Солнечная батарея своими руками видео в домашних условиях: Как сделать солнечную батарею своими руками в домашних условиях: пошаговая инструкция, материалы

Самодельная солнечная батарея из подручных материалов

Ни для кого не секрет, что солнечная энергетика набирает обороты с каждым днем. Одна проблема: из-за высокой стоимости модулей позволить себе пользоваться дарами солнца может не каждый, вот и выкручиваются умельцы как могут. Кто-то заказывает фотоэлементы через интернет-магазины и уже из них паяет солнечные панели, некоторые изготавливают батареи из светодиодов и транзисторов, а кому-то в голову приходят более интересные идеи, не требующие больших финансовых вложений.

Ведь мало, кто задумывается, что для того, чтобы солнце работало для Вас и Вашего дома, не нужно устанавливать дорогостоящую солнечную систему, нужно только внимательно посмотреть вокруг себя. Порой, самые обычные вещи, которые уже давно можно сдать в утиль, могут принести немалую помощь и сэкономить Вам кучу денег. Минимум финансовых затрат, немного усилий, и Ваши приборы начинают потреблять бесплатную энергию.

Тепло от алюминиевых банок

Вряд ли найдется хотя бы один человек, который никогда не пил из алюминиевых банок. И чаще всего мы их просто выкидываем, а ведь они могут стать отличным исходным материалом при изготовлении солнечной батареи для дома. Да, да, не удивляйтесь, это не выдумка, а вполне проверенный факт. Единственное уточнение, из алюминиевых банок вы сможете смастерить не батарею, а коллектор, то есть на выходе Вы получите не электрическую энергию, а тепловую, например, для обогрева дома, что тоже очень даже неплохо.

Делается подобная солнечная батарея очень просто. Все, что Вам понадобится это некоторое количество банок, рама и материал для остекления коллектора. Из деревянных брусков или картона собирается рама, которая заполняется банками. Для увеличения количества поглощенного тепла раму и банки рекомендуется покрасить в черный цвет. Сверху полученная конструкция накрывается стеклом, гофрированным поликарбонатом или пластиком. У каждого из этих материалов есть и плюсы, и минусы. Стекло является самым дорогим и хрупким, главный недостаток поликарбоната – небольшая ширина листа, всего 60 см, а пластик прослужит Вам не больше 3-х лет. Но при этом все они справляются с повышенными температурами и хорошо пропускают солнечный свет.

Каким бы странным Вам не казался этот метод изготовления батареи (коллектора) из алюминиевых банок, практика показывает, что он вполне действенный. При размещении на южной стороне дома такая самодельная батарея хорошо нагревается и может служить эффективным обогревательным прибором. А с ее сборкой справится и школьник.

Подробности изготовления солнечной панели из банок на видео:

Транзисторы – генераторы электричества

Самодельная солнечная батарея, которая на выходе будет генерировать не тепловую энергию (как в предыдущем разделе), а электрическую может быть собрана из обычных транзисторов. Конечно, для энергообеспечения всего дома такая самодельная батарея не подойдет, но запитать небольшие приборы или подзарядить мобильный телефон Вы точно сможете. Чем больше транзисторов Вы используете, тем более мощная солнечная батарея у Вас получится, это нужно учитывать.

Первое с чего нужно начать, это аккуратно спилить верхнюю часть элемента, чтобы солнечный свет беспрепятственно попадал на p-n переходы. Если Вы используете транзисторы типа П, необходимо высыпать порошок из его внутренней части. После этих приготовлений переходим непосредственно к процессу сборки. Последовательное соединение элементов используется для повышения напряжения, а параллельное – силы тока. В качестве подложки рекомендуется использовать текстолит или органическое стекло. Чтобы не повредить кристалл транзистора, паять выводы, подходящие к нему, лучше не стоит. Один транзистор обеспечивает силу тока от 0,1 до 3 мА, а блок, состоящий из 4-х транзисторов, – от 10 до 15 мА.

Светодиоды – свет во все дома

Самодельная солнечная панель из светодиодов – явление не новое, вот только изготовить ее можно лишь в качестве эксперимента, ведь, как показывает практика, вырабатываемое ею напряжение слишком мало, чтобы от него был толк. Более подробно о батареях из светодиодов мы уже писали в одной из предыдущих статей «Мастерим солнечную батарею из диодов», поэтому сильно углубляться в эту тему не будем. Заметим только, что для подобной панели подойдут светодиоды любого размера и цвета, но в зависимости от цвета светодиодов будет зависеть их светопропускная способность.

Значение пикового напряжения 1 светодиода равняется в среднем 2,5 В. Для увеличения выходных параметров элементы соединяются последовательно/параллельно, но для того, чтобы получить хорошие показатели количество светодиодов должно быть неограниченно большое. Одно уточнение: подобная батарея очень чувствительна к углу наклона относительно солнца, даже небольшое отклонение от прямого попадания лучей может снизить напряжение на выходе.

Фольга для батареи – в чем плюс?

Как мы выяснили из предыдущих разделов статьи, самодельная солнечная батарея может делаться из различных материалов, причем некоторые из них улучшают эффективность ее работы. Так, например, использование фольги для подложки позволяет увеличить отражающую способность. Один из вариантов – изготовление солнечного коллектора из самого простого шланга для полива, деревянной рамы и фольги. Подводим к шлангу 2 трубки, и солнечный водонагреватель для дачного дома готов.

Также фольгу можно использовать и при установке панелей, размещая их на поверхность фольги, Вы уменьшаете риск перегрева батареи, что способствует улучшению их эксплуатации и увеличению срока работоспособности. Напоследок один совет: не бойтесь экспериментировать, ведь когда-то те вещи, без которых сегодня мы не представляем своей жизни, людям казались фантастикой. Лишь эксперименты двигают науку вперед. И кто знает, может, Вы придумаете новый способ изготовления солнечной батареи своими руками.

Статью подготовила Абдуллина Регина

Диоды для солнечной панели: подробности на видео:

Вопрос: Как изготовить фотоэлемент в домашних условиях? — Хобби и рукоделие

Содержание статьи:

Солнечная батарея своими руками в домашних условиях процесс изготовления

Видео взято с канала: 3П plus Полезные советы, Путешествия, Природа

ФОТОЭЛЕМЕНТ из МЕДНОЙ ПРОВОЛОКИ СВОИМИ РУКАМИ

Видео взято с канала: Дмитрий Компанец

❇️ Солнечная панель из dvd дисков и стабилитронов!!! ОНА РАБОТАЕТ, НО… ❇️

Показать описание

В одном из прошлых видео, я обещал сделать солнечную панель из дисков и стабилитронов! Этот момент настал! В данном видеоролике вы увидите, как я собирал и тестировал солнечную панель из дисков!!!
В качестве основания самодельной солнечной панели я использовал ДВП, которую обернул черной тканью. Затем процесс был довольно монотонный и длительный я наклеивал проволоку на диски и затем припаивал к ней стабилитроны. На солнечной панеле поместилось 15 дисков. Я их соединил таким образом 6 штук последовательно, 9 штук параллельно. Получившиеся два блока я соеденил параллельно. Ну вот, в принципе, и все устройство солнечной панели..
Испытания проходили в ясную, но очень ветренную погоду. Выходное напряжение составило 2.5 вольта. При сборке солнечной панели я использовал разные стабилитроны. КС 168 давали наибольшее напряжение (1.2-1.3 вольта с одного диска), а остальные, например, КС 133 и подобные им всего 0.2-0.3 вольта. Что удалось запитать с помощью самодельной солнечной батареи? От нее довольно неплохо горит светодиод. Также работают наручные электронные часы. И все… На большее этой солнечной панели не хватает. Ничего удивительного в этом, в общем-то, нет, поскольку сила тока в этом устройстве составляет всего 0.29 мА. Печально….
Итог: данная солнечная панель из dvd-дисков и стабилитронов пригодится исключительно в познавательных и развивающих целях, что тоже довольно неплохо!
❇️ Солнечная батарея из обычного dvd диска!!! 1.5 вольта без проблем! ❇️ https://youtu.be/Z3bzunWrB9M.
❇️ Солнечная батарея из dvd диска! РАЗОБЛАЧЕНИЕ и ВСЯ ПРАВДА!!! ❇️ https://youtu.be/WwUZuoZC5Gc.
Если данное видео вам понравилось, тогда не забудьте поставить “лайк” и подписаться на канал Invexlab!
https://www.youtube.com/c/invexlab.
Также хочу порекомендовать вам очень интересную группу VK “Своими руками”. Группа для людей, у которых руки растут из правильного места..
https://vk.com/svoimirukami_vk.
Невозможное становится возможным, если включить воображение!

Видео взято с канала: Invex lab

✔ КАК СДЕЛАТЬ СОЛНЕЧНУЮ БАТАРЕЮ СВОИМИ РУКАМИ

Показать описание

Вы что не ЗНАЕТЕ КАК СДЕЛАТЬ СОЛНЕЧНУЮ БАТАРЕЮ? Да это же просто любой школьник научит вас правильно делать из проволоки бумаги и скрепок РЕАЛЬНУЮ СОЛНЕЧНУЮ ПАНЕЛЬ! Можно даже нарисовать её на бумаге! Только карандаши возьмите разные, а то ничего не получится.!!!!!
СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ РАЗГАДКА и ЗАБЛУЖДЕНИЯ https://youtu.be/7sJ9E37WeOM.
Меня часто спрашивают, давая ссылки на ролики разных авторов показывающих солнечные батареи из банок, проволоки, фольги и бумаги с зубной пастой или гуталином, “Это правда или нет?” Просмотрев большинство этих видео по ссылкам, я решил сделать открытый ответ сразу всем “БОЛЬШИНСТВО ЭТИХ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ ФЭЙК!” и лучшем случае неудачная попытка повторить чужие опыты либо просто банальный ОБМАН! В видеороликах Кулибины и Брилиантовые лайфхакеры, просто демонстрируют простейшие гальванические опыты с проволокой и фольгой, ничего общего с реальной батарейкой от солнца не имеющие..
ВИДЕО ПО ПРОСЬБАМ ПОДПИСЧИКОВ!
Создавая простейшие гальванические элементы, блогеры подают их зрителям как НАСТОЯЩИЕ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ. Увы на поверку это всего лишь банальный и не прикрытый обман зрителей. Нарисовать или склеить гальваническую батарею можно столько просто, что не составит труда даже школьнику детского садика, а вот показать, что эта батарея вовсе не солнечная и не реагирует на свет просто Но это Великая тайна Бриллиантовых и Золотых блогеров =).
Даже сделать фокус похожий на правду не всем дано, а уж тем более побаловать с тенями и ЭДС:-).
Удачи в творчестве и не ведитесь на банальный обман!
https://zen.yandex.ru/dima.
https://zen.yandex.ru/id/5d2d0f0125667300adfb632.
#солнечнаябатареясвоимируками.
Этот и подобные ему эксперименты Вы всегда можете повторить у себя дома. Я не использую необычных и редких малодоступных ресурсов. А вся моя “лаборатория” умещается на кухонном столе..
У меня нет цели воспитывать подрастающее и просвещать увядающее поколения. Вся суть мною делаемого умещается в слогане “Я так живу” размещенном на титуле моего канала..
Для тех кому нужны подробности (бываю там редко).
https://vk.com/id26168899.
https://ok.ru/profile/570092326202/.
https://www.facebook.com/profile.php?id=100009896914428

Видео взято с канала: Дмитрий Компанец

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ФОТОЭЛЕМЕНТ СВОИМИ РУКАМИ Очень Просто!

Видео взято с канала: Дмитрий Компанец

Самодельные солнечные батареи / Homemade solar cells

Видео взято с канала: WaTch tHis

Самодельный фотоэлемент. Простая электроника 31

Видео взято с канала: Юность Ru

ТОП-120 фото-обзоров и инструкции для изготовления. Описание разновидностей и механизмов для начинающих

Идея преобразования солнечного света в электрическую энергию существует давно, и для этого специалистами разработано множество технологий. Сдерживающим фактором в массовом промышленном производстве солнечных батарей в большей степени является не высокий коэффициент полезного действия этих устройств и высокая цена.

На специализированных сайтах размещены разнообразные фото солнечных батарей с подробным описанием последовательности сборки, расхода и стоимости используемых материалов. Предприимчивые мужи, слегка поскрипев мозгами, из соображения экономии денежных средств, приступают к самостоятельному изготовлению резервных источников электрической энергии.

Следует отметить такую забавную тенденцию, что систематическое повышение тарифов за использование электрической энергии, на самом деле является катализатором развития целого направления альтернативных источников энергии.

Содержимое обзора:

Энергия Солнца во благо людям

Углеводородные энергоносители смеют свойство заканчиваться, а их использование не всегда происходит в чистых технологических процессах. Поэтому мы наблюдаем постоянное загрязнение окружающей среды, в которой живут люди.

Применение альтернативных источников электрической энергии позволит сохранить экологию для будущих поколений. Использование энергии Солнца имеет ряд преимуществ:

• неиссякаемый потенциал. Светило способно удовлетворить потребности человека в любом количестве нужной ему чистой энергии;
• энергия тишины. Преобразование солнечного света в электрическую энергию происходит в полной тишине. Это является важным фактором, который выгодно отличает этот процесс от других методов получения электрической энергии;
• бесплатный свет. Солнечные лучи проникают повсюду и бесплатно согревают каждого жителя. Однажды вложив деньги в приобретение солнечных батарей, владелец может гарантированно эксплуатировать модуль в течение двадцати лет.

Основной принцип работы

Преобразование солнечного света в электрическую энергию происходит в результате того, что в полупроводнике возникают дополнительные носители дырок или электронов, как явление внутреннего фотоэффекта поглощения солнечного света.

При этом электроны собираются в n- области, а дырки концентрируются в р-области. На границе этих областей появляется сила, которая двигает электроны. Подключив внешнюю нагрузку, освещая при этом солнечным светом р-n переход, приборы зафиксируют ток электронов.

