с полярностью, лучше всего использовать двухцветные провода, подключая красный вывод к «плюсу» батареи, а синий — к её «минусу». По верхнему контуру рамы наносят сплошной слой силиконового герметика, поверх которого укладывают стекло. После окончательной фиксации сборку солнечной батареи считают законченной.

После того, как на герметик будет установлено защитное стекло, панель можно транспортировать к месту установки

Установка и подключение солнечной батареи к потребителям

В силу ряда причин самодельная солнечная панель является достаточно хрупким устройством, поэтому требует обустройства надёжного поддерживающего каркаса. Идеальным вариантом будет конструкция, которая позволит ориентировать источник бесплатной электроэнергии в обеих плоскостях, однако сложность такой системы чаще всего является весомым доводом в пользу простой наклонной системы. Она представляет собой подвижную раму, которую можно выставить под любым углом к светилу. Один из вариантов каркаса, сбитого из деревянного бруса, представлен ниже. Вы же можете использовать для его изготовления металлические уголки, трубы, шины и т. д. – всё, что есть под руками.

Чертёж каркаса солнечной батареи

Чтобы подключить солнечную батарею к аккумуляторам, понадобится контроллер заряда. Этот прибор будет следить за степенью заряда и разряда батарей, контролировать токоотдачу и выполнять переключение на сетевое питание при значительной просадке напряжения. Прибор необходимой мощности и требуемого функционала можно купить в тех же торговых точках, где продаются фотоэлементы. Что касается питания бытовых потребителей, то для этого потребуется трансформировать низковольтное напряжение в 220 В. С этим успешно справляется другое устройство — инвертор. Надо сказать, что отечественная промышленность выпускает надёжные приборы с хорошими ТТХ, поэтому преобразователь можно купить на месте — бонусом в этом случае будет «настоящая» гарантия.

Одной солнечной батареи для полноценного электроснабжения дома будет недостаточно — понадобятся еще и аккумуляторы, контроллер заряда и инвертор

В продаже можно найти инверторы одной и той же мощности, отличающиеся по цене в разы. Подобный разброс объясняется «чистотой» выходного напряжения, что является необходимым условием питания отдельных электрических устройств. Преобразователи с так называемой чистой синусоидой имеют усложнённую конструкцию, и как следствие, более высокую стоимость.

Видео: изготовление солнечной панели своими руками

Постройка домашней солнечной электростанции является нетривиальной задачей и требует как финансовых и временных затрат, так и минимальных знаний основ электротехники. Приступая к сборке солнечной панели, следует соблюдать максимальное внимание и аккуратность — только в этом случае можно рассчитывать на удачное решение вопроса. Напоследок хотелось бы напомнить о том, что загрязнение стекла является одним из факторов падения производительности. Не забывайте своевременно чистить поверхность солнечной панели, иначе она не сможет работать на полную мощность.

советов своими руками о том, как создать солнечную батарею

Возобновляемые источники энергии становятся все более доступными для потребителей, но для большинства людей солнечные панели все еще могут оказаться довольно дорогими. Проблема здесь в том, что коммерческие панели действительно дороги в производстве и обслуживании, но если вы любите приключения или достаточно опытны, вы можете попробовать построить солнечную панель самостоятельно. Хотя это может показаться невозможным, это захватывающий и сложный проект, и позвольте мне сказать вам, что построить свою собственную солнечную панель дома более чем возможно.

На самом деле, самодельные солнечные панели становятся все более популярными прямо сейчас, и есть много людей, которые делают это, чтобы экспериментировать и получать удовольствие, или чтобы сэкономить деньги, используя дешевую солнечную энергию. Студенты делают солнечные панели в рамках своих проектов, взрослые делают это, чтобы сэкономить деньги, некоторые делают это просто для удовольствия. Итак, если вы читаете это эссе, то, вероятно, подумываете о создании собственной солнечной панели, что действительно смело. Итак, если вы хотите узнать, как построить свою собственную солнечную панель, вперед, вот пошаговая инструкция, как это сделать.

Шаг 1. Создание шаблона и построение рамы

Во-первых, вам нужно решить, какого размера и формы будет ваша панель. Это может зависеть от того, где вы планируете разместить свою панель, но в целом вы ограничены только своими амбициями. Каркас вашего панно может быть изготовлен из фанеры или другого прочного и легкого материала по вашему выбору. Это самая легкая часть проекта, и на этом этапе вам нужно работать только с частью планирования. Запишите пропорции вашей панели и определите, сколько материалов вам понадобится для изготовления панели.Нанесите краску для настила и сайдинга на фанерную панель, чтобы сделать ее менее уязвимой для ультрафиолетовых лучей.

Шаг 2: солнечные элементы

Следующее, что вам нужно сделать, это собрать солнечные батареи. Вам придется использовать солнечные элементы, и это похоже на самую дорогостоящую часть проекта, но это все равно будет намного дешевле, чем покупка всей солнечной панели у продавца и оплата услуг по установке. Итак, поищите солнечные панели в местных магазинах и интернет-магазинах, выберите те, которые подходят вам лучше всего, и выполните следующие инструкции.Вы также можете найти услуги по написанию эссе, поскольку их шаблоны часто фокусируются на этой теме, которая сейчас довольно популярна среди студентов. Составление плана создания солнечной панели также важно, так что следите за своим планом. Как видно из статей, написанных сервисом StudyMoose, создать солнечные элементы в домашних условиях практически невозможно, так что это одна из вещей, которые вам нужно будет купить. В этом эссе все упомянутые нами вещи доступны для покупки в большинстве интернет-магазинов, поэтому не беспокойтесь, вы сможете заполучить все необходимое оборудование.

Шаг 3: Просверливание отверстий в раме для соединения

Итак, вам нужно просверлить отверстия в фанере для подключения солнечных батарей. Это самый простой шаг, но вам нужно быть точным при сверлении этих отверстий, потому что вы хотите, чтобы все подходило идеально. Вы не хотите, чтобы ваши солнечные элементы располагались там хаотично, поэтому просверлите все отверстия ровной линией.

Шаг 4: приклеивание ячеек к каркасу

Следующим шагом будет приклеивание солнечных элементов к раме.Используйте силиконовый клей; он лучше всего подходит для этой цели, поскольку хорошо выдерживает высокую температуру. Проверяйте напряжение каждый раз, когда кладете цепочку ячеек на раму, чтобы убедиться, что все работает правильно, прежде чем приклеивать их. После того, как вы склеите ячейки, внести исправления, мягко говоря, будет сложно.

Шаг 5: Припаиваем провод

Итак, после того, как вы закончите размещать гирлянды солнечных элементов на раме, пора припаять провода. Писать об этом легче, чем делать это на самом деле, но нужно набраться терпения.В идеале у вас должно получиться равное количество проводов для положительной и отрицательной сторон каждой ячейки. Вставьте провода в отверстия, которые вы предварительно просверлили в раме, и подключите их к отрицательному и положительному контактам соответственно. Проверяйте ток после каждого подключения. Это сложный процесс, поэтому вам может понадобиться помощь друга.

Шаг 6. Электроэнергия

Вот где начинается самое интересное. Написав несколько эссе и построив солнечную батарею на основе этих знаний, вы начинаете понимать, что электричество — самая захватывающая часть процесса.На этом этапе проекта вам нужно будет купить или найти где-нибудь следующие три предмета: инвертор, аккумулятор глубокого разряда и контроллер заряда. Эти три очень важны здесь, так что ничего не пропускайте. Подсоедините панель к контроллеру заряда, затем подсоедините аккумулятор к другой стороне контроллера. Подключите аккумулятор к инвертору, и вы готовы к включению вашей системы.

Шаг 7. Надавите на оргстекло

Итак, нужно закрепить все ячейки так, чтобы они плотно прилегали к панели.Это важно для правильного соединения и общего срока службы панели, которую вы создаете. Вам нужно надавить на все четыре угла каждой ячейки, чтобы они были в полной безопасности. Давление должно быть равномерным, чтобы вам приходилось прилагать одинаковое усилие к каждому углу. Помните, что не следует слишком сильно нажимать, чтобы не сломать оргстекло.

Шаг 8: Установка распределительной коробки

После того, как вы закончите сборку, самое время установить распределительную коробку. Рекомендуется использовать распределительную коробку, которая блокирует обратный ток.Если вы знаете, как делать солнечные панели, то наверняка знаете, что обратный поток энергии в случае с солнечной панелью нежелателен. Если вы используете современный контроллер заряда, как мы, то вам не понадобится дополнительный блокиратор обратного потока, потому что он уже есть в контроллере заряда. Если в вашем контроллере заряда нет блокиратора обратного тока, тогда сделайте себе услугу и купите его — это необходимо. Установите его снаружи распределительной коробки, потому что они время от времени ломаются, и вам нужно будет легко получить к нему доступ.

Следующее, что вы знаете, проверьте ток снова, как вы делаете это после каждого шага сборки, чтобы вы знали, что все идет хорошо. Как только распределительная коробка включена и блокиратор обратного потока включен, вы готовы к установке панели на крыше или в любом другом месте.

Последние мысли

После завершения проекта лучше всего написать о своих впечатлениях, и я решил этим заняться. Я видел, как другие люди в Интернете делали то же самое, и их опыт оказался очень полезным, хотя мне пришлось изменить некоторые из их шагов для достижения моих собственных целей.Конечно, вы можете сделать то же самое и изменить свой проект именно так, как вы этого хотите.

Это общие советы о том, как собрать собственную солнечную панель, и после того, как я закончил свою панель, я понял, что потратил где-то около 500 долларов, что намного дешевле, чем будет стоить коммерческая панель. Помимо того, что эта панель гораздо более экологична, она также производит бесплатную энергию для дома, что является самым прекрасным в солнечной энергии. Если вы хоть немного знакомы с тем, как работать с описываемым оборудованием — можете попробовать сделать это самостоятельно.

Задача, конечно, непростая, но результат более чем достойный. Собрать полностью работоспособную солнечную панель дома можно, и не только возможно, но и настоятельно рекомендуется. Попробуйте, следуйте инструкциям, импровизируйте, и результат вас ошеломит. Солнечная энергия — это будущее, так почему бы вам не взять ее?

Как построить или купить банк солнечных батарей

Вы, наверное, слышали о солнечных батареях, накопителях энергии, которые позволяют улавливать солнечную энергию, которую вы не можете использовать немедленно.Соединяя более одной батареи, вы можете хранить больше энергии в так называемом банке батарей.

Какие типы батарей доступны?

В аккумуляторном блоке можно использовать свинцово-кислотные или литий-ионные батареи. Свинцово-кислотные батареи дешевле и более распространены, чем литий-ионные, но литий-ионные батареи имеют более длительный срок службы, более высокую эффективность и более высокую плотность энергии, чем их свинцово-кислотные аналоги.

Стоит ли покупать или собирать аккумуляторную батарею?

Покупка или строительство аккумуляторного блока увеличит стоимость вашей домашней солнечной энергетической системы, но вы, вероятно, заплатите больше за аккумуляторный блок, если наймете установщика, который настроит его для вас.С другой стороны, самостоятельная сборка батарейного блока может занять время. Если вы сомневаетесь в своей способности точно рассчитать свои потребности в энергии или безопасно работать с электропроводкой и оборудованием, или если вы просто хотите сэкономить время, лучше всего поручить установщику солнечных батарей настроить ваш аккумуляторный блок.

Где я могу купить аккумуляторную батарею?

Многие установщики солнечных батарей предлагают возможность включения солнечной батареи в установку вашей системы. Если вы подключены к сети и имеете надежное электроснабжение, вам, вероятно, не нужно добавлять солнечную батарею.Но если вы находитесь вне сети, аккумулятор или аккумуляторный блок могут иметь решающее значение для обеспечения вашего дома достаточным количеством энергии ночью, в пасмурную погоду или когда солнце не светит.

Если вы передумаете и позже захотите установить солнечную батарею, можно добавить одну (или несколько) в вашу систему, хотя стоимость, вероятно, будет выше, чем если бы вы установили ее одновременно с остальными вашей системы. Лучший способ добавить батарею — обратиться к установщику, который изначально настраивал вашу систему.У них будет хорошее представление о том, какие батареи будут хорошо работать с вашей системой, и они смогут установить или порекомендовать батарею, которая соответствует вашим потребностям. Если вы установили систему самостоятельно, обратитесь к производителю ваших солнечных панелей и попросите их дать рекомендации по батареям.