Блокирующий диод не позволит разрядиться аккумуляторам в темное время суток, поэтому его обязательно нужно включить в схему работы общего модуля. При изготовлении пластин, которые поглощают солнечный свет, используются редкоземельные металлы.

Не рентабельным делом было в прошлом веке развивать массовое производство из-за высокой стоимости исходных материалов. Сегодня, благодаря развитию технологий, специалисты предлагают использовать современные кремниевые фотоэлементы по вполне демократичной цене.

Рассчитать нужную мощность

После принятия судьбоносного решения изготовить самостоятельно в домашних условиях солнечную батарею, необходимо понимать какая требуется мощность. Выдаваемая мощность устройства находится в прямой зависимости от площади рабочей поверхности солнечных батарей. Чем больше пластин с фотоэлементами, тем мощнее солнечная батарея.

Обратите внимание!

Индивидуальная система, которая автономно обеспечивает электроэнергией дом, обычно применяется в районах, где нет централизованных электрических сетей. Комбинированная система предполагает совмещение использования электроэнергии от традиционного источника и солнечных батарей как резервный вариант.

Путем несложных арифметических действий следует определить суммарную необходимую мощность потребления энергии. Умножив величину генерируемой силы тока (А) на показатель напряжения (V), получим мощность солнечной батареи (Вт).

Из практики известно, что один квадратный метр поверхности солнечной батареи производит в час около ста двадцати ватт электрической энергии. Теперь нужно подобрать свинцово-кислотную аккумуляторную батарею достаточной емкости. Запаса энергии в аккумуляторах должно хватать на сутки бесперебойной работы все потребителей.

Если вам не приходилось иметь дело с эксплуатацией солнечных модулей, не стоит сразу создавать большую поляну из панелей. Пусть будут скромны ваши желания, сделайте для начала небольшой модуль и попробуйте его эксплуатировать во всех режимах.

Потребуются также данные об инсоляции в конкретной местности. Инвертор следует подбирать по показателю максимальной пиковой нагрузки. Желательно иметь возможность автоматического отключения нагрузок от аккумулятора и получения электроэнергии напрямую с солнечной батареи.

Последовательность сборки корпуса

Для того, чтобы изготовить солнечную батарею своими руками из подручных материалов, необходимо иметь определенный запас базовых знаний и минимальные навыки обращения с инструментом.

Обратите внимание!

Следует при разработке проекта быть предусмотрительным, и обеспечить расположение панелей таким образом, чтобы угол наклона солнечных лучей по возможности приближался к прямому углу. Основной качественной характеристикой данного устройства является показатель коэффициента полезного действия. Так вот, этот показатель напрямую связан с возможностью устройства автоматически поворачивать панели к Солнцу.

Для начала, следует поработать над схемой солнечных батарей и приготовить необходимые комплектующие материалы. Необходимо иметь:

• листы многослойной фанеры толщиной десять миллиметров;
• листы древесноволокнистой плиты повышенной плотности;
• деревянные бруски для устройства бортиков;
• стальные уголки, шурупы;
• органическое стекло листовое, клей, краска.

Из фанеры следует сделать одинакового размера заготовки основания панелей. Теперь по периметру этих листов с помощью шурупов прикрепите деревянные бруски, которые будут служить бортиком для панели. Внутреннюю поверхность панели следует тщательно обработать антисептическим средством.

Верхнюю часть панели изготавливают из листового органического стекла. Оно имеет нужный показатель преломления солнечного света. Между собой панели нужно соединить стальными уголками по древесноволокнистой плите.

В боковых стенках панели необходимо сделать несколько вентиляционных отверстий. Чтобы придать панели косметический вид, следует покрыть двумя слоями масляной краски.

Обратите внимание!

Порядок сборки пластин

Достаточно ответственным этапом работ можно назвать сборку пластин с фотоэлементами. Желательно предварительно внимательно изучить инструкцию, как делать солнечную батарею.

От качества соединения между собой пластин напрямую зависит коэффициент полезного действия всей установки. Пластины довольно хрупкие по структуре, поэтому обращаться с ними следует крайне аккуратно.

Для того, чтобы получить необходимые показатели для своих потребностей, следуете правилу: соединенные параллельно элементы увеличат силу тока, а последовательно – величину напряжения. Пайку необходимо выполнять под защитным стеклом.

Следует также помнить, что фотоэлемент при пайке может изменить в большую сторону свои геометрические размеры. Для удобства дорожки с отрицательным и положительным знаком выделены разным цветом.

Когда нужно тестировать модуль

После закрепления пластин на основании, следует проверить панель на функциональность и получить предварительные результаты. Одна пластина дает 0.5 Вт, один квадратный метр выдает 120 Вт, десять квадратных метров – примерно 1.0 кВт. Эти показатели следует брать за основу при расчете количества панелей.

Такие тесты на функциональность желательно проводить в процессе пайки пластин с фотоэлементом. Если в частном доме проживают постоянно три человека, то используя площадь солнечных панелей в 20 квадратных метров, модуль произведет 2.0 кВт электрической энергии в час.

Этого вполне достаточно для нормальной работы холодильника, телевизора, компьютера и для освещения в темное время суток. По мере необходимости такие солнечные панели могут наращиваться, увеличивая при этом мощность модульной установки.

Монтаж модуля на проектное место

После того, как все отдельные солнечные батареи готовы, их нужно установить в едином модуле на проектное место. Это достаточно трудоемкий этап работы, поэтому нужно приготовить необходимые инструменты и приспособления для крепления к каркасу.

В сельской местности, достаточно распространенным вариантом размещения солнечных батарей, является земельный участок. На нем не должно быть деревьев, кустарников и прочих помех прямым солнечным лучам.

При расположении солнечных батарей на крыше дома, нужно быть уверенным, что стропильная система выдержит постоянную статическую нагрузку от комплекса батарей и динамическую нагрузку от снега, ветра и дождя.

Вначале нужно установить прочный каркас из стального уголка рамной конструкции и анкерными болтами закрепить к наклонным стропилам. Угол наклона стального каркаса следует подбирать из соображений прямого попадания солнечных лучей на поверхность пластин фотоэлементов.

Так же следует провести комплекс мероприятий по защите рамной конструкции основания. Для этого в верхней части ската крыши устанавливают специальные преграды для задержки снега или рассекатели.

Основные правила при установке

Для того, чтобы максимально использовать потенциал солнечной батареи следует соблюдать при установке определенные правила:

Выбор места. Наиболее подходящим местом для расположения солнечных батарей специалисты называют крышу дома. По возможности следует выбрать скат крыши, который расположен вдоль оси конька по направлению движения солнца, чтобы учитывать инсоляцию региона и обеспечить максимальную освещенность панелей.

Наклон панелей. Не обязательно наклон панелей должен повторять контур ската крыши. Если скаты крыши крутые, следует сделать прочный каркас из стального уголка и на нем расположить панели под небольшим углом к горизонту. Конструкция каркаса должна иметь возможность регулировки в зависимости от времени года и расположения Солнца.

Свободный доступ. В процессе эксплуатации на рабочей поверхности панелей может скапливаться снег, уличная пыль. Это является причиной снижения эффективности работы устройства. Поэтому должен быть свободный доступ для периодического проведения регламентных работ по обслуживанию солнечных батарей.

Популярные виды фотоэлементов

При изготовлении солнечных батарей для дома, необходимо выбрать фотоэлементы по техническим параметрам:

Монокристаллы. Годится для непрерывной эксплуатации в течение тридцати лет. Специалисты полагают, что это наиболее популярный материал. Коэффициент полезного действия может достигать 14 процентов при прямом попадании солнечных лучей. Батареи, которые уже простояли свыше тридцати лет, выдают около восьмидесяти процентов от проектной мощности устройства.

Поликристаллы. Можно непрерывно эксплуатировать до двадцати лет без изменений эксплуатационных показателей. При этом, коэффициент полезного действия такой батареи может составлять до девяти процентов.

Не имеет тенденции понижаться даже после продолжительного срока эксплуатации модуля. Использование этого материала позволит получать электроэнергию даже при пасмурной погоде и отсутствии регулировки, ориентирующей на Солнце.

Аморфные системы. Основу этого фотоэлемента составляет гибкий кремний, который поглощает свет Солнца. При любых погодных условиях такое устройство обеспечит стабильную работу с коэффициентом полезного действия до десяти процентов. Использование этого материала делает устройство сложным в изготовлении, увеличивает стоимость солнечной батареи.

Также имеют самый короткий срок гарантийной эксплуатации устройства. Такие системы оправдывают использование в экваториальной зоне. Там высокая солнечная активность и много пустынного места для размещения солнечных станций повышенной мощности.

В любом случае, выбирая вид фотоэлемента, следует руководствоваться своими финансовыми возможностями и качеством материала. Фотоэлементы желательно подбирать одного размера и вида. Обычно используют фотоэлементы размером 3х6 дюйма.

Маломощные солнечные батареи

Следуя пошаговой инструкции, не составит труда сделать самостоятельно солнечную батарею небольшой мощности. Рассмотрим подробно порядок изготовления солнечной батареи с использованием медной фольги размером 9,0 х 5,0 сантиметра.

Для начала фольгу нужно тщательно обезжирить спиртом или раствором хозяйственного мыла. С помощью наждачной шкурки следует убрать с поверхности налет окисла меди. Пусть теперь в течение получаса лежит на горячей конфорке электрической плиты.

После непродолжительного температурного шока окисел меди превращается в оксид и легко отслаивается с поверхности. После равномерного и медленного остывания, остатки можно смыть под струей проточной воды. Теперь необходимо вырезать второй лист медной фольги такого же размера.

К обоим листам следует прикрепить медные провода в полихлорвиниловом покрытии. Плюсовой провод должен исходить от необработанного листа фольги. Не должно быть жировых пятен и механических повреждений на фольге. Емкостью для электролита вполне может служить чистая пластмассовая посуда.

Пластины из медной фольги следует разместить таким образом, чтобы они были напротив друг друга, не соприкасаясь между собой в емкости. Теперь емкость нужно наполнить солевым раствором воды, на три сантиметра до верха пластин.

Под действием солнечного света будет происходить химическая реакция и по проводам потечет электрический ток. Мощность такого источника невелика, однако такой источник вполне можно использовать для светильника на солнечной батарее в туристическом походе, зарядки мобильного телефона.

Далеко не каждый может позволить себе купить готовую солнечную батарею. Поэтому такой бюджетный вариант вполне имеет право на жизнь.

Фото солнечной батареи своими руками

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 45^{С, 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!

On-Line калькулятор солнечных батарей, он-лайн расчет солнечных электростанций

Данный калькулятор предназначен для оценки выработки электрической энергии солнечными батареями.

Для каждой точки местности России, мы собрали данные по инсоляции с точностью 0,1 градуса по широте и долготе. Данные были любезно предоставлены сервисом NASA где история измерений ведется с 1984 года.

Для использования нашего калькулятора выберите местоположение вашей солнечной электростанции передвигая метку по карте или воспользуйтесь полем поиска на карте. Наш калькулятор работает только по территории России.

1. Если вы знаете какие солнечные батареи вы будете использовать, или они уже установлены в вашей солнечной станции — выберите солнечные батареи нужной мощности и их количество.

2. Укажите угол наклона вашей крыши, место установки. Также наш калькулятор автоматически показывает оптимальный угол наклона солнечной батареи для выбранной точки местности. Угол показывается для зимы, оптимальный — средний для всего года, для лета. Это особенно важно если вы только планируете установку солнечной станции и при ее строительстве сможете указать строителям необходимый угол для монтажа СБ.

Если например вы планируете установить солнечные батареи на крышу вашего дома и угол установки предопределен конструкцией, просто укажите его в поле ввода произвольного угла.

Наш калькулятор будет вести расчет учитывая угол вашей крыши.

3. Очень важно правильно оценивать мощность потребителей электроэнергии вашей солнечной станции при подборе необходимого количества солнечных батарей.

В калькуляторе нагрузок для солнечной электростанции выберите электроприборы которые вы будете использовать, задайте их количество и мощность в ваттах, а также примерно время использования в сутки.

Например для небольшого дома выбираем:

• Электролампа — 3шт мощностью 50Вт каждая, работают 6 часов в сутки — итого 0,9 кВт часов/сутки.
• Телевизор — 1шт мощностью 150Вт, работает 4 часа в сутки — итого 0,6 кВт часов/сутки.
• Холодильник — 1шт мощностью 200Вт, работает 6 часов в сутки — итого 1,2 кВт часов/сутки.
• Компьютер — 1шт мощностью 350Вт, работает 3 часа в сутки — итого 1,05 кВт часов/сутки.

Телевизор современный с плоским экраном, светодиодный потребляет от 100 до 200 Вт, холодильник, в нем работает компрессор и работает не постоянно, а тогда когда нужен холод, т.е. чем чаще вы открываете дверь холодильника, тем больше электричества он съест. Обычно холодильник работает 6 часов в сутках, остальное время отдыхает. Компьютер например вы используете в среднем 3 часа в сутки.

При заданных условиях потребления вы получите необходимую мощность для электропитания ваших электроприборов.
Для нашего примера суммарное потребление электроприборов в сутки составит 3,75 кВт*час в сутки.

Давайте подберем необходимое количество солнечных панелей для нашего примера, в регионе Санкт-Петербург:

Возьмем солнечные модули 250Вт, установим оптимальный угол наклона предложенный программой равный 60 градусов.

Увеличивая количество солнечных батарей мы увидим, что при установке 3х солнечных модулей 250Вт потребление наших электроприборов 3,75 кВт час сутки начинает перекрываться на графике выработке уже с апреля по сентябрь, что достаточно для тех людей которые например пребывают на даче летом.

Если вы хотите эксплуатировать СБ круглогодично, то вам понадобится минимум 6 солнечных модулей по 250Вт, а лучше 9шт. Учтите также, что зимой с ноября по середину января в Питере солнца скорее нет, чем оно есть. И в данное время года вы будете использовать бензо-дизель генератор для подзарядки аккумуляторов.

Под графиком выработки находится сводная таблица с числовыми данными о выработке солнечной электростанции в удобном числовом виде.

Заполните форму ниже, отправьте нам данные своего расчета и получите коммерческое предложение для вашей солнечной электростанции.

Расчет солнечной электростанции с помощью калькулятора носит предварительный характер. Каждый объект является индивидуальным, для формирования окончательного предложения под «ключ» с учетом монтажа и технико-экономического обоснования мы рекомендуем провести консультацию с нашими специалистами по телефону или заказать выезд инженера к вам. По итогам общения наши специалисты подготовят и предоставят комплексное предложение по стоимости и монтажу вашей солнечной электростанции.

Для того, чтобы наши менеджеры смогли подготовить для Вас предварительные расчеты по стоимости оборудования и монтажу, отправьте нам данные своего расчета. Если информации будет недостаточно, наш специалист свяжется с Вами для уточнения.

снимаем розовые очки и учимся на чужих ошибках

Люди уже давно задумываются над тем, как можно получить электрическую энергию благодаря солнцу. Тогда возникает вопрос: «Как сделать солнечный коллектор?». Ведь если в доме у вас полно электрических приборов, это очень экономно. Особенно летом, когда солнце стоит круглый день. Вы можете сами сделать свою солнечную батарею, и на это не уйдет много денег – будет стоить 300–400 долларов. Взамен получите постоянный источник электроэнергии. Вам больше не придется беспокоиться о том, что ее отключат, и вы не сможете пользоваться электроприборами. Итак, чтобы разобраться, как сделать солнечную батарею, надо понять принцип ее работы. Тем более, если монтировать солнечную батарею придется в домашних условиях.

По сути, солнечная батарея делает из получаемой от солнца энергии электрическую, благодаря специальным фотоэлектрическим преобразователям.

Весь суть работы основана на фотоэлектрическом эффекте. На фотоэлементы попадает свет от солнца, тем самым он выбивает незанятые электроны из последних орбит каждого из атомов, которые находятся на пластине из кремния. Затем этот свет становится переменным током, которым можно электрифицировать дом.

Принцип самостоятельного изготовления солнечной батареи

Так как самому сделать солнечную батарею? Чтобы изготовить гелиосистему своими руками, нужны:

• Алюминиевый или деревянный каркас
• Подложка, сделанная из ДВП
• Обычное стекло или оргстекло
• Диоды и проводники
• Фотоячейки

Только одна самодельная солнечная батарея будет иметь около 36 элементов и для каждого нужно будет напряжение равное 0,5 вольт. Получается 18 вольт на одну солнечную панель.

Кстати, по причине хрупкости панели с ними нужно обращаться как можно аккуратней и по этой же причине желательно купить на несколько штук больше, дабы дома были запасные, если вдруг что-то случится.

Преимуществом самостоятельной сборки солнечной батареи является то, что вы можете сделать основу, а потом к ней уже добавлять мощность, закупая дополнительные элементы.

Большие батареи ни к чему, так как появятся сложности в их установке, выборе угла наклона. Тем более они, скорее всего, будут улавливать ветер, а это крайне небезопасно.

И, кстати, учтите, что 220 вольт обеспечить от солнца никак не сможете потому, что для этого потребуется батарея огромных размеров. Одна пластина сможет дать ток, напряжение которого будет составлять 0,5 В. Идеальный вариант – это если солнечный коллектор будет обладать напряжением 18 вольт, но для этого потребуется рассчитывать количество фотоэлементов. Изготовление солнечных панелей – труд не простой, но и не сложный. В данном случае нас интересует плоский солнечный коллектор.

Собираем каркас

Теперь приступим к решению вопроса: «Как собрать солнечную батарею собственного производства?».

Первое, что делают, когда изготавливают самодельные солнечные батареи, – создают своеобразную защитную оболочку – корпус. Сделать его можно при помощи уголков из алюминия или деревянных брусков. Если будет использоваться металлическая основа, то на какой-то из полок нужно будет при помощи напильника снимать фаску под углом в 45 градусов, вторая же полка будет отражаться под таким же углом. Детали каркаса, которые отрезаны, нужно будет скрутить, используя угольники, которые изготовлены из такого же материала. Когда рама будет готова, к ней при помощи силикона нужно приклеить специальное защитное стекло.

Делаем спайку пластин

Первое, что при этом нужно знать, – это то, что напряжение повышается при последовательном соединении, а ток, соответственно, при параллельном.

Кремниевые пластины нужно будет выложить на стекло так, чтобы между ними осталось небольшое расстояние – примерно 5 мм с каждой из сторон. Это нужно, чтобы не допустить расширения компонентов при температурном нагреве, так как нет радиатора. У преобразователей есть две дорожки – это, соответственно, плюс и минус. Детали придется соединить последовательным образом в одну цепь. Проводники с последних радиодеталей нужно будет вывести на общую шину.

Чтобы батарея не разряжалась ночью сама, желательно установить диод Шоттки 31DQ0 на средний контакт.

Когда все элементы будут спаяны, проверьте показатель напряжения, который будет на выходе, мультиметром. Оно должно быть не менее 18–19 вольт.

Диодная солнечная батарея

Изготовление солнечных батарей в домашних условиях не ограничивается одним способом. Можно получать энергию от солнца при помощи диодов Д223Б. Они хороши, благодаря высокому вольтажу и стеклянному корпусу.

Как сделать:

1. Все радиодетали нужно сложить в специальную емкость и залить их ацетоном, где-то на несколько часов.
2. Затем найдите неметаллическую пластину и разметьте ее для будущих компонентов, которые будут составлять источник питания.
3. Используя мультиметр, отыскиваем плюс на каждом диоде и слегка загибаем его. Важно, чтобы диоды впаивались в вертикальном положении, таким образом удастся получить значительно большее напряжение генерации.

Вот так, в три этапа можно сделать солнечный коллектор своими руками.

Солнечная батарея из фольги

Как делается солнечная батарея из диодов, теперь понятно. Ещё хороший способ: можно сделать батарею из фольги. Но ее мощность будет ниже, чем у предыдущих методов.

Инструкция:

1. Потребуется медная фольга площадью 45 кв. см. Ее нужно обезжирить.
2. При помощи наждачной бумаги избавьтесь от оксидной пленки.
3. Теперь нужно положить фольгу на горелку, мощность которой должна быть менее 1,1 кВт. Необходимо нагревать, пока не начнут появляться красно-оранжевые пятна.
4. После этого нагревать нужно еще в течение получаса, чтобы образовалась оксидная пленка нужной толщины.
5. Затем прожарку нужно остановить и дать остыть листу вместе с печкой.
6. Остатки удалить проточной водой, но не сгибая лист
7. Обрежьте с пластиковой бутылки объемом 2–2,5 литра горло и поместите туда два куска фольги. Они не должны соединяться. Закрепляются они специальным зажимом типа «Крокодил».
8. К обработанному куску пойдет минус, а к другому – плюс.
9. Теперь туда нужно залить раствор из соли. Его уровень должен быть чуть ниже верхней кромки электродов – примерно на 2,5 см. Готовится он из 2–4 столовых ложек соли.

Самодельная солнечная панель – это отличный выход. И как можно заметить, имеется много способов ее изготовить: солнечная батарея из транзисторов, солнечный коллектор из алюминиевых банок, из фольги, из диодов. И это еще далеко не все. Собирать совсем несложно, если понимать принцип ее работы. Она, конечно, не сможет запитать целый дом или дачу, но в качестве дополнительного аккумулятора для зарядки телефона или другой мелкой техники вполне подойдет. Изготавливая солнечную батарею в домашних условиях, будьте очень аккуратны и четко соблюдайте все инструкции.

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.

Углеводороды были и остаются основным источником энергии, однако все чаще человечество обращается к восполнимым и экологически безопасным ресурсам. Это стало причиной повышенного интереса к солнечным батареям и генераторам.

Их главный минус – дороговизна. Удешевить продукцию можно, если взяться за ее создание самостоятельно. Рассмотрим, как сделать солнечную батарею своими руками.

По статистике, взрослый человек ежедневно использует около десятка различных приборов, работающих от сети. Хотя электричество считается относительно экологичным источником энергии, это иллюзия, ведь при его получении используются ресурсы, загрязняющие окружающую среду.

С этой точки зрения, гелиосистемы гораздо выигрышнее.

Галерея изображений

Комплектующие для сборки солнечных батарей и генераторов давно есть в свободной продаже, и при желании собрать систему может любой желающий. Для этого потребуются некоторые финансовые вложения и время. Процесс сборки кропотлив, требует внимания и точности, зато сама работа не отличается особой трудоемкостью.

В силу климатических особенностей многих регионов не приходится рассчитывать, что солнечной энергии хватит для полного обеспечения частного дома. Она способна покрыть лишь 20-30% всех энергопотребностей. Зато это хорошее решение для дачи

Преимущества применения солнечной энергии:

1. Огромный потенциал
   . Солнце способно дать достаточно энергии для удовлетворения всех человеческих потребностей. Она возобновляема и неисчерпаема, чем выгодно отличается от угля, нефтепродуктов, природного газа.
2. Доступность
   . Солнце есть везде – и в жарких странах, и в самых холодных. Его вполне достаточно для всех нужд.
3. Экологичность
   . Из-за тотального энергетического кризиса «зеленая» энергетика – самая перспективная сфера для научных исследований и высокотехнологичных разработок. Солнечные батареи прекрасно справляются со своей задачей без вреда для окружающей среды.
4. Отсутствие шума
   . Гелиосистемы работают бесшумно, что выгодно отличает их от многих других источников энергии.
5. Экономичность
   . Эксплуатация и обслуживание солнечных батарей не требуют никаких особых затрат. Вложив деньги один раз, владелец может использовать систему в течение 20-25 лет. Главное – своевременно чистить элементы.
6. Широкая сфера применения
   . Солнечные батареи могут вырабатывать достаточно энергии для обеспечения дома электричеством и теплом. Однако это не единственная область их применения. Гелиосистемы используют для опреснения воды и даже для обеспечения энергией орбитальных станций.

Пока еще солнечные батареи дороги, хотя уже сейчас появляются способы существенно сэкономить при их самостоятельном изготовлении. Каждый год внедряются новые разработки, которые позволяют упростить и удешевить процесс получения солнечной энергии.

Гелиосистемы плохо подходят в качестве основного источника энергии, а вот в качестве дополнительного или альтернативного – отличный вариант. По сравнению с ветрогенераторами, они более стабильны и выгодны

Одна из самых интересных современных технологий – тонкопленочные модули, которые внедряют в стройматериалы. Также появились прозрачные накопительные элементы, предназначенные для использования в оконных конструкциях. Это разработка японской компании Sharp. Специалисты считают, что уже в ближайшее время такие солнечные батареи станут в разы мощнее и выгоднее.

С накоплением солнечной энергии нередко возникают проблемы, т.к. аккумуляторные батареи дороги. Единственное, что в какой-то мере компенсирует этот недостаток: большая часть мощных электроприборов включается в светлое время суток

По объективным причинам гелиосистемы пока еще не могут полностью заменить углеводороды, т.к. получение и накопление солнечной энергии связано с большими расходами, однако они могут стать неплохим источником альтернативного энергоснабжения дома или отдельных электроприборов.

Некоторые владельцы решаются на оборудование своих домов солнечными станциями, полностью обеспечивающими потребности в электроэнергии. Такие вложения окупаются за 10-40 лет в зависимости от типа моделей – готовых или самодельных

Технологии быстро развиваются, а солнечные батареи можно модернизировать и наращивать, поэтому стоит начать собирать подходящие системы уже сейчас.

Какие комплектующие нужны и где их купить

Основная деталь – солнечная фотопанель. Обычно кремниевые пластины покупают через интернет с доставкой из Китая или США. Это связано с высокой ценой на комплектующие отечественного производства.

Себестоимость отечественных пластин получается настолько высокой, что выгоднее заказать на Еbay. Что касается брака, то на 100 пластин лишь 2-4 непригодны к использованию. Если заказывать китайские пластины, то риски выше, т.к. качество оставляет желать лучшего. Преимущество – только в цене.

Готовая панель гораздо удобнее в использовании, но и втрое дороже, поэтому лучше все-таки озадачиться поиском комплектующих и собрать устройство своими руками

Остальные комплектующие можно купить в любом магазине электротоваров. Также потребуются оловянный припой, рама, стекло, пленка, лента и карандаш для разметки.

Галерея изображений

При покупке комплектующих стоит обращать внимание на гарантию производителя. Обычно она составляет 10 лет, в некоторых случаях – до 20. Важно также правильно подобрать аккумулятор. Экономия на нем нередко оборачивается неприятностями: во время зарядки прибора может выделяться водород, что чревато взрывом.

Особенности расчета мощности систем

Перед тем как закупить комплектующие и сделать солнечную панель, рассчитывают необходимую мощность прибора и емкость аккумулятора. Самый простой способ – воспользоваться онлайн-калькуляторами, размещенными на некоторых сайтах в интернете.

Количество энергии, заявленное в техническом паспорте изделия, рассчитано для идеальных условий. На них невозможно ориентироваться, ведь устройства работают по-разному в зависимости от времени года и суток. Потери энергии происходят постоянно, в т.ч. в аккумуляторах, инверторе

Важнейший показатель, который придется учитывать, – среднемесячное количество потребляемой энергии. Его можно определить по счетчику. Также следует сделать скидку на особенности работы самих солнечных батарей. Они способны выдавать предельную мощность лишь при условии чистого неба, причем угол падения солнечных лучей должен быть прямым.

Если погода пасмурная или угол падения лучей слишком острый, мощность батарей может упасть в 20 раз. Даже малейших облаков достаточно, чтобы вдвое снизить показатели. Поэтому при расчетах ориентируются на то, что 70% энергии будет вырабатываться с 9 до 16 часов, а в остальное время – до 30%.

Зимой от гелиосистем мало пользы: из-за пасмурной погоды они вырабатывают минимальное количество энергии. Зато ветрогенераторы работают на полную мощность и способны компенсировать эти потери. Комбинация двух таких устройств очень эффективна

В условиях, приближенных к идеальным, в «рабочее время» панели мощностью 1кВт вырабатывают 7 кВт/ч, а ранним утром и вечером – около 3 кВт/ч. Второй показатель лучше вообще не брать в расчет и оставить «про запас» с учетом возможной облачности и изменения угла падения лучей. Получается, следует ориентироваться на 210 кВт/ч в течение 1 календарного месяца. Это идеальный показатель, который требует корректировки.