Какая емкость аккумулятора мне нужна?

Если вы не можете найти установщика, который предоставит вам аккумуляторный блок, или если вам просто нравится задача практического домашнего проекта, вы можете начать создавать собственный аккумулятор, выполнив всего несколько простых шагов.

Первый шаг — определить количество энергии, производимой вашими солнечными панелями в день. Чтобы рассчитать это количество, вы можете использовать либо среднесуточное значение, либо количество энергии, необходимое для удовлетворения ваших потребностей во время зимнего пика, когда вы получаете наименьшее количество солнечного света. Если вы отключены от сети, вероятно, лучше всего использовать энергию, необходимую для питания вашего дома во время зимнего пика. Если вы решите использовать среднесуточное значение, просмотрите свои прошлые счета за электроэнергию и сложите общее годовое количество киловатт-часов.Разделите это число на 365, чтобы определить количество киловатт-часов, которое вы используете в день.

Если вы находитесь вне сети и не получили счет за электроэнергию, вам нужно будет рассчитать количество киловатт-часов, использованных вашим домом в долгий путь. Это означает табулирование общей мощности каждого из ваших устройств и приборов, а затем умножение этого числа на количество часов, которые вы используете в день. Например, если у вас есть 10 светодиодных лампочек, каждая из которых рассчитана на восемь ватт, и вы обычно используете каждую по шесть часов в день, вам необходимо разработать аккумуляторную батарею, способную выдерживать не менее 480 ватт-часов (10 раз восемь раз шесть) для освещения в день.

При использовании этого метода расчета мощности создайте электронную таблицу, чтобы отслеживать все ваши устройства, их мощность и количество часов, в течение которых вы используете каждую из них.

После определения затрат ватт-часов на все в вашем доме, сложите все итоги вместе, чтобы получить дневную общую энергию вашего дома. Например, если у вас есть телевизор, который потребляет 100 ватт-часов, вентилятор, которому требуется 300 ватт-часов, и компьютер, который потребляет 400 ватт-часов, плюс 480 ватт-часов, упомянутых выше, общая дневная энергия вашего дома потребление составит 1280 ватт-часов (480 + 400 + 100 + 300) в день.

Вы можете использовать дневное общее количество ватт-часов, чтобы определить количество энергии, необходимое вашей батарее для питания вашего дома в течение одного дня. Просто разделите ваши ежедневные ватт-часы на напряжение вашей аккумуляторной системы. Например, если вы разрабатываете аккумуляторную батарею для системы на 1280 ватт-час, описанной выше, и ваша аккумуляторная система имеет напряжение 24, вы разделите 1280 на 24, получив частное 53,3 ампер-часов. Другими словами, вашей аккумуляторной батарее требуется не менее 53,3 ампер-часов для обеспечения питания в течение одного дня.

Вам также необходимо определить, насколько сильно вы ожидаете разрядить свои батареи. Полная разрядка батарей может сократить срок их службы. Рекомендуемая глубина разряда для свинцово-кислотных аккумуляторов обычно составляет около 50 процентов. Другими словами, производители рекомендуют использовать только 50 процентов общей энергии батареи. Литий-ионные батареи, с другой стороны, могут быть разряжены примерно до 20 процентов от их общей емкости.

Поскольку скорость разряда требует, чтобы вы всегда оставляли хотя бы некоторую часть энергии батареи в резерве, вам необходимо увеличить емкость батареи на соответствующую величину, чтобы обеспечить достаточное количество полезной энергии.Например, предположим, что вам нужно 100 ампер-часов, и ваши батареи могут быть разряжены до 20 процентов. В этом случае вы разделите 100 ампер-часов на 0,8 (80 процентов, или 100 процентов минус максимальная глубина разряда в 20 процентов), в результате вы получите 125 ампер-часов.

После того, как вы узнаете, сколько энергии батареи вам необходимо для ежедневной работы ваших приборов и электроники, определите необходимый вам объем резервного питания. Например, вы можете установить аккумуляторную батарею, которая обеспечит вас достаточным количеством энергии на один день (равный вашему общему количеству ампер-часов), полдня (разделив ваш базовый общий ампер-час пополам), два дня (удвоив ваш основной общий ампер-час) и так далее.Просто помните: чем больше ваш аккумуляторный блок, тем он будет дороже и тем больше места потребуется.

Как подключить батареи?

Есть два способа подключения батарей: параллельно или последовательно. Последовательное подключение батарей означает, что положительный полюс каждой батареи помещается рядом с отрицательной клеммой другой батареи, а затем они соединяются. При таком соединении аккумуляторов объединенные напряжения аккумуляторов складываются. Например, если ваша система батарей составляет 12 вольт, вы можете соединить две шестивольтовые батареи последовательно вместо одной 12-вольтовой батареи.

При параллельном подключении батарей отрицательная клемма каждой батареи соединяется с отрицательной клеммой следующей батареи, а положительная клемма каждой батареи соединяется с положительной клеммой следующей батареи. Это складывает вместе ампер-часы всех батарей.

Нужен ли мне другой инвертор?

Помимо батарей вам понадобится инвертор для преобразования энергии постоянного тока аккумуляторной батареи в полезную энергию переменного тока. Если вы хотите заряжать аккумулятор от сети или солнечные панели, вам понадобится дополнительный инвертор или двунаправленный инвертор.Кроме того, некоторые батареи совместимы только с определенными типами инверторов, поэтому перед выбором инвертора ознакомьтесь с руководством пользователя и гарантией вашего аккумулятора.

Чтобы определить размер необходимого инвертора, сложите максимально возможную мощность всех ваших приборов и устройств, которые могут работать одновременно. Например, если вашим 10 лампам требуется 60 Вт каждая, вашему телевизору требуется 100 Вт, а вашему компьютеру — 150 Вт (и у вас нет других электронных устройств в вашем доме), вам понадобится инвертор мощностью 850 Вт (600 + 100 + 150 Вт) или чуть больше.

Нужен ли мне контроллер заряда?

Да, вам, вероятно, понадобится контроллер заряда (иногда называемый регулятором заряда), чтобы регулировать заряд от солнечной системы к вашей батарее. Без контроллера заряда аккумулятор может выйти из строя из-за перезарядки.

Существует два типа контроллеров заряда: слежение за точкой максимальной мощности (MPPT) и с широтно-импульсной модуляцией (PWM). Большинство контроллеров заряда относятся к разновидности ШИМ, но они заряжают батареи менее эффективно, чем контроллеры MPPT.С другой стороны, контроллеры PWM также стоят дешевле контроллеров MPPT.

Самый простой способ выбрать подходящий контроллер заряда для аккумуляторной батареи и солнечной батареи — это использовать инструменты определения размеров, предлагаемые на сайтах производителей. Но если вы хотите самостоятельно определить размер контроллера заряда, вам нужно будет учитывать как напряжение батареи, так и мощность солнечной батареи. Разделив мощность массива на напряжение вашей аккумуляторной батареи, вы получите значение силы тока, которое вы можете использовать для определения размера контроллера заряда.

Например, если у вас есть массив на четыре киловатта (4000 ватт), а ваш аккумулятор составляет 48 вольт, вы разделите 4000 на 48, получив частное 83,3 ампер. Поскольку большинство контроллеров заряда должны иметь силу тока на 20-25 процентов больше, чем реальная система, которую вы планируете использовать, вам понадобится контроллер заряда, рассчитанный примерно на 100 ампер.

Как сделать солнечную батарею своими руками?

Что глупо не использовать солнечный свет в качестве источника энергии, учитывая, что Нигерия очень солнечная страна. Но не всем по карману покупать солнечную батарею!

Воспользовавшись нашей пошаговой инструкцией, вы сможете сделать это своими руками. По нашим оценкам, такая солнечная батарея обойдется вам всего в 105 долларов!

Купите качественные и недорогие солнечные батареи на JiJi — идите в ногу со временем!

Начнем с основы — Перейти на следующую страницу!

Что вам понадобится?

Первое, что вам нужно сделать, это купить дешевые солнечные элементы (их можно купить, например, на JiJi).Мы использовали модели размером 3 x 6 дюймов, каждая из которых вырабатывает около 0,5 Вт. Солнечные элементы довольно хрупкие, поэтому будьте осторожны.

Подготовка основания аккумуляторной батареи

Фактически, основание солнечной батареи представляет собой простую неглубокую коробку. Надо сделать его неглубоким, чтобы его края не создавали тени. Чтобы упростить последующие пункты пайки, следует разделить аккумулятор на две части. Панель в центре коробки будет разделителем.

Небольшие отверстия, которые вы видите по бокам, сделаны для вентиляции. — для удаления влаги и поддержания давления, эквивалентного атмосферному внутри батареи. Также необходимо проделать отверстия на центральной панели.

В качестве подложки будут использоваться два куска ДВП, т.е. на них вы установите солнечные элементы.

Для защиты солнечной батареи от агрессивных воздействий окружающей среды, следует использовать оргстекло, закрыв им лицевую сторону.

Когда солнечная база готова — подготовьте солнечные элементы.

Пора подготовить и установить солнечные элементы — перейдите на следующую страницу и посмотрите, как мы это делаем!

Подготовка и установка солнечных элементов

Чтобы упростить процесс монтажа элементов, лучше всего начать с рисования сетки на основании. После этого элементы выкладываются на сетку обратной стороной для пайки. Все восемнадцать элементов, расположенных в каждой половине, должны быть соединены. Затем соедините две части, чтобы получить необходимое напряжение.

Проводники одного элемента следует разместить так, чтобы они пересекали точку пайки другого. Также следует убедиться, что элементы установлены согласно разметке.

Повторяйте пайку до образования цепочки из шести элементов. Цепи должно быть три — 18 штук в первой половине батареи должны быть соединены вместе.Поскольку все три цепи должны быть соединены последовательно, средняя цепь будет повернута на 180 градусов по отношению к другим.

Следующий этап — склейка элементов.

Установка солнечных батарей может потребовать определенных навыков. Нанесите небольшую каплю герметика на силиконовой основе на центр каждого элемента цепи. Затем, переверните цепь лицевой стороной вверх и разместите солнечные элементы в соответствии с напечатанной разметкой. После этого аккуратно нажмите на элементы, чтобы приклеить их.

Это половина солнечной батареи. Для соединения первой и второй цепочек элементов можно использовать медь из кабеля или провода. Сделайте аналогичное соединение и с обратной стороны.

Последний шаг — проверим результат! Перейти на следующую страницу!

Тестирование

Тестирование одной части батареи на солнце. Когда солнечная активность низкая, эта часть генерирует 9.31 W. Это неплохой результат. А теперь пора приступить к изготовлению второй части батареи.

Когда обе солнечные базы готовы, вы можете установить их в заранее подготовленный бокс и подключить.

Используйте маленькие винты для фиксации оснований внутри батареи. Провод для соединения частей солнечной батареи следует пропустить через вентиляционное отверстие в центральной палубе и зафиксировать герметиком.

Вы должны снабдить каждую солнечную панель системой блокирующих диодов , которая должна быть последовательно подключена к батарее.Его функция — исключить разряд аккумулятора через аккумулятор.

Судя по техническим характеристикам диодов, лучшим местом для их размещения является внутренняя часть аккумулятора. Напряжение на диоде зависит от температуры: внутри батареи оно выше и, следовательно, эффективность диода будет выше. Для крепления диода использовали герметик.

К выводим провода , проделываем отверстие в нижней части солнечной батареи.

Это последняя версия солнечной батареи с установленным экраном. Не торопитесь с герметизацией стыков оргстеклом до того, как проверите работоспособность аккумулятора.

Предварительные расчеты материализовались: готовая солнечная батарея на ярком осеннем солнце дает 18,88 Вт.

Этот тест проводился в аналогичных условиях и показывает отличную работоспособность аккумулятора — 3,05А.

Чтобы сохранить ориентацию на солнце, следует перемещать аккумулятор несколько раз в день. Это несложно. В перспективе можно установить автоматическое отслеживание положения Солнца на небе.

Купите качественные и недорогие солнечные батареи на JiJi — идите в ногу со временем!

Изготовление солнечной батареи для дома своими руками.Как сделать в домашних условиях солнечную панель из подручных материалов? Солнечные панели своими руками в домашних условиях

Самодельная солнечная батарея — полноценная замена выпускаемым солнечным панелям, ведь по мощности она ни в чем не уступает.

Основные этапы изготовления

  1. Сборка каркаса.
  2. Изготовление подложек.
  3. Изготовление светочувствительных элементов и их пайка.
  4. Крепление пластин к основанию.
  5. Соединительные диоды и все провода.
  6. Уплотнение.

Выбор светочувствительных пластин

Они — главный элемент будущего, на который устанавливается. Именно от их особенностей будет зависеть мощность всей установки, сделанной в домашних условиях. Можно установить:

  1. Пластины монокристаллические.
  2. Пластины поликристаллические.
  3. Аморфный кристалл.

Первые способны вырабатывать наибольшее количество электрического тока. Эта производительность очевидна в отличных условиях освещения.Если интенсивность освещения становится ниже, их эффективность снижается. Панель с поликристаллическими пластинами в таких условиях становится более производительной. В условиях плохого освещения сохраняет свой обычный низкий КПД 7-9%. Монокристалл радует КПД 13%.

Аморфный кремний отстает по характеристикам, однако из-за своей гибкости и неуязвимости к ударам он самый дорогой.

Лучшие светочувствительные элементы дороги.Это касается тех пластин, в которых нет ни одного дефекта. Неисправные изделия имеют немного меньшую мощность и намного дешевле. … Именно эти фотоэлементы и следует использовать в вашем самодельном источнике тока.

В самых популярных интернет-магазинах мира (именно там наибольшее количество предложений) продаются фотопластинки разных размеров. Для своего аккумулятора нужно покупать светочувствительные элементы с такими же размерами. При покупке, а еще лучше при разработке проекта стоит учесть следующие нюансы:

  1. Фотоэлементы разного размера генерируют токи разной силы … Чем больше размер, тем больше сила тока. В этом случае он будет ограничен силой тока самого маленького элемента. Неважно, что на панели есть плита, которая в два раза больше. Панель будет выдавать электричество с силой, которую имеет ток, создаваемый самым маленьким элементом. Поэтому крупные элементы будут немного «отдыхать».
  2. Напряжение не зависит от размеров … Зависит от типа элементов. Его можно увеличить, соединив пластины последовательно.
  3. Мощность всей установки для частного дома или дачи составляет произведение напряжения и силы тока.

Расчет характеристик панели

Солнечная панель должна генерировать электрический ток, который может легко заряжать 12-вольтовые батареи. Для их подзарядки требуется ток высокого напряжения. Это очень хорошо, когда ток, генерируемый солнечными панелями, имеет напряжение 18 В.

Ни один из маленьких светочувствительных элементов не производит такое напряжение.Вам необходимо узнать характеристики тока, который может создать один фотоэлемент. Продавцы часто цитируют эти числа.

Например, одна пластина обеспечивает ток напряжением 0,5 В. Для получения 18 В на выходе солнечной панели необходимо последовательно соединить 36 фотоэлементов. В этом случае полное напряжение равно сумме напряжений токов, полученных на всех светочувствительных пластинах. Сила тока не изменится при последовательном подключении. Следовательно, он будет равен показателю самого маленького фотоэлемента.

Читайте также: Как рассчитать солнечные панели

При необходимости увеличить силу тока , придется установить дополнительное количество пластин и соединить их параллельно. Общая сила тока будет суммой токов, генерируемых каждой параллельно соединенной пластиной.

Расчет солнечных панелей, которые будут стоять на крыше дачи или частного дома, производится следующим образом:

  1. Рассчитайте мощность устройств, которые будут заряжаться от солнечной батареи.
  2. Определите возможности самого маленького фотоэлемента. Узнать можно как у продавцов, так и самостоятельно, поставив на светильник и замерив напряжение и ток.
  3. Определите напряжение и ток самой панели. Например, 18 В и 3 А. Эти значения дадут возможность узнать мощность панелей. Будет 18×3 = 54 Вт. Для нескольких часов работы светодиодных ламп хватит.
  4. Сравните мощность источника света с мощностью электроприборов.При необходимости внесите коррективы в основные параметры тока. Они изменяют мощность, а вместе с ней и напряжение или ток. Рассчитайте нужное количество панелей.
  5. Рассчитано количество фотоэлементов, необходимых для одной панели. Он должен быть таким, чтобы обеспечивать электроэнергию требуемых характеристик. В этом случае определяется количество пластин в одном ряду и учитывается способ их соединения.

Большинство проектов связаны с производством продукта площадью 1 м².Часто мощность такой батареи составляет около 120 Вт. 10 панелей дадут более 1 кВт. Если вы планируете полностью обеспечить свой дом бесплатной электроэнергией, то следует разработать проект, предусматривающий такое количество панелей, общая площадь которых превышает 20 кв. При размещении на солнечной стороне и в местах с очень высокой интенсивностью освещения они позволяют покрыть ежемесячную потребность в электроэнергии в размере 300 кВт. Даже для среднего дома этот показатель велик.

Изготовление каркаса солнечной панели

Его можно собрать из любых подручных материалов, в том числе из алюминиевых пивных банок или рулонов фольги.Выбрасывать такие банки не стоит, ведь из них можно собрать хороший солнечный коллектор воздуха. Он будет аккумулировать солнечное тепло и передавать его от пивных банок в середину дома.

Читайте также: Характеристики солнечных фонтанов

Материалами для изготовления каркаса могут быть:

  1. Дерево и фанера, а также ДВП.
  2. Алюминиевые уголки.
  3. Стекло.
  4. Оргстекло.
  5. Поликарбонат.
  6. Оргстекло.
  7. Минеральное стекло.

Каркас изготавливается из материалов, представленных в первых двух абзацах.

Деревянный каркас

Если проект предполагает использование дерева и ДСП, то процесс изготовления каркаса в домашних условиях включает следующие этапы:

  1. Раскрой деревянных реек толщиной 2 см на сегменты. Их длина зависит от того, какие размеры будет иметь каркас. Их определяют, глядя на длину и ширину рядов, расположенных на расстоянии 5 мм фотопластинок.
  2. Сборка рельсов в раму и закрепление их винтами. В середине каркаса можно сделать 1-2 перекладины. В этом случае вам придется разделить светочувствительные пластины на 2–3 группы.
  3. Раскрой одного большого или нескольких маленьких листов фанеры толщиной 10 мм.
  4. Крепление вырезанных кусков фанеры к раме.
  5. Просверливание небольших отверстий в нижней и средней части рамы. С одной стороны делается до 5 отверстий. Они необходимы для выравнивания давления при нагреве будущей солнечной панели, а также для удаления влаги.
  6. Вырезание подложки для фотопластинок из ДСП … Ее нужно разместить посередине кадра. Следовательно, его размеры должны быть меньше ширины и длины рамки на величину, равную толщине сторон, умноженную на 2. Подложка в рамке еще не закреплена.
  7. Покраска всех элементов светлой краской … Наносить в несколько слоев. Краска должна быть особенной. Он не должен выгорать на солнце. Его цвет должен быть светлым, потому что он отражает лучи, некоторые из которых могут быть захвачены полупроводниковыми пластинами.

Прозрачная деталь в виде стекла или аналогов фиксируется в самом конце.

Чтобы сделать солнечную батарею своими руками, лучше всего использовать минеральное стекло. Он отлично поглощает инфракрасные лучи, тем самым защищая панель от нагрева и способна выдерживать удары. Это дорого. Худший вариант — поликарбонат и стекло. Последний тяжелый и не выдерживает ударов, как пивные банки.

Алюминиевый каркас

Если проектом предусмотрено использование алюминиевых уголков 35 мм , то каркас в домашних условиях изготавливается так:

  1. Углы нарезать на кусочки нужной длины.В этом случае противоположные края одной стороны обрезаются под углом 45 °.
  2. Отверстия просверливаются по концам неразрезанных сторон. Аналогичные делаются посередине и около торцов сторон с обрезанными уголками.
  3. Согните четыре угла так, чтобы они образовали рамку.
  4. Накладываем на углы каркаса уголки длиной 35 мм и размером 50х50 мм, фиксируем фурнитурой.
  5. Силиконовый герметик наносится на внутреннюю поверхность алюминиевых уголков.
  6. Поместите стекло на герметик и слегка прижмите.Ждут полного высыхания герметика.
  7. Крепят стекло фурнитурой, которая может лежать рядом со стеклянными банками … Их необходимо устанавливать по углам стекла и посередине каждой стороны.
  8. Очистите стекло от пыли.

Солнечная батарея — это устройство, вырабатывающее электричество с помощью специальных фотоэлементов. Это помогает значительно удешевить электроэнергию и получить ее неиссякаемый источник. Такую установку можно не только купить готовой, но и сделать своими руками.Солнечная панель для дома в частном секторе станет идеальным решением, помогающим избежать частых перебоев в освещении.

Общая информация

Перед тем, как изготовить солнечную батарею в домашних условиях, необходимо детально изучить ее устройство, принцип работы, достоинства и недостатки. Обладая этой информацией, вы сможете выбрать нужные компоненты, которые будут работать долгое время и будут полезны.

Устройство и принцип работы

Конструкции всех типов работают за счет преобразования энергии, излучаемой ближайшей звездой, в электрическую.Это происходит благодаря специальным фотоэлементам, которые объединены в массив и образуют общую структуру. Полупроводниковые элементы из кремния используются в качестве преобразователей энергии.

Принцип работы солнечной панели:

  1. Солнечный свет попадает на фотоэлементы.
  2. Выбивает свободные электроны с последних орбит всех атомов кремния.
  3. Из-за этого появляется большое количество свободных электронов, которые начинают быстро и хаотично перемещаться между электродами.
  4. Результатом этого процесса является генерация постоянного тока.
  5. Затем он быстро преобразуется в переменную и поступает в принимающее устройство.
  6. Распределяет полученную электроэнергию по всему дому.

Преимущества и недостатки

Панели солнечных батарей

DIY имеют ряд преимуществ перед заводскими конструкциями и другими источниками энергии. Благодаря этому устройства стремительно набирают популярность и используются во всем мире.

Среди положительных сторон солнечных панелей следует выделить следующие:

Несмотря на множество преимуществ, у солнечных батарей есть и недостатки. Их необходимо учитывать перед тем, как приступить к изготовлению конструкции и ее монтажу.

К недостаткам можно отнести следующее:

Чтобы готовая конструкция эффективно выполняла свои функции и обеспечивала людей достаточным количеством электроэнергии, необходимо сделать ее правильно.Для этого нужно учитывать множество факторов и выбирать только качественные материалы.

Основные требования

Перед тем, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо выполнить ряд подготовительных мероприятий и внимательно изучить все требования к устройству. Это поможет наладить работу агрегата и упростит процесс установки.

Чтобы солнечная панель работала на максимальной мощности, необходимо выполнить следующие требования:

Материалы и инструменты

Самыми важными деталями устройства считаются фотоэлементы.Производители предлагают покупателям всего 2 своих разновидности: из монокристаллического (КПД до 13%) и поликристаллического кремния (КПД до 9%).

Первый вариант подходит только для работы в солнечную погоду, а второй — в любую. Дирижеры — другие важные элементы дизайна. Они используются для соединения фотоэлементов друг с другом.

Для изготовления панели вам потребуются такие материалы и инструменты:

Процедура

Для того, чтобы сделать в домашних условиях солнечные панели своими руками, необходимо соблюдать последовательность действий.Только в этом случае можно избежать ошибок и добиться желаемого результата.