На Еbay можно найти неплохой набор для изготовления солнечной батареи своими руками. Иногда это устройства, которые отбраковали на производстве (т.н. модули В-типа). Они дешевы, но вполне пригодны для сборки домашней системы, поскольку эксплуатационные характеристики близки к заявленным

Чтобы определиться с реальным количеством энергии, следует найти данные о том, сколько солнечных дней в году бывает в конкретном регионе. В эти периоды мощность батарей не будет составлять даже половины от паспортного показателя. Если устройства будут работать осенью и зимой, то нужно сделать поправку в 30-50% на пасмурную погоду.

Пошаговая инструкция по сборке солнечной панели

Работа по сборке начинается со схемы и проекта. Нужно четко представлять, как будет устроена и закреплена солнечная панель. Так, если КПД системы напрямую зависит от угла наклона относительно солнечных лучей, следует позаботиться, чтобы этот угол можно было менять. Во многих готовых моделях предусмотрены механизмы, автоматически поворачивающие панели, а в самодельных придется продумать их самому.

Модули солнечной панели должны быть одинаковыми, ведь эквивалентность тока равна показателю наименьшего элемента. Также подбор одинаковых деталей значительно упростит процесс сборки всей системы в целом, т.к. не придется подгонять размеры каркасов и рассчитывать мощность каждой конструкции отдельно

Технология сборки зависит от общей площади панелей, их количества, особенностей дополнительных материалов. Обширная площадь системы гарантирует ее более высокую мощность, но одновременно увеличивается и вес конструкции, что тоже приходится учитывать, ведь кровля должна его выдерживать.

Этап 1: изготовление корпуса конструкции

Когда все комплектующие подготовлены, можно приступать к сборке корпуса, на котором будет держаться вся конструкция. Понадобятся следующие материалы:

• листы фанеры, вырезанные по размеру панелей;
• плиты ДВП;
• деревянные рейки, из которых будут изготовлены бортики;
• материалы для крепежа: саморезы, уголки, подходящий клеевой состав;
• оргстекло;
• краска и пропитки, чтобы облагородить внешний вид готовой конструкции и защитить ее от гниения.

В первую очередь готовят основание – к фанере приклеивают невысокие бортики. Они не должны закрывать панели, поэтому стоит выбрать рейки около 2 см. Чтобы бортики не отклеились, их дополнительно закрепляют саморезами и уголками.

Верхнюю крышку изготавливают из оргстекла, а деревянные детали конструкции покрывают антисептическими пропитками для защиты от гниения и красят. Оттенок краски должен гармонировать с цветом крыши

Низ основания и бортики сверлят в нескольких местах, чтобы обеспечить вентиляцию. Крышку нельзя сверлить, т.к. элементы конструкции могут подмокнуть. Для крепления панелей лучше выбрать плиты ДВП, поскольку они не проводят ток. При желании ДВП можно заменить другим материалом.

Этап 2: установка и крепление элементов

Солнечные элементы следует равномерно разложить на подложке «изнаночной» стороной и припаять проводники. Для этого нужно будет разметить места пайки. Чтобы не испортить все модули, лучше сначала последовательно соединить только два элемента. Если все в порядке, так же припаивают остальные модули. В результате на подложке должна появиться аккуратная цепочка соединенных элементов.

После сборки конструкции ее следует проверить на работоспособность. Если она функциональна, то ее можно уже крепить шурупами к каркасу. На готовую панель ставят блокировочный диод. Его задача – предотвратить разрядку аккумулятора

Когда все модули будут соединены, их можно перевернуть для закрепления на панели. В качестве клеевого состава можно использовать эпоксидную смолу или силиконовый герметик. Желательно не намазывать края модулей, чтобы конструкции не сломались в случае деформации каркаса. Достаточно прочно приклеить элементы по центру.

Этап 3: особенности крепления крышки

После сборки батареи на каркасе ее закрывают крышкой из оргстекла, еще раз проверяют и фиксируют. Важно, чтобы клеевой состав полностью просох до установки крышки, иначе он продолжит испаряться и оставит мутные следы на оргстекле.

На выходной кабель устанавливают двухконтактный разъем. Он нужен для подсоединения контроллера. Остается еще раз проверить работу системы и исправить недочеты, если они будут обнаружены.

Этап 4: установка готовой системы

Батареи устанавливают на земле, на стенах или крыше. Это зависит от пожеланий самого владельца здания. Главное, чтобы система была расположена с южной стороны здания и ее работе ничто не мешало.

Если конструкцию планируется крепить на скате кровли, нужно убедиться, что поверхность выдержит дополнительную нагрузку. Систему устанавливают так, чтобы она располагалась под углом 30-40 градусов к крыше, и намертво закрепляют.

Солнечные панели, особенно тонкопленочные, подвержены деформациям под воздействием ветра или давлением снега. Нужно позаботиться о надежной ветрозащите и установить приспособления, задерживающие или рассекающие снег, который сползает с крыши

Отличное решение – крепление системы к металлической рамной конструкции из толстого профиля. Минимальное сечение – 25х25 мм, а при большой площади конструкции лучше выбрать более прочный профиль. Перед каждой такой рамой устанавливают снегозадержатель или оборудуют кронштейны снегорассекателями.

Выводы и полезное видео по теме

Описаний бывает недостаточно, чтобы полностью разобраться в особенностях сборки и монтажа солнечных панелей. К тому же существуют различные способы крепления, а «народные умельцы» совершенствуют навыки и постоянно изобретают новые пути решения старых задач.

Мы предлагаем видеоинструкции и советы опытных мастеров, чтобы вам было проще понять процесс сборки гелиосистем. Выберите те рекомендации, которые лучше всего соответствуют вашим планам и пожеланиям.

Где купить комплектующие и как собрать систему, описано в видеоролике ниже:

Полное пошаговое описание процесса сборки:

Оригинальный подход к сборке солнечных батарей, советы специалиста:

Инструкция по сборке солнечной электростанции для дома:

Альтернативная энергетика – это по-настоящему актуально. Если вы решили разобраться в способах получения энергии без углеводородов, можете гордиться тем, что заботитесь не только о себе, но и о планете в целом. Простая солнечная батарея поможет вам обеспечить себя «зеленым» электричеством и сбережет наш общий дом. Собрать систему несложно, главное – захотеть и сделать.

В последние годы вопрос о обеспечении энергосбережения становится все более остро. Многие люди начинают думать о том, как сэкономить электроэнергию с применением разнообразных энергосберегающих технологий. В последнее время использование солнечной энергии в бытовых условиях начинает интересовать все больше людей, которые приходят к выводу, что лучше будет один раз поставить солнечные батареи, а потом получать весомую экономию своего бюджета. Это актуально в условиях постоянного подорожания цен на энергоносители как в России, так и по всему миру. Еще сильнее можно сэкономить, если разобраться, как собрать солнечную батарею своими руками. Главной особенностью сбора солнечных батарей будет доступность комплектующих и минимальные финансовые вложения.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Выбираем элементы для панелей

Большим достоинством своими силами собранной солнечной системы является то, что не нужно устанавливать сразу всю комплексную систему, мощность можно постепенно увеличивать. Если опыт сбора будет успешным, то можно продолжать работу и увеличивать объем.

Солнечная батарея является локальным генератором, который функционирует на основе преобразования солнечной энергии в электрическую при помощи фотоэлектрического элемента. Для того, чтобы собрать ее своими руками необходимо подбирать в свободной продаже солнечные модули. К примеру, на Ebay можно прикупить комплект SolarCells
, состоящий из 36 солнечных элементов, который как раз предназначен для самостоятельной сборки батареи. Подобные наборы можно приобрести и в России.

Разрабатываем проект

Разработка проекта будет зависеть от того, где Вы будете размещать солнечную батарею и варианта монтажа. Подобные батареи должны устанавливаться под углом, который обеспечивает попадание солнечных лучей под прямым углом на фотоэлементы. Не забывайте, что производительность солнечной батареи полностью зависит от интенсивности освещения. Их нужно устанавливать на солнечной стороне здания. В зависимости от месторасположения объекта, а также потока солнечной энергии в каждом регионе вычисляется угол наклона для солнечной панели.

Стоит обратить Ваше внимание
на то, что в момент проектирования системы, которую предполагается устанавливать на крыше здания, заранее необходимо выявить или просчитать несущую способность кровли. Кровля должна полностью выдерживать приложенную нагрузку, а также обеспечить запас прочности.

Изготавливаем каркас

До того, как сделать солнечную батарею необходимо приобрести солнечные элементы (36 штук). По проведенным расчетам один элемент выдает 0,5 Вольт энергии, то есть при наличии 36 элементов может получиться 18 Вольт.

На рынке представлен огромный выбор пластин, имеющих различные размеры, однако необходимо помнить следующее во время их выбора:

• Все пластины будут производить одинаковый уровень напряжения вне зависимости от их размеров;
• Большие пластины производят большую силу тока;
• Используя пластины большого размера можно получить больше энергии, но помните о весе панелей увеличенного размера;
• Не рекомендуется применять пластины разных размеров в одной конструктивной системе.

Для каркаса при изготовлении солнечных батарей применяют алюминиевый уголок, но можно купить и уже готовые предназначенные для этого рамы. Прозрачное покрытие нужно выбирать по своему желания, но учитывая показатели преломления света. Самым доступным материалом будет оргстекло, а наименее подходящим по своим характеристикам является обычный поликарбонат. Лучшими материалами для изготовления панели будут материалы, имеющие высокий уровень светопропускания. Если использовать оргстекло, то в процессе эксплуатации можно проводить наблюдения за контактами в системе.

Монтаж корпуса солнечной батареи

Если говорить о стандартном изготовлении одной солнечной батареи, то оно предполагает применение 36 фотоэлементов с пластинами 150х81 мм. Во время расчета размеров нужно учесть наличие зазоров между элементами в 3-5 мм, которые будут необходимы при изменении размеров каркаса под воздействием атмосферных явлений. Размеры заготовки с учитываемыми допусками будут 690х835 мм и ширина уголка в каркасе 35 мм.
Солнечная батарея, которая будет изготовлена с помощью алюминиевого профиля будет похожа на панель заводского производства и будет обеспечивать высокий уровень герметичности, прочности и жесткости.

Для начала из алюминиевого уголка нужно сделать заготовки – рамки размерами 690х835 мм. Для дальнейшего крепления саморезов в полученной рамке нужно сделать отверстия. Затем по внутренней поверхности уголков следует нанести без пропусков силиконовый герметик. Это достаточно важный момент, т.к. не должно получаться мест, которые не заполнены силиконом. В полученную раму нужно положить прозрачный лист из оргстекла, специального поликарбоната или антибликового стекла.

Обращаем внимание
, что силикону нужно дать просохнуть, в противном случае испарение будет создавать лишнюю пленку на фотоэлементах.

Уложенное стекло нужно с тщательностью прижать к каркасу и зафиксировать. Для хорошей фиксации крепеж нужно выполнить по всему периметру рамки. Все, каркас солнечной батареи почти выполнен.

Подбираем и паяем элементы

Также на том же Ebay или другом подобном магазине можно приобрести солнечные элементы, имеющие уже припаянные проводники. Обязательно оцените свои способности, т.к. паять контакты в подобной конструкции довольно таки сложный процесс. Ответственность еще увеличивается за счет хрупкости элементов.

Если все же решили пропаять элементы самостоятельно, то для начала проводники необходимо нарезать с помощью картонной заготовки и с аккуратностью разложить на фотоэлементе. Затем на точки припаивания нужно нанести кислоту и припой. Для более удобного выполнения работы прижмите проводник тяжелым предметом. Далее следует аккуратно припаять к фотоэлементу проводник, но не пережмите хрупкие кристаллы. По указанным нормативам на проводнике серебряное напыление обязано выдержать три пайки.

Собираем элементы солнечной батареи

Когда производите первую сборку лучше всего использовать размеченную подложку, которая поможет разместить элементы ровно относительно друг друга. Основа выполняется из фанеры, обязательно промаркируйте уголки конструкции. После проведенной пайки на элементы батареи на обратную сторону нужно закрепить кусочек ленты для монтажа и подобным образом их переносить. Герметизировать необходимо только соединительные части.

Далее элементы нужно выкладывать на поверхность стекла. Не забывайте оставлять между элементами расстояние и прижать их грузом. Пайку проводите по приложенной электрической схеме. Плюсовые дорожки должны быть размещены на лицевой стороне, а минусовые – с обратной. Пропаивайте все серебряные контакты. По этому принципу соедините все фотоэлементы. На крайних элементах панели контакты нужно вывести на шину плюс и минус. Рекомендуется создать «среднюю» точку – используя два дополнительные шунтирующие диоды. Клемма устанавливается на внешней стороне рамы. Для выводящих проводов можно применять акустический кабель в изоляции. После пайки все провода нужно зафиксировать силиконом. После сборки солнечные панели в качестве основной проблемы имеют качество пайки контактов. Именно поэтому специалисты рекомендуют перед герметизацией проводить тестирование, которое нужно выполнить в каждой группе элементов, когда проводится пайка.

Если выполнена грамотная конструкция всей системы, то это обеспечить достаточную мощность батареи. Во время расчета всей конструкции следует учитывать, что во время изготовления одной солнечной батареи нужно использовать только солнечные модули одних размеров, т.к. в системе максимальный ток ограничивается током самого маленького элемента.

Стандартные подсчеты дают понять, что в достаточно солнечный день с одного метра панели получается примерно 120 Вт мощности. Естественно, что подобная мощность не позволит даже на компьютере поработать, но панели в 10 метров уже обеспечит 1 кВт энергии, что даст Вам возможность дать энергию для основных приборов в доме. В среднем, для семьи требуется в месяц примерно 300 кВт, поэтому система, которая оптимально установлена на южной стороне размерами в 20 метров позволит обеспечить электроэнергией семейные потребности. Для оптимизации использования электроэнергии в освещении рекомендуется использовать лампочки переменного тока светодиодные или люминесцентные. Как подобрать подобные лампочки, к примеру для натяжного потолка можно прочитать .

Солнечные батареи становятся все более популярными среди альтернативных источников питания. Однако в наших условиях их цена чаще всего завышена, поэтому используя всем доступные материалы и необходимые инструкции можно собрать солнечную батарею своими руками.

Видео

А этом видео представлен процесс сборки солнечной батареи.

Комфортность проживания в домах и квартирах современного человека с годами требует все большего количества электроэнергии. Но в современных условиях себестоимость каждой единицы электроэнергии неуклонно повышается, что, соответственно, сказывается и на затратах. Поэтому вопрос о переходе на альтернативные источники электроэнергии является наиболее актуальным. Одним из способов обеспечить независимость в получении электроэнергии является возможность применять для этих целей солнечные батареи для дома.

Эффективная альтернатива или всеобщее заблуждение?

Разговоры об автономном питании бытовых приборов и освещении в домах с использованием солнечной энергии ведутся еще с середины прошлого века. Развитие технологий и всеобщий прогресс позволили приблизить эту технологию к обыкновенному потребителю. Утверждение о том, что использовать солнечные батареи для дома станет довольно эффективным способом замены традиционных энергосетей, можно было бы считать бесспорным, если бы не пара существенных «но».

Основным требованием эффективности использования гелиевых батарей является количество солнечной энергии. Устройство солнечной батареи позволяет эффективно пользоваться энергией нашего светила только в регионах, где большую часть года солнечно. Необходимо также принимать во внимание и широту, на которой монтируются солнечные батареи, — чем выше широта, тем меньшей силой обладает луч солнца. В идеале можно добиться эффективности около 40%. Но это в идеале, а на практике все несколько иначе.

Следующий момент, на который стоит обратить внимание, — необходимость использования достаточно больших площадей, позволяющих смонтировать автономные солнечные батареи. Если батареи планируется размещать на дачном участке, загородном доме, коттедже, то здесь проблем не будет, а вот живущим в многоквартирных домах думать об этом придется серьезно.

Солнечная батарея — что это такое?

Устройство солнечной батареи основано на способности фотоэлементов преобразовывать солнечную энергию в электричество. Соединенные в общую систему, эти преобразователи создают многоячеистое поле, каждая ячейка которого под воздействием солнечной энергии становится источником электрического тока, который затем аккумулируется в специальных устройствах — аккумуляторах. Разумеется, что мощность такого устройства тем выше, чем больше данное поле. То есть чем больше в нем фотоэлементов, тем большее количество электроэнергии оно способно произвести.

Но это не значит, что только огромные площади, на которых возможна установка солнечных батарей, могут обеспечить необходимой электроэнергией. Существует множество гаджетов, которые имеют возможность работать не только от привычных всем автономных источников питания — батареек, аккумуляторов — но и использовать энергию солнца. В конструкции таких приборов вмонтированы портативные солнечные батареи, дающие возможность как подзаряжать устройство, так и работать автономно. Например, обычный карманный калькулятор: в солнечную погоду, положив его на стол, можно обеспечить подзарядку батареи, что продлевает срок ее службы на долгие годы. Существует масса различных устройств, где такие батареи используются: это и ручки-фонарики, и фонарики-брелоки и т. д.

На дачных и загородных участках в последнее время стало модным использовать для освещения фонарики на солнечных батареях. Экономичное и несложное устройство обеспечивает освещение вдоль садовых дорожек, на террасах и во всех необходимых местах, используя электроэнергию, накопленную в светлое время суток, когда светит солнце. Экономные лампы освещения способны расходовать эту энергию достаточно долгое время, что и обеспечивает большой интерес к таким устройствам. Освещение на солнечных батареях используется и в домах, коттеджах, а также подсобных помещениях.

Типы автономных солнечных батарей

Существует два типа преобразователей солнечной энергии, обусловленных устройством самой батареи, — пленочные и кремневые. К первому виду относятся тонкопленочные батареи, в которых преобразователи представляют собой пленку, изготовленную по особой технологии. Еще их называют полимерными. Такие батареи устанавливаются в любом доступном месте, но обладают несколькими недостатками: им нужно много места, низкий коэффициент полезного действия и при даже средней облачности их энергоэффективность падает на 20 процентов.

Кремневый тип солнечных батарей представлен монокристаллическими и поликристаллическими устройствами, а также аморфными кремниевыми панелями. Монокристаллические батареи состоят из множества ячеек, в которых встроены кремневые преобразователи, соединенные в общую схему и заполненные силиконом. Просты в эксплуатации, с высоким (до 22%) КПД, водонепроницаемые, легкие и гибкие, но для эффективной работы требуют прямого солнечного потока. Облачная погода может стать причиной полного прекращения выработки электроэнергии.

Поликристаллические батареи от монокристаллических отличаются количеством преобразователей, размещенных в каждой ячейке и установленных разнонаправленно, что обеспечивает их эффективную работу даже при рассеянном свете. Это наиболее распространенный вид батарей, которые применяются и в городских условиях, хотя их КПД несколько ниже, чем у монокристаллических.

Аморфные кремниевые источники питания, несмотря на свою низкую энергоэффективность — около 6%, тем не менее считаются более перспективными. Они поглощают солнечный поток в двадцать раз больше, чем кремниевые, и намного эффективнее в пасмурные дни.

Все это промышленные устройства, которые имеют свою — и в настоящее время не очень демократичную — цену. А возможно ли собирать солнечные батареи своими руками?

Общий принцип выбора и компоновки деталей для солнечных батарей

В связи с последними требованиями к производству электрической энергии, которые направлены на переход с традиционного сырья, используемого при его производстве, тема солнечных источников питания принимает все более практическое значение. Массовое производство элементов для создания собственной электрической сети уже предлагает потребителю различные варианты обеспечения автономной электроэнергией. Но пока еще стоимость автономного солнечного источника питания достаточна высока и недоступна для массового потребителя.

Но это не значит, что нельзя смастерить солнечные батареи своими руками. При этом просто необходимо определиться со способом сборки такого устройства. Или, приобретая отдельные элементы, компоновать их самостоятельно, или делать все составные части собственноручно.

Из чего, собственно, состоит система питания, основанная на преобразовании солнечной энергии в электрический ток? Основным, но не последним из ее элементов, является солнечная батарея, конструкция которой была рассмотрена выше. Вторым элементом в схеме является контроллер солнечной батареи, задача которого состоит в контроле зарядки аккумуляторных батарей электрическим током, полученным в солнечных батареях. Следующей частью домашней солнечной электростанции является батарея электрических аккумуляторов, в которой и накапливается электричество. И последним элементом «солнечной» электрической цепи будет инвертор, позволяющий полученное электричество небольшого вольтажа использовать для бытовых приборов, рассчитанных на 220 В.

Рассматривая каждый элемент домашней гелиоэлектростанции отдельно, можно увидеть, что каждый ее элемент может быть приобретен в розничной сети, на электронных аукционах и т. д. или собран собственноручно. И даже контроллер солнечной батареи своими руками можно изготовить — при наличии определенных навыков и теоретических знаний.

Теперь что касается задач, которые ставятся перед собственной электростанцией. Они просты и сложны одновременно. Простота их в том, что солнечная энергия используется для определенных целей: освещения, отопления или полного обеспечения потребностей жилища. Сложность — в правильном расчете требуемой мощности и соответствующем подборе комплектующих частей.

Начинаем собирать солнечную панель

Сейчас можно найти массу предложений о том, как и из чего можно собрать солнечные панели. Способов много, и выбрать можно по своему предпочтению. В данном материале рассматриваются базовые принципы, которые необходимо использовать, изготавливая солнечные батареи своими руками.

Прежде всего, нужно определиться с мощностью, которую необходимо получить, и решить, на каком напряжении будет работать сеть. Существует два варианта сетей на солнечной энергии — с постоянным током и переменным. Переменный ток более предпочтителен из-за возможности разнесения потребителей электроэнергии на значительное расстояние — более 15 метров. Это как раз для небольшого дома. Не вдаваясь глубоко в расчеты и отталкиваясь от опыта тех, кто уже пользуется солнечной энергией на своих дачах, можно с уверенностью говорить о том, что на широтах Москвы — а опускаясь южнее, эти показатели будут, естественно, выше — один квадратный метр солнечных панелей может производить до 120 ватт в час. Это если при сборке использовать поликристаллические элементы. Они более привлекательны по цене. А суммарную мощность вполне реально определить, сложив всю потребляемую мощность каждого отдельного электроприбора. Очень приблизительно можно сказать, что для семьи из 3-4 человек, требуется около 300 киловатт в месяц, которые могут быть получены от солнечных панелей в 20 кв. метров.

Также можно встретить описание сетей на солнечной энергии, использующих панели из 36 элементов. Каждая из панелей имеет мощность около 65 Ватт. Солнечная батарея для дачи или небольшого частного дома может состоять из 15 таких панелей, которые способны вырабатывать до 5 кВт в час общей электрической мощности, имея собственную мощность в 1 кВт.

Солнечные панели своими руками

А теперь о том, как сделать солнечную батарею. Первым, что придется приобрести, будет набор преобразующих пластин, количество которых зависит от мощности самодельной гелиоэлектростанции. Для одной батареи нужно будет 36 штук. Можно воспользоваться набором Solar Cells, а также приобрести поврежденные элементы или с дефектами — это скажется лишь на внешнем виде батареи. Если они рабочие, то на выходе получится почти 19 Вольт. Спаивать их нужно с учетом на расширение — оставляя зазор до пяти миллиметров между ними. Устройство солнечной батареи своими руками требует предельной внимательности при исполнении пайки фотопластинок. Если пластинки приобретались без проводников, то их необходимо напаивать вручную. Процесс сложный и ответственный. Если работа выполняется паяльником на 60 Вт, лучше всего последовательно с ним подключить простую стоваттную лампочку.

Схема солнечной батареи очень проста — каждая пластина спаивается с другими последовательно. Стоит отметить, что пластины очень хрупкие, и их спайку желательно проводить с использованием какого-нибудь каркаса. При распайке фотопластинок также необходимо помнить о том, что в цепь нужно вставить предохранительные диоды, предотвращающие разряд фотоэлементов при затемнении или снижении освещенности. Для этого шины половинок панели выводятся на клеммник, создавая среднюю точку. Эти диоды предотвращают также разряд аккумуляторов ночью.

Качество пайки — основное требование к безупречной работе солнечных батарей. Перед установкой подложки необходимо все места пайки протестировать. Выводить ток рекомендуется с использованием проводов малого сечения. Например, акустическим кабелем с силиконовой изоляцией. Все проводники необходимо закрепить герметиком.

Затем стоит определиться с поверхностью, на которую эти пластины будут крепиться. Вернее, с материалом для ее изготовления. Самым подходящим по характеристикам и легкодоступным является стекло, которое имеет максимальную пропускную способность светового потока по сравнению с оргстеклом или карбонатом.

Следующим шагом станет изготовление короба. Для этого используется алюминиевый уголок или деревянный брус. В каркас на герметик сажается стекло — желательно тщательное заполнение всех неровностей. Следует заметить, что герметик должен высохнуть полностью — во избежание загрязнения фотопластинок. Затем на стекло крепится готовый лист из спаянных фотоэлементов. Способ крепления может быть различный, но солнечные батареи для дома, отзывы о которых распространены, закреплялись в основном с помощью прозрачной эпоксидной смолы или герметика. Если эпоксидку наносят равномерно на всю поверхность стекла, после чего на нее помещают преобразователи, то герметиком крепят в основном на каплю посредине каждого элемента.

Для подложки используется различный материал, который также крепится на герметик. Это могут быть и древесно-стружечные плиты небольшой толщины или лист ДВП. Хотя можно, опять же, залить и эпоксидной смолой. Корпус батареи должен быть герметичным. Сделанная таким способом солнечная батарея своими руками, схема сборки которой оговаривалась выше, даст 18-19 Вольт, обеспечив зарядку 12-вольтового аккумулятора.

Можно ли сделать преобразователь солнечной энергии своими руками?

Мастеровые люди, обладающие обширными познаниями в электронике, могут сделать фотоэлементы для преобразования солнечной энергии в электрическую и самостоятельно. Для этого используются кремневые диоды, вернее их кристаллы, освобожденные из корпусов. Процесс этот трудоемкий, и начинать его или нет, каждый решает самостоятельно. Можно брать диоды, использующиеся в мостовых схемах выпрямителей напряжения и стабилизаторах — Д226, КД202, Д7 и др. Находящийся в этих диодах полупроводниковый кристалл при попадании на него солнечного света становится точно так же как и фотопластинка. Но добраться до него и при этом его не повредить — довольно сложный и кропотливый процесс.

Всем, кто решится заняться созданием элементов для преобразователя самостоятельно, стоит запомнить следующее — если удалось аккуратно разобрать и спаять батарею, состоящую всего из двадцати диодов марки КД202 по схеме из параллельно соединенных 5 групп, то можно получить напряжение около 2 В с током до 0,8 Ампера. Этой мощности хватит лишь на питание небольшого радиоприемника, имеющего в своей схеме всего один или два транзистора. Но чтобы из них получилась полноценная солнечная батарея для дачи, нужно очень сильно постараться. Огромный труд, большие площади, громоздкость конструкции делает это занятие бесперспективным. Но для маленьких приборов и гаджетов это вполне подходящая конструкция, которую могут сделать все, кто любит заниматься электротехникой.

Можно ли использовать светодиоды для солнечных панелей?