Процесс изготовления панели прост и состоит из следующих этапов :

  1. Берется набор поли- или монокристаллических солнечных элементов и детали собираются в общую конструкцию. Их количество определяется исходя из требований хозяев дома.
  2. На фотоэлементы нанесены контуры, сформированные из оловянных припаянных проводников. Эта операция выполняется на плоской стеклянной поверхности с помощью паяльника.
  3. Согласно подготовленной электрической схеме все ячейки соединены между собой. В этом случае необходимо обязательно подключить шунтирующие диоды. Идеальным вариантом для солнечной панели было бы использование диодов Шоттки для предотвращения разряда панели в ночное время.
  4. Ячейка перенесена на открытое пространство и проверена на работоспособность. Если проблем нет, можно приступать к сборке каркаса.
  5. Для этих целей используются специальные уголки из алюминия, которые крепятся к элементам кузова с помощью метизов.
  6. На внутреннюю поверхность обрешетки наносится тонкий слой силиконового герметика, который равномерно распределяется.
  7. Сверху кладут лист оргстекла или поликарбоната и плотно прижимают к контуру каркаса.
  8. Структуру оставляют на несколько часов для полного высыхания силиконового герметика.
  9. После завершения этого процесса прозрачный лист дополнительно прикрепляется к корпусу с помощью оборудования.
  10. Выбранные фотоэлементы с проводниками размещаются по всей внутренней части полученной поверхности.В этом случае важно оставлять небольшое расстояние (около 5 миллиметров) между соседними ячейками. Чтобы упростить эту процедуру, можно заранее нанести необходимую разметку.
  11. Установленные ячейки надежно закреплены на каркасе с помощью монтажного силикона, а панель полностью герметична. Все это поможет увеличить срок службы солнечной батареи.
  12. Продукт оставляют для высыхания нанесенной смеси и принятия окончательного вида.

Изделия из подручных материалов

Солнечную батарею можно собрать не только из дорогих материалов, но и из подручных.Готовая конструкция хоть и будет менее экономичной, но немного сэкономит на электроэнергии.

Это один из самых простых и доступных вариантов изготовления самодельной солнечной панели. В основе устройства будут низковольтные диоды, которые выполнены в стеклянном корпусе.

Аккумулятор изготавливается с соблюдением следующей последовательности действий:

Медная фольга

Если вам нужно получить небольшое количество электроэнергии, то можно сделать солнечную панель из обычной фольги.

Готовая конструкция будет иметь малую мощность, поэтому ее можно использовать только для питания небольших устройств.

Пошаговая инструкция:

Пивные банки

Этот простой способ изготовления аккумулятора не требует больших финансовых затрат. С его помощью можно получить небольшое количество электроэнергии, что немного снизит затраты.

Процедура:

Самодельная солнечная панель — замечательное устройство, которое поможет вам снизить затраты на электроэнергию.При его правильном изготовлении и соблюдении всех рекомендаций можно сделать качественный продукт, который будет работать долгие годы.

Рассмотрите возможность создания и включения простого солнечного контура. Нам необходимо:

  1. Проводников.
  2. Паяльник.
  3. Транзисторы.
  4. Монтажная панель.

Определяем базу элементов. Выберем кремниевые транзисторы из серии под номером КТ801. Они просты в установке и не повредят монокристаллические компоненты схемы.Перед установкой снимите с них крышку плоскогубцами.

Настройка параметров. При дневном свете они должны выдавать 0,53 В с отрицательным коллектором и эмиттером, но с положительной базой.
Узнаем мощность транзисторов, в зависимости от года выпуска она может сильно различаться.

Мощный аккумулятор

Ниже приведен план создания аккумулятора, который может питать большой дом или большую квартиру.

Вам понадобится:

  1. Фанерный каркас панели.
  2. Непроводящий материал.
  3. Панели солнечных батарей.
  4. Паяльное оборудование.
  5. диод Шоттки.
  6. Провода медные.
  7. Лист оргстекла для покрытия.
  8. Силиконовые вакуумные держатели для аккумуляторов.
  9. Винты.

Все эти материалы легко приобрести в обычных хозяйственных магазинах.

Как выбрать батареи

Солнечные панели, как и важные элементы, солнечные панели могут стоить астрономические суммы, и их лучше всего покупать использованными или поврежденными для дальнейшего ремонта.

Самыми дорогими солнечными панелями являются те, которые покрыты воском для равномерного напряжения, поэтому в качестве аналогов им можно использовать простые ударопрочные батареи.

Такие батареи важно покупать комплектом, при той же теплопроводности и структуре.

Конструкция

Из-за хрупкости аккумулятора его корпус должен выглядеть как коробка с небольшими боковыми ребрами, чтобы минимизировать попадание солнечных лучей.

Коробка должна быть небольшой для экономии энергии проводников и переносных радиаторов.Подложка будет помещена в футляр, обработанный специальной краской, с вентиляционными отверстиями на дне.

Как подключить аккумулятор

Если на аккумуляторе есть металлические выступы, то установка будет производиться просто: панели придется соединить, припаяв клеммы аккумулятора. Паять нужно очень осторожно, чтобы не повредить хрупкие части аккумулятора. Сначала соедините отрицательные выступы на передней части первой ячейки с отрицательными выступами на нижней стороне 2-й ячейки.

Установка аккумулятора в корпус

Клей следует наносить только на середину ячеек и вставлять только после высыхания силикона. Соединяем все ячейки проволокой и подаем в вентиляционное отверстие, открытое внизу панели, после чего закрепляем силиконовой замазкой.

Перед установкой стекла необходимо установить и подключить диод Шоттки к чувствительным теплопроводным элементам. Его функция — защитить аккумулятор от скачков напряжения.

Солнечная энергия — это просто здорово, но вот проблема: даже одна батарея стоит больших денег, а для хорошего эффекта нужно не одна, а даже не две. Поэтому и возникает идея — собрать все самому. Если у вас есть небольшой навык пайки, это легко сделать. Вся сборка состоит в последовательном соединении элементов в направляющие и закреплении направляющих на корпусе. Поговорим сразу о цене. Набор на одну панель (36 штук) стоит около 70-80 долларов.А полностью со всеми материалами солнечные панели своими руками обойдутся вам примерно в 120-150 долларов. Намного меньше заводских. Но надо сказать, что и у них будет меньше мощности. В среднем каждый фотопреобразователь выдает 0,5 В, если последовательно соединить 36 штук, то будет около 18 В.

Немного теории: типы солнечных элементов

Самая большая проблема — это приобретение фотоэлектрических преобразователей. Это те же кремниевые пластины, которые преобразуют солнечный свет в электричество. Здесь нужно немного разобраться в типах фотоэлементов.Их выпускают двух типов: поликристаллические и монокристаллические. Монокристаллические более дорогие, но имеют более высокий КПД — 20-25%, поликристаллические — дешевле, но их производительность ниже — 17-20%. Как их отличить внешне? Поликристаллы имеют ярко-синий цвет. Монокристаллы немного темнее и они не квадратные, а многогранные — квадрат со срезанными краями.

По форме выпуска. Есть фотоэлементы для солнечных панелей с уже припаянными проводниками, и есть комплекты, где проводники прикреплены и все нужно паять самостоятельно.Каждый решает, что покупать, но надо сказать, что без навыка вы повредите хотя бы одну тарелку, а не одну. А если у вас не очень хорошо получается паять … то лучше заплатить немного больше, но получить детали, которые практически готовы к использованию.

Сделать солнечные элементы для солнечных батарей своими руками нереально. Для этого нужно уметь выращивать кристаллы кремния, а затем еще обрабатывать его. Поэтому нужно знать, где покупать. Подробнее об этом позже.

Где и как купить фотоэлементы

Теперь о качестве. На всех китайских сайтах вроде Ebay или Alibaba продается отказ. Те детали, которые не прошли заводские испытания. Поэтому идеального аккумулятора у вас не получится. Но цена у них не самая высокая, так что с этим можно мириться. Во всяком случае, сначала. Соберите своими руками пару тестовых солнечных элементов, набейте руку, и тогда можете забирать с завода.

Некоторые люди продают запечатанные воском фотоэлементы.Это предохраняет их от порчи при транспортировке, но избавиться от воска и не повредить пластины довольно сложно. Их нужно все вместе обмакнуть в горячую, но не кипящую воду. Подождите, пока воск растает, затем осторожно отделите. Затем одну за другой промойте каждую тарелку в горячей мыльной воде, затем окуните ее в чистую горячую воду … Таких «омовений» потребуется несколько, воду и мыльный раствор придется менять, причем не один раз. После того, как воск будет удален, положите чистые пластины на махровое полотенце, чтобы они высохли.Это очень хлопотный бизнес. Так что лучше покупать без воска. Так намного проще.

Теперь о покупках на китайских сайтах. Конкретно про Ebay и Alibaba. Они проверены, там каждый день что-то покупают тысячи людей. Система ничем не отличается. После регистрации, как обычно, в строке поиска набираем название элемента. Затем выберите предложение, которое вам по какой-то причине нравится. Обязательно выбирайте из тех вариантов, где есть бесплатная доставка (на англ. Free shipping).Если такой отметки нет, то доставку придется оплачивать отдельно. И часто это больше, чем стоимость товара и, конечно, больше, чем разница, которую вы получаете по цене.

Ориентироваться нужно не только на цену, но и на рейтинг и отзывы продавца. Внимательно ознакомьтесь с составом продукта, его параметрами и отзывами. Вы можете общаться с продавцом, только сообщения нужно писать на английском языке.

Об оплате. Передается продавцу на этих сайтах только после того, как вы откажетесь от подписки на получение товара.А пока идет доставка, ваши деньги находятся на счету торговой платформы. Можно расплачиваться картой. Если боитесь светить данные карты, воспользуйтесь промежуточными сервисами. Они разные, но суть одна — ваша карта не загорится. На этих сайтах тоже есть возврат товара, но это долгая песня, поэтому лучше брать у проверенных продавцов (с хорошим рейтингом и отзывами).

Да. Пакет зависит от региона. И дело не столько в том, сколько времени уйдет на выезд из Китая, а в том, как скоро почта его доставит.В лучшем случае — три недели, а может и полтора месяца.

Как собрать

Сборка солнечной батареи своими руками состоит из трех этапов:

  1. Изготовление каркаса.
  2. Пайка солнечных элементов.
  3. Обрамление и пломбирование.

Каркас может быть изготовлен из алюминиевых уголков или из деревянных реек. Но форма каркаса, материалы, последовательность изготовления зависят от способа установки.

Способ первый: установка на окно

Батарея вешается на окно, на раму изнутри комнаты или снаружи, а также на окно.Затем из алюминиевого уголка нужно сделать каркас, и приклеить к нему стекло или поликарбонат. При этом между фотоэлементами остаются хотя бы небольшие зазоры, через которые в комнату проникает немного света. Размер рамки зависит от размера ваших фотоэлементов и от того, как вы собираетесь их размещать. Также, размер окна может играть роль. Учтите, что плоскость должна быть плоской — фотоэлектрические преобразователи очень хрупкие и при малейшем перекосе треснут.

Готовый каркас развернуть клееным стеклом лицевой стороной вниз, на поверхность стекла нанести слой герметика.На герметик снова лицевой стороной вниз кладем линейки, собранные из фотоэлементов.

Из толстого эластичного поролона (толщиной не менее 4 см) и куска полиэтиленовой пленки (200 мкм) сделать мат: накрыть поролон пленкой и хорошо закрепить. Полиэтилен лучше припаять, но можно и скотчем, только все стыки должны быть с одной стороны. Второй должен быть ровным и гладким. Размер коврика должен хорошо вписываться в раму (без перегибов и усилий).

Мат помещался на фотоэлементы, залитые в герметик. На нем доска, которая по размерам чуть меньше каркаса, и солидная нагрузка на доску. Это простое устройство поможет удалить пузырьки воздуха, застрявшие под фотоэлементами. Воздух снижает производительность, и это очень сильно. Потому что чем меньше пузырей, тем лучше. Оставить всю конструкцию на 12 часов.

Теперь пора снять груз и отклеить коврик. Делайте это медленно и медленно.Важно не повредить пайку и проводники. Поэтому тяните плавно, без рывков. После того, как коврик был удален, панель нужно оставить на некоторое время — чтобы она просохла. Когда герметик перестанет прилипать, можно повесить панель и пользоваться.

Вместо длительной процедуры с герметиком можно взять специальную герметизирующую пленку. Это называется ЕВА. Просто расстелите пленку поверх собранной батареи и уложите ее на стекло и нагрейте строительным феном до полного запечатывания.На это уходит в разы меньше времени.

Метод второй: установка на стену, крышу и т. Д.

В этом случае все иначе. Задняя стенка должна быть прочной и непроводящей. Возможно — дерево, фанера и т. Д. Поэтому имеет смысл и каркас сделать из деревянных брусков. Только высота туловища должна быть небольшой, чтобы не мешала тень с боков.