Светодиодная солнечная батарея является чистым вымыслом. Из светодиодов собрать даже небольшую солнечную микропанель практически невозможно. Вернее, создать можно, но стоит ли? С помощью солнечного света вполне реально получить на светодиоде около 1,5 вольта напряжения, но при этом сила сгенерированного тока очень мала, а для его генерации требуется только очень сильное солнце. И еще — светодиод при подаче на него напряжения сам выделяет лучевую энергию, то есть светится. А значит, те его собратья, на которые попал солнечный свет большей силы, будут вырабатывать электричество, которое этот светодиод сам же и будет потреблять. Все правильно и просто. И разобраться при этом в том, какие светодиоды производят, а какие потребляют энергию, просто невозможно. Даже если использовать десятки тысяч светодиодов — а это непрактично и неэкономично — толку никакого не будет.

Отапливаем дом солнечной энергией

Если про реальную возможность обеспечить бытовые электроприборы «солнечным» током уже говорилось выше, то для обогрева жилья солнечной энергией существуют два варианта. И чтобы использовать солнечные батареи для отопления дома, нужно знать некоторые требования, обязательные для выполнения этой задачи.

В первом варианте использование солнечной энергии для отопления происходит с помощью иной системы, нежели обычная электрическая сеть. Устройство для отопления дома, использующее солнечную энергию, называется гелиосистема и состоит из нескольких приборов. Основным рабочим устройством является вакуумный коллектор, который превращает солнечный свет в тепло. Он состоит из множества стеклянных трубок небольшого диаметра, в которые помещена жидкость с очень низким порогом нагрева. Нагреваясь, эта жидкость в дальнейшем передает свое тепло воде в баке-накопителе объемом не менее 300 литров воды. Затем эта нагретая вода подается на отопительные панели, выполненные из тонких медных труб, которые, в свою очередь, отдают полученное тепло, прогревая воздух в помещении. Вместо панелей можно, конечно, использовать и традиционные радиаторы, но эффективность их намного ниже.

Конечно, для отопления можно использовать и солнечные панели, но в этом случае нужно будет согласиться с тем, что на нагревание воды в бойлере с помощью ТЭНов потребуется львиная доля генерируемой батареями энергии. Простые расчеты показывают, что для нагревания бойлером 100 литров воды до 70-80 ⁰С требуется порядка 4 часов. За это время водяной котел с нагревателями на 2 кВт мощности потребит около 8 кВт. Если солнечные батареи в суммарной мощности смогут вырабатывать до 5 кВт в час, то проблем с энергообеспечением в доме не будет. Но если солнечные панели имеют площадь меньше 10 кв. метров, то такие мощности для полноценного обеспечения электрической энергией не подойдут.

Использование вакуумного коллектора для отопления дома оправдано в том случае, когда это полноценный жилой дом. Схема работы такой гелиосистемы обеспечивает теплом все жилище в течение круглого года.

И все-таки это работает!

В конце концов, солнечные батареи, своими руками собранные энтузиастами, являются вполне реальными источниками питания. И если использовать в цепи 12-вольтные аккумуляторы с током не менее 800 А/час, оборудование по превращению напряжения из низкого в высокое — инверторы, а также контроллеры напряжения на 24 В с рабочим током до 50 Ампер и простой «бесперебойник» с током до 150 Ампер, то получится очень приличная электростанция, работающая на солнечных лучах, которая способна обеспечить потребности в электроэнергии жильцов частного дома. Естественно, при определенных погодных условиях.

материалы, устройство и принцип работы

Солнечная батарея своими руками собирается намного проще, чем думают многие. Чтобы провести работу, не нужно быть специалистом по электротехнике, из инструментов используется то, что можно купить за небольшие деньги. Главное – хорошо разобраться в теме, сделать подробную схему и купить качественные комплектующие.

Самодельные варианты работают не хуже заводских при правильной сборке.

Какие фотоэлементы подойдут и где их можно приобрести

В первую очередь надо рассмотреть, какие виды фотоэлементов выпускают на данный момент и разобраться в их особенностях:

1. Монокристаллические кремниевые панели изготавливаются из слитков самого высокого качества. В них срезаются тонкие пластины, которые имеют большой срок службы – до 50 лет и КПД около 19%. Но и цена этого решения самая большая.
2. Поликристаллические модули изготавливаются из кремния более низкого качества, но имеют неплохой КПД в 15%, что при сроке службы в 25 лет делает этот вариант оптимальным с точки зрения соотношения цены и качества.

   Поликристаллические варианты подойдут лучше всего.

3. Аморфные модули отличает то, что кремний напыляется на гибкую основу. Это делает листы легкими и недорогими, но по сроку службы и показателям работы они хуже первых решений.

Самодельные варианты всегда уступают по эффективности заводским солнечным батареям. Это происходит по ряду причин – от точности расчетов и качества деталей до невозможности приобрести некоторые комплектующие отдельно. Но если подобрать подходящий тип и сделать работу по инструкции, можно получить качественный и эффективный модуль.

Читайте также

Как работают солнечные батареи

В продаже нет пленочных вариантов, поэтому выбирать придется между монокристаллическими и поликристаллическими изделиями. Второй тип стоит дешевле, поэтому его используют чаще.

Стариков Михаил

Старший инженер-электроник

Задать вопрос

Продаются фотоэлементы нескольких классов – «А», «В», «С» и «D». Самое высокое качество у первого вида, дальше оно снижается. Чтобы собрать солнечную панель, лучше купить тип «В», он намного дешевле, но при этом имеет неплохие эксплуатационные характеристики.

Подготовка проекта и выбор места расположения

Батареи на крыше экономят место и защищают кровельный материал, продлевая срок его службы.

Сделать простейшую схему самодельной батареи несложно, для этого нужно учесть несколько моментов:

1. Необходимая мощность. Рассчитывается исходя из энергопотребления. Можно закрывать только часть потребностей, со временем наращивая показатели, а можно сразу установить столько панелей, сколько надо для полной автономности.
2. Количество фотоэлементов и комплектующих к ним. Рассчитать лучше заранее, чтобы заказать все, что нужно и не ждать неделями доставки недостающей детали.
3. Стоит заранее продумать конструкцию каркасов и систему крепления, они должны обеспечить надежность. Важно, чтобы при сильном ветре солнечные батареи не опрокинулись и не упали, так как они будут испорчены.

Место расположения подбирается так, чтобы на солнечные панели большую часть дня падал свет. Чаще всего батареи ставят на крыше или на земле. Важно, чтобы на поверхность не падала тень. Угол подбирается в зависимости от региона, в средней полосе оптимальный показатель составляет от 50 до 60 градусов. На зимний период можно увеличить угол до 70, а в летний уменьшить до 30-40 градусов.

Сборка конструкции

Солнечная панель своими руками собирается в несколько этапов. Лучше всего делать работу по порядку, чтобы ничего не упустить и добиться хорошего результата.

Изготовление каркаса

Алюминиевый каркас – идеальное решение.

Основа под будущие фотоэлементы должна быть прочной и долговечной, ее можно делать из разных материалов. Можно использовать влагостойкую фанеру или плиты ОСП, работа в этом случае проводится так:

1. Вырезаются куски подходящего размера, по периметру делается обрамление из деревянного бруска, важно точно подогнать все части друг к другу, чтобы не было щелей, а стыки и соединения промазать атмосферостойким герметиком. Затем поверхность покрывается защитным составом или краской и оставляется до полного высыхания. Лучше нанести покрытие в несколько слоев.
2. Используйте алюминиевый каркас, так как он намного прочнее и долговечнее, чем деревянный. В этом случае подбираются уголки и соединяются, чтобы получилась прочная рама. В нее ставится оргстекло или другой прозрачный материал, все стыки надо обработать герметиком, чтобы не было щелей. Продолжать работу можно после того, как состав полностью высохнет, излишки можно срезать строительным ножом.

   Герметизация изделия обязательна.

Кстати! Размеры каркаса подбираются под параметры приобретенных фотоэлементов. Пока их нет, рамы лучше не делать.

Пайка проводов и соединение фотоэлементов

На всех модулях есть контакты, имеющие разную полярность, перед началом работы они протираются спиртом, после чего к ним припаиваются проводники. Только потом их можно объединить между собой, чтобы собрать систему. Если проводники уже припаяны, обязательно проверяются все соединения, нередко там есть брак, который надо исправить перед монтажом. Если используются специальные шины, то инструкция по проведению работы такая:

1. Шины нужно нарезать на полоски подходящего размера, если они идут в одном листе. Контакты на пластинах обязательно протираются спиртом для обезжиривания, после чего на них аккуратно наносится небольшой слой флюса.
2. Шину следует приложить к контакту по всей длине, после чего разогретым паяльником нужно провести по поверхности без нажима, чтобы не испортить панель. После остывания элемент переворачивается и работа повторяется на контакте со второй стороны в том же порядке.

   Паять нужно очень аккуратно.

3. Чтобы правильно разместить соединения и подобрать подходящую длину, предварительно разложите модули на подготовленном основании и разметьте их положение.
4. Подготовить солнечный элемент своими руками не так сложно. После того, как контакты прикреплены, модули ставятся на место и соединяются между собой. Главное – следить за соблюдением полярности.

Если на соединении шины с контактом есть неровности, надо провести по поверхности паяльником еще раз.

Нанесение герметика

В домашних условиях проще всего использовать строительные атмосферостойкие составы, которые продают во всех магазинах. Работа проводится так:

1. Вначале надо нанести капли состава по краям фотоэлементов через небольшое расстояние. После этого они размещаются на прозрачном основании по меткам, нанесенным ранее. Важно ровно выставить модули и прижать их как можно плотнее к поверхности.
2. Для фиксации в подходящем положении на места нанесения герметика ставятся любые грузы. Их можно снять после высыхания состава.
3. Далее необходимо покрыть герметиком все края, а также стыки между элементами, чтобы полностью герметизировать их. При этом важно не попадать на рабочие части.

Сборка панели

Когда герметик высох, можно проводить окончательную сборку. Тут могут быть свои особенности в зависимости от системы, но чаще всего процесс выглядит так:

1. В первую очередь в боковой части корпуса крепится разъем для подключения, к которому надо присоединить диоды Шоттки.
2. На наружную сторону вырезается экран из прозрачного материала, который лучше всего закрепить на герметике, чтобы обеспечить герметичность конструкции и исключить попадание влаги внутрь.
3. Готовый элемент проверяется на работоспособность. Если все нормально, можно ставить на каркас крепления, чтобы установить батарею в подготовленном месте.

Читайте также

Виды и способы установки солнечных панелей

Как сделать источник питания из подручных материалов

Собрать простейшую батарейку можно из подручных элементов. Вариантов несколько, самые популярные такие:

1. Берется кусок медной фольги и греется на электроплите полчаса, после остывания с поверхности удаляется оксидная пленка. Вырезается второй кусок такого же размера, оба элемента слегка подгибаются и ставятся в обрезанную бутылку или банку, чтобы не соприкасались между собой. На края крепятся крокодильчики, в емкость наливается соленая вода, после чего начнется выработка тока.
2. Если под рукой есть много ненужных транзисторов, можно извлечь полупроводники из них и собрать солнечную батарею. Собранные элементы ставятся на пластину и соединяются, после чего подключается провод и можно пользоваться системой. Много энергии такой вариант не даст, но для работы радиоприемника и зарядки телефона его вполне хватит.
3. Можно сделать источник питания из диодов, для этого их надо вскрыть, чтобы открыть фотоэлемент. Для извлечения элемент нагревается, чтобы расплавить припой. Извлеченные кристаллы припаивают к корпусу и соединяют в систему.
4. Из пивных банок можно собрать конструкцию для нагревания воды или воздуха. Для этого в них вырезается верхняя часть, в нижней делается отверстие, тара хорошо моется. Затем делается большой короб из деревянного бруска и поликарбоната. Банки кладутся рядами и соединяются герметиком. После окрашивания поверхности в черный цвет можно поставить модуль на улицу.

Необычный вариант из пивных банок.

Банки проще всего прижимать длинными пластинками или брусками, размещаемыми через 50-80 см.

Установка и подключение солнечной батареи

После монтажа батареи ее надо подключить правильно, чтобы обеспечить эффективное энергопотребление и сохранение электричества, когда оно не используется. Все просто:

1. К модулю подключается контроллер, его желательно располагать как можно ближе.
2. В специально отведенном месте ставятся аккумуляторы. Лучше использовать гелевые.
3. Для преобразования напряжения обязательно наличия инвертора.

Тут все аналогично системам с готовыми батареями, поэтому разбираться в теме не нужно.

Так выглядит схема подключения.

Что влияет на эффективность солнечных батарей

Чтобы добиться максимально эффекта, надо соблюдать простые советы:

1. Ставить батареи в место с наилучшим освещением в течение дня.
2. Периодически мыть защитное стекло от грязи и пыли.
3. Регулировать угол наклона в зависимости от поры года.
4. Использовать инвертор, подходящий по мощности.
5. Следить за состоянием контактов и соединений.

При использовании линз эффективность батарей сильно снижается в пасмурную погоду.

Что лучше – купить или сделать солнечную батарею

Тут нет однозначного ответа, все зависит от бюджета, необходимых параметров системы и себестоимости каждого из вариантов. Лучше всего сделать сравнительный анализ обоих видов, чтобы сопоставить материальные и временные затраты на каждый из видов.

Обычно изготовление своими руками обходится в два раза дешевле, поэтому если надо сэкономить, лучше выбрать самодельный тип. Если ограничений по бюджету нет, лучше использовать готовые системы.

Подробная видео-инструкция сборки от популярного канала KREOSAN

Собрать солнечную батарею своими руками несложно, если разобраться в особенностях конструкции, рассчитать нужное количество модулей и заранее купить их. Важно соблюдать инструкцию по сборке и обеспечить герметичность самодельных модулей.

Резервное копирование солнечных батарей своими руками — что вам нужно и ошибки, которых следует избегать

Само собой разумеется, что вам понадобится аккумуляторная батарея большой емкости, если вы планируете построить автономную солнечную энергосистему, но многие люди забывают, что вы также можете добавить резервную батарею к сетевой системе.

Резервная солнечная батарея может действовать как аварийный источник питания в случае выхода из строя сети или просто позволить вам получить доступ к бесплатному и экологически безопасному электричеству в часы пик, когда цены на электроэнергию повышаются.

Все, что вам нужно сделать для создания собственной резервной солнечной батареи, — это вложиться в одну или несколько солнечных батарей глубокого цикла, а также в другие необходимые компоненты, необходимые для эффективной работы этих батарей.

Если вы находитесь в районе с ненадежной электросетью или живете в месте, подверженном суровым погодным условиям, инвестирование в резервную солнечную батарею — одно из лучших решений, которые вы можете принять. Чтобы помочь вам создать свою собственную резервную солнечную батарею, мы рассмотрим все, что вам может понадобиться, а также перечислим некоторые распространенные ошибки, которых вы должны избегать.

Преимущества добавления резервной солнечной батареи к вашей солнечной энергетической системе

Добавление резервной солнечной батареи к существующей системе даст множество финансовых преимуществ. Когда ваши солнечные панели производят избыточное количество энергии или у вас есть избыток солнечной электроэнергии, вы можете хранить ее в батареях на случай чрезвычайных ситуаций и для использования, когда чистые измерительные цены являются самыми высокими.

Если вы не используете полностью автономную систему, в которой электричество, хранящееся в ваших солнечных батареях, является единственным источником энергии, к которому у вас есть доступ, добавление резервной солнечной батареи к сетевой солнечной энергетической системе создает то, что часто называют гибридным. система.

Гибридные солнечные энергетические системы:

По сути, гибридная солнечная энергетическая система представляет собой комбинацию подключенной к сети системы и автономной системы.

Вы получаете финансовую выгоду и гибкость, которые дает система, привязанная к сети, а также дополнительные преимущества надежной системы накопления энергии, которая позволит вам получать доступ к солнечной электроэнергии в удобное для вас время.

Гибридные системы

подключены к сети, что означает, что владелец может подавать солнечную электроэнергию в сеть за денежные скидки и ежемесячные скидки от местной коммунальной компании, но они также хранят часть электроэнергии в одной или нескольких солнечных батареях на случай чрезвычайных ситуаций. и использовать в часы пик.

Для среднего домовладельца имеет смысл поддерживать связь с местной коммунальной компанией, поскольку удовлетворение всех ваших потребностей в электроэнергии с помощью только солнечной энергии может быть трудным, если только у вас нет большого участка земли, который получает много прямого солнечного света. Гибридные системы позволяют поддерживать это соединение, чтобы вы могли питаться и получать энергию из сети, но вы также получаете преимущества резервной солнечной батареи.

Эти солнечные системы с накоплением энергии позволяют получить максимальную финансовую выгоду от солнечной энергии, избегая пиковых цен на электроэнергию.

Что вам нужно для создания солнечной энергетической системы с резервным аккумулятором?

Учитывая, что сетевые системы часто являются наиболее рентабельными типами солнечных энергетических систем для установки, неудивительно, что они невероятно популярны. Если вы в настоящее время используете энергосистему, привязанную к сети, вы будете рады узнать, что на самом деле довольно просто и доступно модернизировать существующую систему с помощью резервной солнечной батареи.

Если в настоящее время у вас нет солнечной энергосистемы, но вы хотите инвестировать в нее, мы объясним, как вы можете легко добавить резервную солнечную батарею в любую систему, которую вы в конечном итоге создаете.

Основные компоненты, которые вам понадобятся для оснащения вашей солнечной энергосистемы аккумуляторным блоком, следующие:

• Соответствующий контроллер заряда
• Инвертор солнечной энергии
• Одна или несколько солнечных батарей глубокого цикла
• Необходимые кабели, крепления и разъемы

Контроллер заряда играет жизненно важную роль в любой солнечной системе хранения. Хотя основная цель контроллера заряда — регулировать поток электричества от солнечных панелей к батарее и предотвращать проблемы с перезарядкой, более совершенные контроллеры заряда также предотвращают разрядку батареи, которая происходит, когда электричество течет от батареи к солнечным панелям. когда они больше не производят электричество.

Инвертор мощности, с которым вы будете знакомы, если в настоящее время работаете с сетью, преобразует энергию постоянного тока, генерируемую вашими солнечными панелями, в мощность переменного тока, которая необходима для питания ваших электронных устройств и приборов. Использование инвертора мощности с резервной солнечной батареей гарантирует, что электричество, хранящееся в ваших батареях, действительно может быть использовано для зарядки и работы ваших электронных устройств и приборов.

Аккумуляторы глубокого разряда специально разработаны для повторяющихся процессов зарядки и разрядки, которые происходят при использовании солнечной энергии.В то время как другие батареи большой емкости, такие как те, которые вы найдете в вашем автомобиле, предназначены для обеспечения быстрого всплеска энергии, солнечные батареи глубокого цикла предназначены для использования в качестве источника питания, который может обеспечить постоянный поток электричества для любого электронного устройства. устройство или прибор, который получает от них энергию.

Как построить хранилище на солнечной батарее своими руками

Рассчитайте нагрузку и выберите батареи:

Теперь, когда вы знаете, что вам понадобится, вы можете собрать и установить солнечную батарею своими руками.Первый шаг — это расчет количества электроэнергии, которое вам нужно будет хранить. Рассчитав нагрузку, вы сможете определить, сколько батарей потребуется вашей системе хранения.

Воспользуйтесь нашим калькулятором солнечной нагрузки в ватт-часах, чтобы определить ваши потребности в хранении. Оттуда выберите количество и тип батарей, которые вам понадобятся, чтобы удовлетворить ваши требования к нагрузке.

Вы сможете найти именно то, что вам нужно, просмотрев нашу коллекцию солнечных батарей глубокого цикла, которая содержит солнечные батареи 12 В, 24 В и 48 В от некоторых из самых уважаемых брендов в отрасли.

Если вы хотите построить недорогой аккумулятор на солнечных батареях, мы рекомендуем обратить внимание на аккумулятор BattleBorn 100Ah 12V Deep Cycle Battery.Эта литий-ионная солнечная батарея может быть разряжена на 100%, заряжается быстро и эффективно, имеет встроенную систему управления батареями и доступна по низкой цене. Лучше всего то, что их можно штабелировать, что означает, что вы можете подключать несколько батарей, чтобы создать аккумуляторную батарею большой емкости для вашей солнечной энергосистемы.

Купить здесь

Выберите контроллер заряда:

Контроллер заряда будет регулировать напряжение и ток, исходящие от ваших солнечных панелей, поэтому необходимо выбрать такой, который позволит вашей солнечной энергетической системе работать оптимально в любое время.

Контроллеры заряда

MPPT, как правило, имеют самый высокий уровень эффективности, но они также более дороги, чем менее сложные варианты PWM. Найдите идеальный контроллер заряда для вашей конкретной комбинации батарейного блока и солнечной панели, купив нашу коллекцию контроллеров заряда. Мы производим широкий ассортимент контроллеров заряда MPPT и PWM с широким спектром различных ампер.

Купить здесь

Выберите инвертор мощности:

Вам понадобится инвертор мощности с номинальной мощностью, равной или превышающей общую нагрузку в ваттах вашей системы.Это обеспечит эффективную работу вашей системы, а энергия, хранящаяся в ваших батареях, будет иметь ток, соответствующий вашим потребностям.

Вы сможете найти широкий выбор инверторов солнечной энергии, а также полезную информацию о выборе правильного напряжения инвертора для вашей аккумуляторной батареи, просмотрев нашу коллекцию инверторов солнечной энергии.

Соедините все вместе:

Первый компонент, который вы собираетесь подключить, — это контроллер заряда.Большинство инструкций по эксплуатации контроллеров заряда советуют вам сначала подключить устройство к батареям, так как это позволит ему откалибровать правильное напряжение для ваших батарей. После того, как он будет правильно подключен, индикатор вашего контроллера заряда должен загореться и сообщить вам о состоянии заряда ваших батарей.

Теперь вы можете подключить солнечные батареи к контроллеру заряда. Опять же, следуйте инструкциям, изложенным в инструкции по эксплуатации контроллера заряда. Оттуда вам просто нужно подключить систему к инвертору мощности, который будет гарантировать, что ваши батареи будут накапливать энергию переменного тока, а не постоянного тока.

Ошибки, которых следует избегать

Одной из наиболее распространенных ошибок, которые делают люди при внедрении накопителя на солнечных батареях своими руками в свою солнечную энергетическую систему, является то, что они забывают убедиться, что все приобретенные компоненты совместимы и работают при одном и том же напряжении.

Люди также недооценивают свои фактические потребности в электроэнергии, поэтому так важно правильно рассчитать нагрузку, прежде чем выбирать количество и тип аккумуляторов глубокого разряда, которые вы собираетесь приобрести.

Некоторые люди также купят некачественный низковольтный контроллер заряда, чтобы сэкономить деньги. Хотя эти низковольтные контроллеры заряда PWM дешевле, многие контроллеры заряда MPPT с более высоким напряжением могут работать с любым напряжением, что означает, что они могут работать с любым напряжением и могут адаптироваться к вашей системе по мере ее расширения.

Также важно прочитать инструкции по эксплуатации и обратиться за помощью, если вы не знаете, что делать. Вместо того, чтобы рисковать повредить ваше солнечное оборудование, сделайте свое исследование.Хотя вы, безусловно, можете установить резервную солнечную батарею самостоятельно, вы всегда должны уделять время, чтобы убедиться, что вы знаете, что делаете.

Заключительные слова

Создание резервной солнечной батареи своими руками не должно быть сложным или чрезмерно дорогим. Выбрав правильные компоненты для ваших нужд и тщательно подключив все вместе, вы можете быстро и легко наслаждаться свободой доступа к солнечной энергии в удобное для вас время.

Для получения дополнительной информации о выборе подходящего оборудования для хранения солнечной энергии прочтите наше Руководство по лучшим аккумуляторным батареям, которое расскажет вам все, что вам нужно знать о солнечных батареях и солнечных генераторах.

Если у вас есть какие-либо вопросы о создании резервной солнечной батареи или любые другие вопросы, связанные с солнечной энергией, не стесняйтесь обращаться к нам. Мы всегда готовы помочь!

Приближается домашний аккумулятор, который можно установить самостоятельно

Tesla — не единственная аккумуляторная батарея для дома. Пока Илон Маск и компания трубят о Powerwall, многие другие компании, в том числе Samsung, Panasonic и LG Chem, создают аналогичные устройства, которые могут накапливать энергию для использования в случае отключения энергосистемы или роста цен на нее.Многие говорят, что в сочетании с солнечными батареями их батареи могут еще больше снизить нашу зависимость от ископаемого топлива, которое по-прежнему обеспечивает большую часть энергии сети.

Все хорошие мысли. Но вопросов предостаточно. Есть ли смысл в экономии этих батарей? Стоят ли они не только стоимости, но и хлопот по их установке? Стоят ли они того, даже если у вас нет солнечных батарей?

Orison, небольшой стартап из Сан-Диего, хочет показать, что людям действительно нужны эти домашние аккумуляторы.Вот почему он предлагает довольно дружелюбную версию технологии через новую кампанию на Kickstarter. Устройство необычно маленькое и легкое, весит всего около 40 фунтов. Вы можете установить его самостоятельно в доме, просто подключив его к обычной розетке. И вы можете получить один, если внесете всего 1600 долларов в кампанию Kickstarter.

Устройство хранит всего около 2,2 кВтч энергии, что, скажем, позволит вашему телевизору проработать 5 часов. Но вы можете установить дополнительные устройства всего за 1100 долларов за штуку.И каждая из них предназначена для гармоничного сочетания с домашним декором. Вы можете выбрать устройство, которое вешается на стену, или устройство, которое стоит на полу, и обе модели работают как светодиодный светильник. Нет, сегодня не получится. Но компания заявляет, что ее батареи поступят в продажу этим летом.

Кампания на Kickstarter, стартовавшая сегодня утром, — это способ сбора денег — и это пиар-ход. В конце концов, это небольшой стартап, конкурирующий с несколькими гигантами технологической индустрии. Но это также попытка вывести на рынок это новое поколение технологий.«Мы хотим показать, что люди заинтересованы в продукте — напрямую», — говорит генеральный директор Orison Эрик Клифтон.

Для Гарретта Фицджеральда — аналитика Rocky Mountain Institute, некоммерческого исследовательского фонда, который стремится расширить использование устойчивых ресурсов, — батарея Orison является многообещающим устройством. Он дешевле, чем Tesla Powerwall (хотя и обладает меньшей мощностью). И что еще более важно, говорит Фитцджеральд, он разработан для простой установки, поэтому вы можете запустить его без помощи электрика (в отличие от обычного домашнего аккумулятора).Вы можете заряжать устройство энергией от сети или от солнечных батарей, и, по словам компании, оно автоматически подаст энергию обратно в ваш дом в то время суток, когда в сети высокие тарифы или когда в сети отключено электричество.

Но, как и другие исследователи, Фитцджеральд говорит, что перспективы таких батарей все еще неопределенны. По его словам, поскольку Orison хранит так мало энергии, он может не выдержать длительных отключений электроэнергии (хотя вы можете купить более одного устройства). И, добавляет он, экономичность устройства будет варьироваться от ситуации к ситуации.«Это может иметь экономический смысл — если он настроен на выполнение нескольких задач», — говорит он, что означает, что вы можете окупить затраты, если переключитесь на батарею в периоды пиковой нагрузки сети и , вы соедините ее с крышкой. солнечные панели. Если вы соедините его с солнечной батареей, вы потенциально можете использовать свою чистую энергию в любое время дня и еще больше снизить свою зависимость от сети.

Дэн Симмонс, вице-президент по политике в некоммерческом Институте энергетических исследований, смотрит на бытовые батареи с немного большим скептицизмом.«Экономика пока что не работает», — говорит он. Но он говорит, что эта экономика, вероятно, улучшится по мере совершенствования технологии сырых аккумуляторов. А пока эти устройства могут, по крайней мере, расширить использование солнечной энергии, что дает владельцам домов некоторое спокойствие, поскольку помогает подтолкнуть весь мир к устойчивой энергии. Орисон, по крайней мере, предлагает более простой путь к этому душевному спокойствию.