На фото корпус состоит из двух половинок, но это совсем не обязательно.Просто короткие линейки собрать и уложить проще, но соединений в этом случае будет больше. да. Несколько нюансов: нужно предусмотреть в корпусе несколько отверстий. В нижней части нужно несколько штук для отвода конденсата, а также два отверстия для вывода проводников от АКБ.

Затем покрасьте корпус аккумулятора белой краской — кремниевые пластины имеют достаточно широкий диапазон рабочих температур, но он не безграничен: от -40 o C до +50 o C. А летом в закрытом ящике +50 o C работает. с легкостью.Поэтому белый цвет нужен, чтобы фотопреобразователи не перегревались. Перегрев, как и переохлаждение, снижает работоспособность. Это, кстати, может быть объяснением непонятного явления: полдень, солнышко припекло, и батарея стала меньше отдавать электричества. И она просто перегрелась. Для южных регионов наверняка нужно уложить фольгу. Так будет эффективнее. Более того, производительность, вероятно, увеличится: излучение, отраженное фольгой, также будет улавливаться.

После высыхания краски можно укладывать собранные дорожки. Но на этот раз лицом вверх. Как их исправить? В середине каждой пластины по капле термостойкого герметика. Почему бы не нанести на всю поверхность? Из-за теплового расширения пластина изменит размер. Если воткнуть только посередине, с ней ничего не случится. Если будет хотя бы две точки, она рано или поздно лопнет. Поэтому аккуратно нанесите каплю посередине, аккуратно прижмите пластину. Не нажимайте — раздавить очень легко.

В некоторых случаях плиты сначала прикрепляли к основанию — листу ДВП, окрашенному в такой же белый цвет. А потом уже на основании крепили к корпусу саморезами.

После того, как все линейки будут уложены, соедините их последовательно. Чтобы проводники не болтались, их можно зафиксировать несколькими каплями герметика. Вы можете снять провода с элементов снизу или сбоку — в зависимости от того, что удобнее. Протяните их через отверстие, а затем залейте отверстие тем же герметиком.Теперь нужно дать высохнуть всем соединениям. Если накрыть крышку раньше, на стекле и фотоэлементах образуются отложения, что значительно снижает эффективность батареи. Поэтому ждем минимум сутки (или столько, сколько указано на упаковке герметика).

Теперь дело за малым — накрыть все стеклом или прозрачным пластиком. Как это исправить — решать вам. Но сначала не запечатывайте. По крайней мере, до теста. Может где-то проблема.

И еще один нюанс.Если вы планируете подключать к системе аккумуляторы, вам потребуется установить диод, который предотвратит разряд аккумулятора через аккумулятор в ночное время или в плохую погоду. Лучше всего установить диод Шоттки. Подключаю к АКБ последовательно. Лучше установить его внутри конструкции — при высоких температурах на ней уменьшается падение напряжения, т.е. в рабочем состоянии он будет меньше «опускать» напряжение.

Как паять солнечные элементы

Немного об обращении с кремниевыми пластинами.Они очень и очень хрупкие, легко трескаются и ломаются. Поэтому обращаться с ними нужно крайне осторожно, хранить в жестком контейнере в недоступном для детей месте.

Вам нужно работать на ровной твердой поверхности. Если стол накрыт клеенкой, положите лист чего-нибудь твердого. Тарелка не должна гнуться, а всей своей поверхностью плотно опираться на основание. Причем основание должно быть гладким. Опыт показывает, что идеальный вариант — кусок ламината. Он твердый, гладкий, гладкий.Они припаяны с обратной стороны, а не с лицевой стороны.

Для пайки можно использовать флюс или канифоль, любые соединения в паяльном маркере. Здесь у каждого свои пристрастия. Но желательно, чтобы состав не оставлял следов на матрице.

Положите силиконовую пластину лицевой стороной вверх (лицевой стороной — синей стороной). В нем две или три дорожки. Их покрывают флюсом или маркером, спиртовым (не водно-спиртовым) раствором канифоли. Обычно с фотопреобразователями поставляется тонкая контактная лента.Иногда его разрезают на куски, иногда на катушке. Если лента наматывается на катушку, отрежьте кусок, равный двойной ширине солнечного элемента плюс 1 см.

Припаяйте отрезанный кусок к обработанной флюсом ленте. Лента получается намного длиннее пластины, все остальное остается на одной стороне. Старайтесь держать паяльник на месте. Насколько это возможно. Для лучшей пайки у вас должна быть капля припоя или олова на кончике жала. Тогда пайка будет качественной.Не должно быть распаянных мест, все хорошо прогрейте. Но не дави! Особенно по краям. Это очень хрупкие предметы. Припаивайте ленты ко всем дорожкам по очереди. Фотопреобразователи имеют «хвостовую часть».

Теперь собственно о том, как собрать солнечную батарею своими руками. Приступим к сборке линейки. Также есть треки на обратной стороне пластинки. Теперь припаиваем «хвостик» от верхней пластины к нижней. Технология та же: дорожку покрываем флюсом, потом припаиваем.Итак, мы подключаем необходимое количество фотоэлектрических преобразователей последовательно.

В некоторых версиях с обратной стороны не гусеницы, а площадки. Тогда пайки меньше, но может быть больше претензий к качеству. В этом случае мы покрываем флюсом только участки. И мы тоже паяем только на них. Собственно все. Собранные треки можно перенести на базу или в шкаф. Но есть еще много хитростей.

Так, например, между фотоэлементами необходимо выдерживать определенное расстояние (4-5 мм), что без зажимов не так просто.При малейшем перекосе есть вероятность поломки проводника или поломки пластины. Поэтому для задания определенного шага на кусок ламината (используется при укладке плитки) приклеиваются строительные кресты или делается разметка.

Все проблемы, возникающие при изготовлении солнечных батарей своими руками, связаны с пайкой. Поэтому перед пломбированием, а еще лучше перед тем, как переносить линейку в корпус, проверьте сборку амперметром. Если все в порядке, можно продолжать работу.

Исходов

Теперь вы знаете, как сделать солнечную батарею в домашних условиях. Это не самая сложная задача, но требует кропотливой работы.

Жизнь в стиле «Органика», столь популярная в последние годы идея, предполагает гармоничные «отношения» между человеком и окружающей средой. Камнем преткновения любого экологического подхода является использование минералов для получения энергии.

Выбросы в атмосферу токсичных веществ и углекислого газа при сжигании ископаемого топлива постепенно убивают нашу планету.Поэтому концепция зеленой энергии, не наносящей вреда окружающей среде, является основой многих новых энергетических технологий. Одним из таких направлений получения экологически чистой энергии является технология преобразования солнечного света в электрический ток. Да, правильно, мы поговорим о солнечных батареях и возможности установки систем автономного электроснабжения в загородном доме.

На данный момент промышленные электростанции на базе солнечных батарей, используемые для полноценного энерго- и теплоснабжения коттеджа, стоят не менее 15-20 тысяч долларов при гарантированном сроке службы около 25 лет.Стоимость любой гелиевой системы с точки зрения отношения гарантированного срока службы к среднегодовой стоимости коммунальных услуг загородного дома достаточно высока: во-первых, сегодня средняя стоимость солнечной энергии соизмерима с покупкой энергоресурсов из центральных электрических сетей, во-вторых, для установки системы требуются единовременные капитальные вложения.

Обычно принято разделять солнечные системы, предназначенные для теплоснабжения и электроснабжения. В первом случае используется технология солнечных коллекторов, во втором — фотоэлектрический эффект используется для генерации электрического тока в солнечных батареях.Мы хотим поговорить о возможности самостоятельного изготовления солнечных батарей.

Технология сборки солнечной энергосистемы вручную довольно проста и доступна по цене. Практически каждый россиянин может собрать индивидуальные энергосистемы с высоким КПД при относительно небольших затратах. Это выгодно, доступно и даже модно.

Выбор фотоэлементов для солнечной панели

Приступая к изготовлению солнечной системы, необходимо обратить внимание на то, что при индивидуальной сборке отпадает необходимость в единовременной установке полнофункциональной системы, ее можно наращивать постепенно.Если первый эксперимент прошел успешно, то есть смысл расширить функционал Солнечной системы.

По своей сути солнечная батарея — это фотоэлектрический генератор, который преобразует солнечную энергию в электрическую. Кванты света, попадая на кремниевую пластину, выбивают электрон с последней атомной орбиты кремния. Этот эффект создает достаточное количество свободных электронов для образования потока электрического тока.

Перед сборкой аккумулятора необходимо определиться с типом фотоэлектрического преобразователя, а именно: монокристаллический, поликристаллический и аморфный.Для самостоятельной сборки солнечной батареи выберите имеющиеся в продаже монокристаллические и поликристаллические солнечные модули.


Вверху: Монокристаллические модули без паяных контактов. Внизу: поликристаллические модули с припаянными контактами

Панели на основе поликристаллического кремния имеют довольно низкий КПД (7-9%), но этот недостаток компенсируется тем, что поликристаллы практически не снижают мощность в пасмурную и пасмурную погоду, гарантированный срок службы таких элементов составляет около 10 лет.Панели на основе монокристаллического кремния имеют КПД около 13% при сроке службы около 25 лет, но эти элементы значительно снижают мощность при отсутствии прямых солнечных лучей. Эффективность кристаллов кремния от разных производителей может существенно различаться. Согласно практике использования солнечных электростанций в полевых условиях, можно говорить о сроке службы монокристаллических модулей более 30 лет, а для поликристаллических — более 20 лет. Причем за весь период эксплуатации потери мощности в кремниевых моно- и поликристаллических элементах составляют не более 10%, а в тонкопленочных аморфных батареях за первые два года мощность снижается на 10-40%.



Солнечные элементы Evergreen с контактами в наборе по 300 шт.

Комплект солнечных элементов для сборки солнечной батареи из 36 и 72 солнечных элементов можно приобрести на Ebay. Такие комплекты также есть в продаже в России. Как правило, солнечные модули B-типа используются для самостоятельной сборки солнечных панелей, то есть модулей, забракованных в промышленном производстве. Эти модули не теряют своей производительности и стоят намного дешевле. Некоторые поставщики предлагают солнечные модули на плите из стеклопластика, что подразумевает высокий уровень герметичности элементов и, соответственно, надежность.

долл. США
Имя Характеристики Стоимость,
Солнечные элементы Everbright (Ebay) без контактов поликристаллический, набор — 36 шт., 81х150 мм, 1,75 Вт (0,5 В), 3А, КПД (%) — 13
в комплекте с диодами и кислотой для пайки карандашом
$ 46.00
$ 8.95 доставка
Солнечные элементы (новые для США) монокристаллический, 156×156 мм, 81×150 мм, 4Вт (0,5 В), 8А, КПД (%) — 16.7-17,9 7,50 долл. США
монокристалл, 153х138 мм, U холод. ход — 21,6В, я короткий. зам. — 94 мА, P — 1,53 Вт, КПД (%) — 13 15,50 долл. США
Солнечные элементы на плите из стекловолокна поликристаллический, 116×116 мм, U холод. ход — 7,2В, я короткий. зам. — 275 мА., P — 1,5 Вт, КПД (%) — 10 14,50 долл. США
87,12 $
$ 9,25 доставка
Солнечные элементы (Ebay) без контактов поликристалл, набор — 72 шт., 81×150 мм 1.8W 56,11 $
$ 9,25 доставка
Солнечные элементы (Ebay) с контактами монокристалл, набор — 40 шт., 152×152 мм 87,25 $
$ 14,99 доставка

Разработка проекта гелиевой энергосистемы

Конструкция будущей солнечной системы во многом зависит от способа ее установки и монтажа. Солнечные панели следует устанавливать под углом, чтобы прямые солнечные лучи падали под прямым углом.Производительность солнечной панели сильно зависит от интенсивности световой энергии, а также от угла падения солнечных лучей. Расположение солнечной батареи по отношению к солнцу и угол наклона зависят от географического положения гелиевой системы и времени года.


Сверху вниз: Монокристаллические солнечные батареи (по 80 Вт каждая) на даче устанавливают практически вертикально (зимой). Монокристаллические солнечные панели на даче имеют меньший угол (пружина).Механическая система управления углом наклона солнечной батареи.

Промышленные солнечные системы часто оснащены датчиками, которые вращают солнечную панель в направлении солнечных лучей, а также зеркалами, концентрирующими солнечный свет. В отдельных системах такие элементы значительно усложняют и удорожают систему, поэтому не используются. Может применяться простейшая механическая система управления наклоном. Зимой солнечные панели следует устанавливать практически вертикально, это также защищает панель от налипания снега и обледенения конструкции.



Схема расчета угла наклона солнечной панели в зависимости от сезона

Солнечные панели устанавливаются на солнечной стороне здания, чтобы обеспечить максимальное количество солнечной энергии, доступной в светлое время суток. Угол наклона батареи рассчитывается исходя из географического положения и уровня солнцестояния, чтобы наилучшим образом соответствовать вашему местоположению.

При сложности конструкции можно создать систему управления углом наклона солнечной батареи в зависимости от сезона и угла поворота панели в зависимости от времени суток.Энергоэффективность такой системы будет выше.

При проектировании солнечной системы для установки на крыше дома необходимо обязательно выяснить, может ли конструкция крыши выдержать необходимый вес. Самостоятельная разработка проекта предполагает расчет нагрузки на крышу с учетом веса снежного покрова зимой.



Выбор оптимального статического угла наклона для монокристаллической солнечной кровельной системы

Для изготовления солнечных батарей можно выбрать разные материалы по удельному весу и другим характеристикам.При выборе материалов конструкции необходимо учитывать максимально допустимую температуру нагрева солнечного элемента, поскольку температура солнечного модуля, работающего на полную мощность, не должна превышать 250С. При превышении максимальной температуры солнечный модуль резко теряет способность преобразовывать солнечный свет в электрический ток. Готовые солнечные системы для индивидуального использования, как правило, не предполагают охлаждения солнечных элементов. Самостоятельное изготовление может включать охлаждение солнечной системы или регулирование угла наклона солнечной панели для поддержания функциональной температуры модуля, а также выбор подходящего прозрачного материала, поглощающего инфракрасное излучение.

Грамотная конструкция солнечной системы позволяет обеспечить необходимую мощность солнечной батареи, которая будет приближаться к номинальной. При расчете конструкции необходимо учитывать, что однотипные элементы дают одинаковое напряжение вне зависимости от размеров элементов. Причем сила тока у крупногабаритных ячеек будет выше, но и батарея будет намного тяжелее. Для изготовления солнечной системы всегда берутся солнечные модули одного размера, так как максимальный ток будет ограничен максимальным током маленького элемента.

Расчеты показывают, что в среднем в ясный солнечный день с 1 м солнечной панели можно получить не более 120 Вт мощности. Такую мощность не предоставит даже компьютер. 10-метровая система дает более 1 кВт энергии и может обеспечивать электричеством работу основных бытовых приборов: ламп, телевизоров, компьютеров. Семье из 3-4 человек требуется около 200-300 кВт в месяц, поэтому установленная на южной стороне солнечная система размером 20 м может полностью удовлетворить потребности семьи в энергии.

Если рассматривать среднестатистические данные по электроснабжению индивидуального жилого дома, то: суточное энергопотребление 3 кВтч, солнечная радиация с весны до осени 4 кВтч / м в сутки, пиковая потребляемая мощность 3 кВт (при включении на стиральную машину, холодильник, утюг и электрочайник).Для оптимизации энергопотребления внутреннего освещения важно использовать лампы переменного тока с низким энергопотреблением — светодиодные и люминесцентные.

Изготовление каркаса солнечного элемента

Алюминиевый уголок используется в качестве каркаса для солнечной батареи. Готовые каркасы для солнечных батарей можно приобрести на ebay. Прозрачное покрытие подбирается по желанию, исходя из тех характеристик, которые требуются для данной конструкции.



Комплект стеклянной рамы солнечной панели от 33 $

При выборе прозрачного защитного материала также можно ориентироваться на следующие характеристики материала:

С
Материал Показатель преломления Светопропускание,% Удельный вес г / см 3 Размер листа, мм Толщина, мм Стоимость, руб / м 2
Воздух 1 000 29 26
Стекло 1,43-2,17 92-99 3168
Оргстекло 1,51 92-93 1,19 3040×2040 3 960.00
Поликарбонат 1,59 по 92 0,198 3050 x2050 2 600.00
Оргстекло 1,491 92 1,19 2050×1500 11 640,00
Минеральное стекло 1,52-1,9 98 1,40

Если рассматривать показатель преломления света как критерий выбора материала.Оргстекло имеет самый низкий показатель преломления, более дешевый вариант прозрачного материала — отечественное оргстекло, менее подходящий — поликарбонат. Поликарбонат коммерчески доступен с антиконденсатным покрытием, и этот материал также обеспечивает высокий уровень тепловой защиты. При выборе прозрачных материалов по удельному весу и способности поглощать ИК-спектр лучше всего подойдет поликарбонат. Лучшие прозрачные материалы для солнечных панелей — это материалы с высоким коэффициентом пропускания света.

При производстве солнечного элемента важно выбирать прозрачные материалы, которые не пропускают ИК-спектр и, таким образом, уменьшают нагрев кремниевых элементов, которые теряют свою мощность при температурах выше 250 ° C. В промышленности используются специальные стекла с оксидно-металлическим покрытием. Идеальным стеклом для солнечных батарей считается материал, пропускающий весь спектр, кроме инфракрасного.



Схема поглощения УФ и ИК излучения различными стеклами.
а) обычное стекло, б) стекло с ИК-поглощением, в) дуплекс с теплопоглощающим и обычным стеклом.

Максимальное поглощение ИК-спектра будет обеспечивать защитное силикатное стекло с оксидом железа (Fe 2 O 3), но оно имеет зеленоватый оттенок. Инфракрасный спектр хорошо поглощает любое минеральное стекло за исключением кварцевого стекла, оргстекло и оргстекло относятся к классу органических стекол. Минеральное стекло более устойчиво к поверхностным повреждениям, но стоит очень дорого и недоступно.Для солнечных батарей также используется специальное антибликовое сверхпрозрачное стекло, пропускающее до 98% спектра. Также это стекло предполагает поглощение большей части инфракрасного спектра.

Оптимальный выбор оптических и спектральных характеристик стекла значительно увеличивает эффективность фотопреобразования солнечной панели.



Солнечная панель из оргстекла

Многие мастерские по изготовлению солнечных элементов рекомендуют использовать оргстекло для передней и задней панелей.Это позволяет проверить контакты. Однако конструкцию из оргстекла сложно назвать полностью герметичной, способной обеспечить бесперебойную работу панели на протяжении 20 лет эксплуатации.

Установка корпуса солнечной батареи

Мастер-класс демонстрирует изготовление солнечной панели из 36 поликристаллических солнечных элементов размером 81х150 мм. Исходя из этих габаритов, можно рассчитать габариты будущей солнечной батареи. При расчете габаритов важно сделать небольшое расстояние между элементами, которое будет учитывать изменение размеров основания под воздействием атмосферы, то есть между элементами должно быть 3-5 мм.Полученный размер заготовки должен быть 835х690 мм при ширине угла 35 мм.

Подбор и пайка солнечных элементов

На данный момент на аукционе Ebay представлен огромный ассортимент товаров для самодельных солнечных батарей.



Комплект солнечных элементов включает 36 комплектов поликристаллических кремниевых элементов, выводы ячеек и шины, диоды Шоттке и кислотную пайку

Поскольку самодельная солнечная батарея почти в 4 раза дешевле готовой, самостоятельное изготовление — это значительная экономия средств.Неисправные солнечные элементы можно купить на ebay, но они не теряют своей функциональности, поэтому стоимость солнечной батареи можно значительно снизить, если дополнительно подарить внешний вид аккумуляторов.



Поврежденные фотоэлементы не теряют работоспособности

При первом опыте лучше приобретать комплекты для изготовления солнечных панелей, в продаже есть солнечные элементы с припаянными проводниками. Пайка контактов — довольно сложный процесс, сложность усугубляется хрупкостью солнечных элементов.

Если вы приобрели кремниевые элементы без проводников, то сначала необходимо припаять контакты.

Пайка элементов — довольно кропотливая работа. Если не получается получить нормальное соединение, то нужно повторить работу. По нормам напыление серебра на проводник должно выдерживать 3 цикла пайки при допустимых тепловых режимах; на практике вы сталкиваетесь с тем, что опрыскивание разрушается. Разрушение напыления серебра происходит из-за использования паяльников с нерегулируемой мощностью (65Вт), этого можно избежать, снизив мощность следующим образом — нужно включить картридж с лампочкой на 100Вт последовательно с паяльником.Номинальная мощность нерегулируемого паяльника слишком высока для пайки кремниевых контактов.

Даже если продавцы проводов уверяют, что на разъеме припой, лучше нанести его дополнительно. Во время пайки старайтесь бережно обращаться с элементами, с минимальным усилием они лопнут; не укладывайте элементы в жгут, вес нижних элементов может треснуть.

Сборка и пайка солнечной панели

При первой самостоятельной сборке солнечной батареи лучше использовать маркировочную подложку, которая поможет расположить элементы равномерно на некотором расстоянии друг от друга (5 мм).



Подложка для солнечных батарей

Основание — лист фанеры с разметкой углов. После пайки к каждому элементу с обратной стороны прикрепляется кусок монтажной ленты, достаточно прижать заднюю панель к ленте, и все элементы переносятся.



Монтажная лента, используемая для крепления к задней части солнечного элемента

При таком креплении сами элементы дополнительно не герметизируются, они могут свободно расширяться под воздействием температуры, это не повредит солнечную батарею и не приведет к разрыву контактов и элементов.Герметизировать можно только соединительные части конструкции. Такой тип крепления больше подходит для прототипов, но вряд ли может гарантировать длительную эксплуатацию в полевых условиях.

План последовательной сборки батарей выглядит так:

Раскладываем элементы по стеклянной поверхности. Между элементами должно быть расстояние, что подразумевает свободное изменение размера без повреждения конструкции. Элементы необходимо прижимать с отягощениями.
Пайка выполняется согласно схеме подключения ниже.На лицевой стороне элементов расположены «плюсовые» токоведущие дорожки, на тыльной стороне — «минусовые».
Перед пайкой нужно нанести флюс и припой, затем аккуратно припаять серебряные контакты.
Все солнечные элементы подключаются по этому принципу.
Контакты крайних элементов выведены на шину соответственно на «плюс» и «минус». В автобусе используется более широкий серебряный провод из комплекта солнечных батарей.
Рекомендуем также нарисовать «среднюю» точку, с ее помощью ставятся два дополнительных шунтирующих диода.
Терминал также устанавливается снаружи рамы.
Так выглядит схема соединения элементов без производной средней точки.
Вот как выглядит клеммная колодка с отображенной «средней точкой». «Средняя» точка позволяет разместить шунтирующий диод на каждой половине батареи, что предотвратит разряд батареи при уменьшении освещения или приглушении одной половины.
На фото изображен байпасный диод на «плюсовом» выходе, он противостоит разрядке аккумуляторов через аккумулятор в ночное время и разрядке других аккумуляторов при частичном затемнении.
Чаще всего в качестве шунтирующих диодов используются диоды Шоттке. Они дают меньше потерь на общей мощности электрической цепи.
Акустический кабель с силиконовой изоляцией можно использовать в качестве токоведущих проводов. Для изоляции можно использовать пробирки-капельницы.
Все провода должны быть надежно закреплены силиконом.
Элементы можно соединять последовательно (см. Фото), а не посредством общей шины, тогда 2-й и 4-й ряд нужно повернуть на 1800 относительно 1-го ряда.

Основные проблемы сборки солнечной панели связаны с качеством пайки контактов, поэтому специалисты предлагают проверить ее перед герметизацией панели.



Испытание панели перед герметизацией, сетевое напряжение 14 В, пиковая мощность 65 Вт

Тестирование можно проводить после пайки каждой группы элементов.Если обратить внимание на фото в мастер-классе, то часть стола под солнечные элементы вырезана. Это сделано намеренно для определения исправности электрической сети после пайки контактов.

Уплотнение панели солнечных батарей

Герметизация солнечных панелей при самостоятельном изготовлении — это самый спорный вопрос среди специалистов. С одной стороны, герметизация панелей необходима для увеличения срока службы и всегда используется в промышленном производстве. Для герметизации зарубежные специалисты рекомендуют использовать эпоксидный компаунд «Sylgard 184», который дает прозрачную полимеризованную высокоэластичную поверхность.Стоимость Sylgard 184 на Ebay составляет около 40 долларов.



Высокоэластичный герметик Sylgard 184

С другой стороны, если вы не хотите нести дополнительные расходы, вполне возможно использовать силиконовый герметик. Однако в этом случае не следует заливать элементы полностью, чтобы избежать их возможного повреждения в процессе эксплуатации. В этом случае элементы можно прикрепить к задней панели с помощью силикона и герметизировать только края конструкции. Насколько эффективна такая герметизация, сказать сложно, но мы не рекомендуем использовать нерекомендованные гидроизоляционные мастики, очень велика вероятность разрыва контактов и элементов.

Схема электроснабжения дома

Системы электроснабжения домов с использованием солнечных батарей обычно называют фотоэлектрическими системами, то есть системами, вырабатывающими энергию с помощью фотоэлектрического эффекта. Для индивидуальных жилых домов рассматриваются три фотоэлектрические системы: автономная система электроснабжения, гибридная фотоэлектрическая система с аккумуляторной сеткой, безбатарейная фотоэлектрическая система, подключенная к центральной системе электроснабжения.

Каждая из систем имеет свое назначение и преимущества, но чаще всего в жилых домах используются фотоэлектрические системы с резервными батареями и подключением к централизованной электросети.Электросеть питается от солнечных батарей, в темноте от батарей и при их разряде от центральной электросети. В труднодоступных районах, где нет центральной сети, генераторы на жидком топливе используются в качестве резервного источника энергии.

Более рентабельной альтернативой гибридной энергосистеме с аккумуляторной сеткой была бы безбатарейная солнечная система, подключенная к центральной сети. Электроэнергия подается от солнечных батарей, а ночью сеть запитана от центральной сети.Такая сеть больше применима для учреждений, поскольку в жилых домах большая часть энергии потребляется в вечернее время.



Схемы трех типов фотоэлектрических систем

Рассмотрим типичную установку фотоэлектрической системы с батарейной сеткой. Солнечные батареи действуют как генератор электричества, которые подключаются через распределительную коробку. Далее в сеть устанавливается контроллер заряда солнечной батареи, чтобы избежать короткого замыкания при пиковой нагрузке. Электроэнергия накапливается в резервных батареях-аккумуляторах, а также через инвертор подается потребителям: освещению, бытовой технике, электроплите и, возможно, используется для нагрева воды.Для установки системы отопления эффективнее использовать солнечные коллекторы, относящиеся к альтернативной солнечной технологии.



Фотогальваническая система с гибридной аккумуляторной сеткой переменного тока

В фотоэлектрических системах используются два типа электрических сетей: переменного и постоянного тока. Использование сети переменного тока позволяет размещать потребителей электроэнергии на расстоянии более 10-15 м, а также обеспечивать условно неограниченную нагрузку на сеть.

Для частного жилого дома обычно используются следующие компоненты фотоэлектрической системы:

  • суммарная мощность солнечных панелей должна составлять 1000 Вт, они обеспечат выходную мощность около 5 кВтч;
  • аккумуляторов общей емкостью 800 А / ч на напряжение 12 В;
  • инвертор должен иметь номинальную мощность 3 кВт при пиковой нагрузке до 6 кВт, входном напряжении 24-48 В;
  • контроллер солнечного разряда 40-50 А на напряжение 24 В;
  • источник бесперебойного питания для кратковременной зарядки током до 150 А.

Таким образом, для фотоэлектрической системы питания потребуется 15 панелей на 36 элементов, пример сборки которых приведен в мастер-классе. Каждая панель обеспечивает общую мощность 65 Вт. Монокристаллические солнечные панели будут мощнее. Например, солнечная панель из 40 монокристаллов имеет пиковую мощность 160 Вт, но такие панели чувствительны к пасмурной погоде и облакам. В этом случае солнечные панели на основе поликристаллических модулей оптимальны для использования в северной части России.

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.

Солнечные панели изготавливаются путем спайки солнечных элементов в цепочки, соединения этих цепочек вместе и подключения их к распределительной коробке. После соединения компоненты должны быть герметизированы, чтобы активные части солнечной панели были водонепроницаемыми. Затем передняя часть закрывается прозрачным водонепроницаемым продуктом для защиты. Затем силикон используется для герметизации 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.

Как построить систему солнечных батарей
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.

Подробнее : Сколько солнечных панелей мне нужно?

Если вы строите панели для небольшого проекта или устройства, вам понадобится 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 стеллажи), 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 батареи 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 опыта, чтобы создавать собственные солнечные батареи?

Панели солнечных батарей

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 стоит быстрых выходных для самостоятельной работы.

Как построить свою собственную систему солнечных батарей с помощью комплекта?

Хотя создание солнечных панелей с нуля и последующее переоснащение всей солнечной системы возможно , 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 и минусы построения собственной солнечной системы
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 за небольшую плату или 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 нагрева 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, это 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 батарей или комплектов солнечных батарей?

Комплекты солнечных панелей

различаются 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 конкретной 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.

Начало работы с DIY Solar Power

Стоит ли делать солнечные батареи своими руками?

Стоит ли самому устанавливать солнечный проект?

Поскольку солнечная энергия становится все более популярной среди домовладельцев и путешественников, многие часто задаются вопросом, могут ли они пойти по пути DIY и построить систему солнечных батарей самостоятельно.В солнечную установки, от сортировки по вариантам технологий до получения разрешений на обработку, но для многих людей Сделай сам — это отличный маршрут пройти . Благодаря растущему количеству комплектов солнечных панелей, которые предоставляют почти все необходимое для начала работы, самостоятельное использование солнечной энергии никогда не было таким простым. Но это не для всех. Давайте поможем вам решить, стоит ли брать солнечную батарею в свои руки.

Подходит ли мне DIY Solar?

Я хочу отключиться от сети.

Самодельная солнечная энергия идеально подходит для тех, кто хочет отключиться от сети. От сетки солнечные системы или автономные энергосистемы производят достаточно энергии за счет использование солнечных батарей и аккумуляторов без необходимости подключаться к электрическая сеть. Это облегчит вашу задачу, так как вам не о чем беспокоиться о работе с коммунальными предприятиями и подключении к сети.

Я живу в автофургоне, фургоне или хижине.

Самодельная солнечная энергия идеально подходит для небольших проектов и тех, кто живет в небольшие коттеджи, домики, фургоны или дома на колесах.Установка солнечной системы на крыше самостоятельно создать фургон намного проще, чем самостоятельно спланировать систему для 2,000 квадратных футов дома.

У меня есть время и силы, чтобы посвятить солнечная.

Хотя самостоятельно установить солнечную батарею еще никогда не было так просто, еще предстоит учесть множество технических требований. Например, как комфортно ли вы работаете с электричеством в вашем доме? Однако если вы практический ученик или удобны по дому, устанавливая солнечную батарею в вашем доме может быть не так сложно, как вы думаете.

Плюсы / минусы DIY Solar

Плюсов:

Солярка своими руками — идеальное решение для тех, кто хочет отключиться от сети.

Установить солнечную батарею намного проще, если вы работаете с автономной системой, не подключенной к сети. Если вы живете в отдаленном районе без надежных и доступный доступ к сети, автономная солнечная энергия может быть отличным способом удовлетворить ваши потребности в энергии.

Вы сэкономите деньги, которые потратили бы на установку

Если вы делаете большую часть работы самостоятельно, вы можно сэкономить тысячи на затратах на установку. О простых и простые солнечные установки, сделать это самостоятельно на самом деле не так страшно как вы могли подумать, благодаря множеству доступных наборов DIY.

Наборы для самостоятельной работы на солнечных батареях включают в себя почти все, что вы нужно начать.

Renogy предлагает ряд различных комплектов солнечных батарей для люди, ведущие разнообразный образ жизни, от тех, кому нужны маленькие 100 ватт установки для питания мелкой бытовой техники и электроники в их фургонах тем, кто установка более мощной системы мощностью 4500 Вт в автономной кабине.

Минусы:

Установка солнечной энергии сложна и требует обучения и опыта

Если вы решили, что хотите выполнить установку себя (либо целиком, либо только его частью), найдите время, чтобы исследуйте и соберите столько информации, сколько вы можете уверенно решать солнечный проект.Работа с лицензированным подрядчиком по всем или некоторым из них может убедитесь, что процесс установки солнечной энергии проходит гладко, а сама система рассчитан на длительный срок службы.

Вы должны оформить разрешение самостоятельно.

Одно из главных преимуществ работы с установщик, хорошо разбирается в правилах, нормах и правилах вашего города разрешительные процессы. Самостоятельно справиться с этой бюрократической волокитой можно. в конце концов, зачастую это приносит больше неприятностей, чем того стоит.Кроме того, если вы собираетесь для подключения к сети большинство инженерных сетей требуют установки системы сертифицированным специалистом, поэтому обязательно ознакомьтесь с этими правилами.

Возможно, вы не имеете права на скидки или стимулы.

Многие скидки на солнечную батарею и поощрения действительны только в том случае, если ваш проект был установлен профессионалом. Вы можете существенно потерять тысячи долларов сбережений, если Маршрут своими руками.Это означает, что деньги, которые вы можете сэкономить, не платя за установщик будет потрачен на вашу систему. Думайте об этом как об оплате бухгалтер для подачи налоговой декларации. Конечно, дешевле делать самостоятельно, но вы можете пропустить несколько крупных налоговых списаний.

Ключевые компоненты солнечной установки

Независимо от того, используете ли вы комплект для солнечных батарей DIY или установка системы с помощью установщика, есть некоторые ключевые компоненты для всех солнечные установки. Фотоэлектрические солнечные панели , состоящие из множества кремниевых солнечных элементов, создают электрический ток, когда солнечный свет попадает на панели, они создают электрический Текущий. Ток, накапливаемый солнечными панелями, подается на контроллер заряда, который контролирует, какой ток идет на батарею. Контроллеры заряда предотвращают аккумуляторы от перезарядки. У них также есть возможность выключить система, если запасенная энергия падает ниже 50%. Аккумуляторы хранят и производят постоянный ток мощность.Для использования электроприборов переменного тока, таких как микроволновые печи, ноутбуки и телефоны. зарядные устройства, инвертор используется для преобразования мощности постоянного тока в переменный ток.

В доме солнечные панели подключены к сети инвертор, который затем подключается к существующей электрической сети в вашем дом. В доме на колесах, фургоне или лодке вы можете выбирать из целого ряда различных инверторы в зависимости от ваших конкретных потребностей в энергии. Большинство комплектов солнечных панелей своими руками будут включают солнечные панели, контроллеры заряда, кабели и монтажное оборудование, Это означает, что вам все равно нужно покупать инвертор и аккумуляторы.

Панели солнечных батарей (Коллекция)

Во многих наборах солнечных батарей есть несколько на выбор доступны различные варианты солнечных панелей. Панели могут быть гибкими и жесткие, а также монокристаллические или поликристаллические. Поликристаллический панели менее эффективны, чем монокристаллические, но также дешевле. Монокристаллические панели более компактны. Дополнительно гибкие солнечные панели весят меньше жестких солнечных панелей и могут быть установлены непосредственно на крыша вашего дома на колесах, в отличие от жестких солнечных панелей, которые торчат над ваша крыша несколько и может быть сложнее играть между другими компонентами на вашем крыша, например антенны и блоки переменного тока.Более прочные жесткие панели могут также могут быть установлены под наклоном, что делает их сбор солнечной энергии более эффективен и позволяет вам не беспокоиться о навигации по их.

Мониторинг (Контроллер заряда)

Контроллеры заряда находятся между источником энергии и хранения и предотвращает перезарядку аккумуляторов за счет ограничения количества и уровень заряда ваших батарей. Они также предотвращают разряд батареи выключение системы, если запасенная мощность упадет ниже 50% мощности.

Батареи (Хранение)

Вам также понадобится способ сохранить всю мощь вы генерируете с помощью солнечных батарей. Вот тут-то и нужны батарейки играть. Существует множество вариантов аккумуляторов глубокого разряда, таких как свинцово-кислотные, абсорбирующее матовое стекло и литий-ионные батареи.

Инверторы (применение)

Инверторы преобразуют мощность постоянного тока, вырабатываемую вашей солнечной батареей. панели и хранятся в вашей батарее в сети переменного тока.Инвертор необходим для питания обычную бытовую технику, которую можно найти в вашем доме или доме на колесах, от телевизора до микроволновых печей.

DIY Солнечный процесс

1. Оцените свои потребности в энергии

Вам сначала нужно размер вашей системы в зависимости от ваших энергетических потребностей.

Калькулятор солнечных батарей Renogy — отличный инструмент, который позволяет быстро и легко определить ваши конкретные потребности.Калькулятор размеров солнечных батарей позволяет вводить информацию о вашем образе жизни, чтобы помочь вам определиться с требованиями к солнечным панелям. Вам просто нужно знать, какое общее количество ватт будет потреблять ваша электроника, как долго вы планируете использовать устройства, эффективность вашего контроллера заряда и среднее количество солнечных часов в день. В После этого калькулятор солнечных батарей подскажет минимальный и рекомендуемый размер системы, а также рекомендованную мощность батареи.

Имея точный понимание ваших потребностей в энергии даст вам лучшее представление о затратах и убедитесь, что вы не недооцениваете или не перестраиваете систему.

Вы также захотите немного спланировать свое крышу и как вы будете монтировать панели на этом этапе, чтобы определить, где вы панели должны быть установлены для максимального солнечного света и эффективности. Ваша крыша рядом конец его жизни? Если да, возможно, пришло время подумать о покупке новой крыши. перед установкой на него панелей. Мы рекомендуем нанять профессионала, чтобы оцените свою крышу, если вы не уверены, что она выдержит установку солнечной энергии.

2.Автономные и сетевые

Вам нужно отключиться от сети? Не обязательно, но это намного проще для проектов DIY.

Преимущества автономных солнечных систем включают: доступ к электроэнергии во время отключения электроэнергии, снижение выбросов углекислого газа и окончание ежемесячные коммунальные платежи. Для тех, кто живет в крошечном доме, доме на колесах, в каюте, на лодке или в изолированном месте или в районе, где у них нет надежного и стабильного доступа к электросети, автономным солнечным батареям. может быть отличным решением.

При этом, будучи подключенным к сети и генерируя энергия из множества разных источников — отличный способ убедиться, что вы имеют постоянный доступ к электричеству и могут воспользоваться экономическими преимущества солнечной энергии, а также отсутствие необходимости в установке без надобности большая и дорогая система. Когда вы подключены к сети, солнечная энергия будет одним из несколько различных источников энергии, которые могут включать использование традиционных электросети, если вы дома, используете береговую электроэнергию или традиционный газ генератор в доме на колесах.Все эти источники будут подпитывать вашу дома или батареи в вашем доме на колесах, фургоне или лодке.

Имейте в виду, что если вы устанавливаете солнечную батарею на ваш дом и будет подключен к инженерным сетям, многим инженерным сетям и юрисдикциям требуется, чтобы солнечная энергия была установлена ​​сертифицированным установщиком.

3. Купите набор для самостоятельной сборки солнечных батарей

Комплекты солнечных панелей позволяют легко убедиться, что вы иметь все необходимые детали, и что они будут безопасно и эффективно работать все вместе.Renogy предлагает ряд различных комплектов солнечных батарей для желающих. в установке солнечных батарей своими силами.

Комплекты для начинающих предназначены для начинающих и доступны с простыми в обращении небольшими солнечными панелями, рассчитанными на системы мощностью от 50 до 400 Вт.

Premium Kits включает солнечные панели Eclipse мощностью 100 Вт для систем мощностью от 100 до 800 Вт.

Комплекты для автофургонов и фургонов — идеальное дополнение к любому жилому дому, дому на колесах или мобильному приложению.Доступны системы мощностью от 100 до 400 Вт, а также у них есть складной чемодан и гибкие варианты солнечных батарей.

Комплекты кабины и навеса предназначены для автономного использования вдали от электросети. Эти автономные комплекты поставляются со всем, что нужно для питания хижины, крошечного дома или другого небольшого здания. Они бывают мощностью от 1000 до 4500 Вт.

4. Выберите батареи

Если вы собираетесь отключиться от сети или хотите использовать накопитель энергии в своей системе, вам нужно будет изучить вопрос, чтобы решить, какая батарея лучше всего подходит для вас.Свинцово-кислотные батареи — самый недорогой вариант, их можно купить в большинстве крупных автомобильных магазинов. Аккумуляторы из абсорбированного матового стекла накапливают на 10-15 процентов больше энергии, чем свинцово-кислотные, и заряжаются в четыре раза быстрее. Литий-ионные аккумуляторы — самые дорогие варианты, но они служат в четыре раза дольше свинцово-кислотных аккумуляторов и намного меньше весят. Они также требуют очень ограниченного обслуживания.

Необходимый объем аккумуляторной батареи зависит от вашего энергопотребления, поэтому обращайтесь к своим результатам с помощью калькулятора солнечных панелей Renogy.Чтобы дать вам представление, емкости аккумулятора от 4 до 8 кВтч обычно достаточно для среднего дома из четырех человек.

5. Получение разрешений и установка

Если вы устанавливаете панели в коттедже, коттедже или доме, изучите, что говорится в строительных нормах и правилах и какие разрешения требуются. Каждая юрисдикция отличается. Уточните у своего государственного энергетического управления, местных властей или местной организации по возобновляемым источникам энергии, какие существуют требования, чтобы убедиться, что вы соблюдаете определенные правила, нормы и строительные нормы.

Когда все необходимые документы будут подготовлены (если применимо к вам), самое время приступить к фактической установке. Наборы Renogy для самостоятельной сборки включают спецификации о том, как установить технологию, но никогда не помешает проконсультироваться со специалистом, чтобы убедиться, что работа выполнена правильно.

Каков вердикт?

Переход на солнечную батарею не так страшен и не так сложен, как когда-то, благодаря множеству наборов для самостоятельной сборки, доступных на рынке.

Если вы заинтересованы в отключении от сети или ведете мобильный образ жизни в фургоне или жилом доме на колесах и у вас есть время и энергия, чтобы посвятить себя солнечному проекту, солнечная энергия DIY может стать отличным способом удовлетворить ваши потребности в энергии и сэкономить деньги.

Grid Tied — сетка связана с аккумулятором

<Назад к солнечной энергии / электричеству

Solar предлагает больше, чем просто возможность уменьшить углеродный след.Установив солнечные панели на крыше, вы на шаг приблизитесь к тому, чтобы взять в свои руки производство и потребление электроэнергии. Одно из важнейших решений, которое должны принять покупатели солнечной энергии, — это установить ли стандартную сетевую солнечную энергетическую систему, гибридную систему или автономную систему. Вот все, что вы должны иметь в виду, сравнивая гибридные солнечные системы со стандартными подключенными или автономными вариантами.

Что такое гибридная фотоэлектрическая солнечная система?

Гибридная система солнечных панелей представляет собой комбинацию подключенной к сети с накопителем энергии и оборудования, которое обеспечивает стабильное энергоснабжение днем ​​и ночью или когда коммунальная сеть выходит из строя.Гибридная сеть, связанная с аккумуляторной системой хранения, хранит энергию для последующего использования в одной или нескольких солнечных батареях, но затем может также извлекать из сети в периоды высокого потребления энергии, такие как жаркие летние месяцы. Солнечная система, которая не должна быть полностью автономной, будет гибридной системой.

Почему многие домовладельцы выбирают солнечную систему с привязкой к сетке

Автономные солнечные технологии с каждым годом становятся все более совершенными, и все большее число компаний производят солнечные батареи для дома.Если вы установите аккумуляторную батарею вместе с вашей фотоэлектрической системой, вы можете хранить избыточную солнечную электроэнергию, когда она производится, а затем использовать ее, когда это необходимо, днем ​​или ночью. Теоретически это означает, что вы можете полностью отключить подключение к электросети. На практике часто имеет смысл оставаться подключенным к сети, особенно если вы живете на коммунальной территории, которая позволяет производить чистые измерения (возможность продавать излишки электроэнергии в сеть). Кроме того, большинство доступных сегодня солнечных батарей для домашнего использования, таких как LG, Sonnen, PIKA и Tesla Powerwall, предназначены для хранения солнечной энергии, производимой в течение дня, для использования в вашем доме в случае отключения энергосистемы.Эти системы часто имеют смысл, если вы живете в коммунальном хозяйстве, где потеря электричества является обычным явлением, или в случае урагана или шторма, отключившего электроэнергию на несколько дней.

Можно ли отключиться от сети с помощью солнечных батарей?

Солнечная сетка — лучший вариант для многих домовладельцев, но есть множество ситуаций, когда отключение вашего дома от сети с резервной солнечной батареей имеет смысл. В некоторых ситуациях стоимость подключения к электросети может достигать десятков тысяч долларов.

Дома вне сети должны иметь очень низкий спрос на электроэнергию, чтобы избежать непреднамеренного разряда батарей. Если вы строите дом с нулевым энергопотреблением или проводите масштабную модернизацию дома с целью повышения энергоэффективности в своем существующем доме, можно использовать автономную солнечную батарею с накоплением энергии. Вам также необходимо иметь финансовые возможности, чтобы инвестировать в систему резервного питания от солнечных батарей, которая добавит тысячи долларов к вашей солнечной установке. Даже если вы не отключите свой дом от сети с резервной солнечной батареей, у вас все равно есть возможности использовать технологию солнечной энергии с накоплением.

Гибридные солнечные панели: использование резервного аккумулятора с вашей сетевой солнечной системой

Для среднего домовладельца солнечной энергии во Флориде определенно имеет смысл поддерживать связь с вашей коммунальной компанией. Если вы также можете установить резервную батарею с вашей фотоэлектрической системой, привязанной к сети, тем самым превратив вашу систему в гибридную солнечную энергетическую систему.

Солнечные системы, которые включают в себя батарею, особенно полезны, если у вашего коммунального предприятия нет хорошей политики для компенсации домовладельцев, вырабатывающих избыточное солнечное электричество, таких как коммунальный кооператив Peace River и JEA (Jacksonville Energy Authority).Некоторые коммунальные предприятия не имеют розничных тарифов на чистые измерения для солнечной энергии, что означает, что вы не получите полный доллар за долларовый кредит за солнечную электроэнергию, которую вы производите и отправляете обратно в сеть, как в Peace River Electric Cooperative и в некоторых областях, таких как JEA. , где нет нетто-измерений, означает, что произведенная энергия не может быть продана обратно коммунальному предприятию.

Однако в случае, если у вас нет доступа к полному учету коммунальных услуг по розничным тарифам, установка гибридной фотоэлектрической солнечной системы может иметь большой смысл в попытке максимизировать производство и хранение солнечной энергии в часы непиковой нагрузки.Таким образом, когда ваши солнечные панели перегружаются в часы пик в течение дня, вы можете хранить избыток энергии в своих аккумуляторных батареях. Затем вы извлекаете из аккумуляторной батареи, когда цена за киловатт-час высока (часы пиковой нагрузки). Например, в течение дня, когда производство панелей находится на высоком уровне, вы можете выбрать хранение всего избыточного производства панелей в своих батареях, чтобы меньше зависеть от энергосистемы в вечерние часы пиковой нагрузки, когда цена за киловатт-час выше, чем обычно.

Резервное хранилище с аккумулятором: когда, зачем и на будущее

Помимо упрощения управления производством солнечной электроэнергии и ее использованием в домашних условиях, солнечные батареи могут обеспечить резервное питание в случае отключения электроэнергии.Если вы уже устанавливаете солнечную фотоэлектрическую систему, включение батареи может быть более рентабельным в долгосрочной перспективе, чем резервный генератор, работающий на дизельном или пропановом топливе.

Хотя большинство домовладельцев не могут полностью отключиться от сети с помощью резервной солнечной батареи, солнечные панели по-прежнему являются значительным вложением средств, а технологии хранения становятся дешевле с каждым годом. Даже если вы не вкладываете средства в накопление энергии сейчас, вы можете попросить установщика солнечной энергии подготовить вашу систему к хранению, чтобы через несколько лет вы могли легко установить резервную солнечную батарею.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*