6 проектов DIY солнечных панелей, которые вы можете начать сегодня • Thumbwind

Наша коллекция видео, сделанных своими руками, по созданию вашей ветряной турбины вызвала большой интерес.Однако многие люди не хотят, чтобы в их районе была вращающаяся ветряная турбина. Кроме того, стоимость солнечных панелей упала до 0,50 доллара за ватт номинальной мощности. В результате солнечная энергия становится привлекательной своей более низкой стоимостью и простотой установки.

Так что, если вы хотите разместить солнечные батареи на крыше, в каюте или они являются частью вашего дома на колесах или лодке, эти видео станут невероятным информационным ресурсом. Этот тип проекта «сделай сам» — отличный способ узнать что-то новое и снизить счета за электроэнергию.Это также может дать вам душевное спокойствие, чтобы свести к минимуму последствия отключения электроэнергии.

# 1 Проект DIY солнечных панелей для всего дома

Frugal Repair берет на себя установку солнечных панелей во всем доме. Риз шаг за шагом проходит весь процесс с видеоинструкциями о том, как он спланировал, спроектировал и установил свою солнечную энергетическую систему с использованием металлических каркасных крышных креплений. Это видео включает в себя весь процесс установки; разрешение на строительство, осмотр и испытания. В результате получается профессионально выглядящая установка без счетов за электричество, рентабельность инвестиций 14% и приличный срок окупаемости — от пяти до семи лет.Это включает в себя преимущество федерального налогового кредита.

Рис использовал один из изящных инструментов для планирования и определения размеров своего проекта — онлайн-инструмент PVWatts. Этот инструмент оценивает производство энергии и стоимость энергии фотоэлектрических (PV) энергетических систем, подключенных к сети. Вы можете адаптировать результаты к месту вашего солнечного проекта. Кроме того, он позволяет быстро оценить производительность потенциальных фотоэлектрических установок.

# 2 Простая система солнечной энергии для автономной кабины

Это видео — отличный пример супер дешевой системы солнечных батарей для удаленной кабины вне сети в лесу.Первый шаг Дэйва Уиппла — найти детали для проекта, такие как аккумулятор от бывшего в употреблении фургона Chevy, медный провод с местной свалки и контроллер солнечной энергии от Harbour Freight. Кроме того, если вы собираетесь построить собственный генератор, вам понадобятся несколько батарей, контроллеры мощности, провода и т. Д. Это фантастический проект, над которым можно работать, даже если вы не в походе, так как он полезен для всех, кто хочет использовать его в своем доме, в доме на колесах или просто любит делать вещи.

Это прекрасный пример солнечного проекта, который можно реализовать где угодно.Идеально подходит для рыбалки или охоты в лесу. Он достаточно мощный, чтобы заряжать смартфоны, управлять ноутбуками, мелкой бытовой техникой и даже лампой. Это избавляет от необходимости запускать газовый генератор для небольших электрических нужд.

# 3 Комплект DIY солнечных панелей

Will Prose проведет нас через процесс установки предварительно настроенного солнечного комплекта. Это видео с высокими оценками не соответствует реальной солнечной установке. Тем не менее, он показывает правильную последовательность подключения небольшого солнечного оборудования.Это идеальный учебник для новичков, не знакомых с электрическими системами. Благодаря этим знаниям нет необходимости в установщиках солнечных батарей.

Этот комплект идеально подходит для жилых автофургонов, лодок, кают и туристов, которым нужна электрическая небольшая бытовая техника, инструменты и радио. Уилл также предлагает несколько дополнительных советов и информации, например, следить за температурой батареи и не убивать ее, разряжая ее до нуля.

# 4 Как определить размер вашей солнечной энергетической системы

Will Prowse расскажет, как определить размер вашего проекта солнечной батареи, сделанного своими руками.Это идеальный учебник по вычислению энергопотребления. Идеально подходит для тех, кто хочет попробовать автономную солнечную установку, чтобы заявить о некоторой независимости от коммунальной компании.

Веб-сайт Mobile Solar Power — хороший ресурс, где можно найти чертежи солнечной системы, рекомендуемые компоненты и инструменты.

сообщить об этом объявлении # 5 Обзор комплекта солнечных панелей Harbour Freight мощностью 100 Вт

Это серия видеороликов, в которых рассматривается комплект солнечных батарей, доступный в Harbour Freight.Магазин инструментов известен своими недорогими инструментами и оборудованием.

Есть много критики в адрес Harbour Freight. Некоторые из них оправданы. Однако это отличный способ изучить солнечные технологии, не тратя много денег. С помощью базового набора для самостоятельного изготовления и солнечного инвертора вы можете создавать бесплатную энергию, не тратя много времени и денег.

# 6 Основные солнечные элементы, необходимые для самостоятельной установки автофургона или жилого дома на солнечных батареях

В этом вводном видео рассматриваются все компоненты, необходимые для системы солнечных панелей DIY для дома на колесах или кемпинга.

Это 15-минутное видео дает вам возможность определить и понять фундаментальные принципы солнечного электричества. В нем описаны компоненты для установки на солнечной энергии для автофургонов, работающих на постоянном токе.

Take-A-Ways — Наборы солнечных батарей своими руками

Эти видео дают основную информацию о том, как установить солнечную панель. Хорошая новость в том, что таких видео намного больше. Многие из них достаточно специфичны для вашей солнечной системы.Единственная отрицательная сторона, которую мы видим, — это воздействие прямых солнечных лучей на ваш проект — например, затенение деревьев летом. Следующим шагом будет определение ваших потребностей в энергии и выбор между комплектом солнечных панелей своими руками или созданием вашей солнечной энергетической системы.

Изображения ниже могут содержать партнерские ссылки, при покупке которых мы можем получить комиссию. Дополнительную информацию см. В разделе «Раскрытие информации для аффилированных лиц».

Аренда профессиональной солнечной установки

Если вы не любитель «сделай сам», но интересуетесь, что потребуется, чтобы получить солнечную установку для вашего дома, хижины или коттеджа, у нас есть отношения с All Energy Solar.Они могут провести вас через процесс установки шаг за шагом и даже гарантировать, что вы получите налоговые и поощрительные льготы для вашего проекта. Свяжитесь с All Energy Solar, чтобы назначить звонок сегодня.

DIY солнечные ресурсы

Рост энергии ветра — Исследование 2016 года показывает разделение округа Гурон — онлайн-опрос, проведенный для Комиссии по планированию округа Гурон группой Spicer, показал, что округ разделен поровну по теме развития ветра.

6 причин инвестировать в развитие ветроэнергетики в будущем — нет никаких сомнений в том, что до недавнего времени такие технологии, как ветряные турбины, были менее эффективны, чем использование ископаемого топлива.Почему мы так много инвестируем в возобновляемые источники энергии с точки зрения налоговых льгот и законодательства для развития ветроэнергетики? Причина проста; это отличное и выгодное вложение в будущее

7 проектов по использованию возобновляемых источников энергии для ветряных турбин своими руками, которые вы можете реализовать за выходные — Мы изучили Интернет, чтобы найти несколько основных идей о том, что нужно для создания хобби-турбины или солнечной панели, которые могли бы компенсировать некоторые затраты на электроэнергию на вашей ферме, в каюте, лодке и т. Д. или коттедж. Вот несколько креативных идей, которые можно решить.

На ветряной электростанции Crescent теперь работают 60 новых турбин для потребителей Энергия — Consumers Energy объявила о переходе в собственность 166-мегаваттной ветряной электростанции Crescent Wind Farm, производящей возобновляемую энергию для жителей и предприятий Мичигана. Это первая промышленная ветряная электростанция на юге Нижнего Мичигана.

Прочие материалы для чтения

Законопроект

, видимо, откатится в Мичиганском DNR, регулирующем возможность коммерческого рыболовства — Законопроект Сената № 251 внесет поправки в Закон о природных ресурсах и охране окружающей среды, чтобы ограничить полномочия DNR издавать приказы о рыболовстве для управления лицензированным государством коммерческим рыболовством.

Восстановлен лодочный пандус парка округа Оук-Бич — Дорожная комиссия округа Гурон восстановила доступ к лодочному пандусу парка округа Оук-Бич. Это закрывает проблему, когда Дорожная комиссия округа Гурон в одностороннем порядке закрыла пандус и установила бетонные барьеры на береговой линии.

Рыбаки штата Индиана побили государственный рекорд по улову сига — Фил Дурац из Честертона, штат Индиана, побил государственный рекорд по улову сига во время ловли рыбы на озере Мичиган недалеко от Портиджа 6 марта. Улов Дурац составил 9 единиц.34 фунта, что на 1,65 фунта больше предыдущего рекорда 2019 года.

Michigan’s Snowmobile Trail Trail вырастет. Департамент природных ресурсов штата Мичиган заявляет, что плата за разрешение на использование снегоходных маршрутов вырастет в течение следующих пяти лет. Плата за разрешение на проезд снегохода вырастет с 48 до 52 долларов в течение следующего пятилетнего периода (с 1 октября 2021 года по 30 сентября 2026 года).

Как это:

Нравится Загрузка …

Руководство по созданию дома на солнечной энергии

Дом на солнечных батареях — осуществимая мечта!

Новый дом от Maine Eco Homes, показанный выше, спроектирован так, чтобы иметь счет за электричество в размере 0 долларов в течение всего срока службы благодаря полностью электрическим приборам и солнечной энергии.

Современные технологии делают рентабельным и разумным строительство дома на 100% солнечной энергии, без счетов за коммунальные услуги и с минимальным выбросом углекислого газа.

Вы мечтали о свободе иметь дом на солнечной энергии? Устали оплачивать большие счета за нефть и газ? Хотите сэкономить деньги, оказывая положительное влияние на окружающую среду? Что ж, вы попали в нужное место!

В ReVision Energy мы помогли тысячам домовладельцев осуществить их мечту о жизни в доме на солнечной энергии, независимо от того, работаем ли мы напрямую с домовладельцем, с его строителем или архитектором.

Это руководство предназначено для тех, кто строит новый дом, хотя многие концепции применимы и к уже существующим домам.

Преимущество строительства нового дома в том, что вы можете сделать это с самого начала! В то время как в существующем доме вы должны делать все возможное с выбором, сделанным предыдущими домовладельцами, в новом доме вы можете сделать выбор дизайна, который сэкономит вам деньги, а также сделает ваш дом чище и экологичнее.

Читайте дальше, чтобы узнать, как осуществить свою солнечную мечту !!

1 — Солнечная энергия в Новой Англии

Хотя большинство людей знают, что использование солнечной энергии в вашем доме лучше для окружающей среды, чем использование сети, многие не знают, что солнечная энергия также является значительным экономическим преимуществом по следующим причинам:

• Солнечные ресурсы Новой Англии богаты. Каждый год мы получаем такое же количество полезной солнечной энергии, как Хьюстон, штат Техас, и в пределах 10% солнечных ресурсов Майами, Флорида. Наши яркие, прохладные весна и осень и продолжительное лето помогают компенсировать темные зимние дни.
• Солнечные панели подешевели на 75% с 2004 года. Это снижение стоимости означает, что общая стоимость электроэнергии от солнечной энергии намного дешевле, чем от сети, в течение всего срока службы вашего дома.

  Снижение стоимости солнечных панелей с течением времени.Предоставлено SEIA.

• Солнечное электричество можно использовать для обогрева и охлаждения вашего дома. Хотя сэкономить деньги на счетах за электроэнергию — это здорово, солнечная энергия действительно становится ценным вложением, когда она используется для питания отопительного и охлаждающего оборудования, такого как современные тепловые насосы для холодного климата и водонагреватели с тепловыми насосами. Создавая плотный, хорошо изолированный дом , вы уменьшаете необходимость в строительстве дорогостоящей чудовищной системы отопления, высвобождая средства для оплаты теплового насоса и солнечной батареи (подробнее об этом чуть позже).
• Солнечные панели невероятно надежны . Гарантия на солнечные панели составляет 25 лет, и ожидается, что они будут иметь срок службы более 40 лет. Солнечные панели 1970-х годов показали, что они все еще производят большую часть своей исходной мощности, а современные панели спроектированы в соответствии с гораздо более высокими стандартами. Система солнечных панелей без движущихся частей является одной из самых надежных и долговечных механических систем, в которые вы можете инвестировать.

Посмотрите наше короткое видео о прекрасных возможностях Солнечной системы в Новой Англии:

2 — Сделай лучше

Есть много способов получить хорошо изолированную и плотную стеновую систему.Одним из популярных вариантов является каркас стен с двойными стойками, где у вас (обычно) структурная стена 2 × 4, а затем внутренняя стена 2 × 4, разделенная воздушным пространством, что дает вам много места для изоляции.
Другие варианты включают в себя изолированную каркасную стену 2 × 6 с жесткой пеной (для предотвращения тепловых мостов) или современные материалы, такие как структурные изолированные панели (SIP).

Самый важный совет, который у нас есть, даже не касается солнечной энергии… он касается самого дома. Стройте лучше!

Несмотря на то, что строительные нормы и правила ужесточились в отношении энергоэффективности, мы по-прежнему считаем, что дома, построенные по нормам, намного ниже минимальной изоляции / воздухонепроницаемости, которую хотел бы любой разумный человек.На самом деле строительство более плотного и лучше изолированного дома не стоит намного дороже, и усилия, направленные на это, приведут к огромной экономии в будущем, с точки зрения счетов за электроэнергию, которые вам не нужно платить, и выбросов углерода. вы будете держаться подальше от атмосферы.

В этом есть множество нюансов, но в целом мы фанаты строительства хотя бы по стандарту «Pretty Good House»:

• Хорошо изолированный (R20 +) подвал или плита
• R30-40 + стеновая система, такая как стены 2 × 6 с плотной целлюлозой для термостойкости и 2 дюйма жесткого пенопласта для устранения тепловых мостиков (еще лучше сделать систему стен с двойными стойками!)
• R60 + изоляция мансарды
• Лучше, чем в среднем, герметизация воздуха (легче сказать, чем сделать, так как многие специалисты на стройплощадке должны обладать грамотностью в области герметизации воздуха, чтобы это было успешным.Например, выбор в процессе сборки имеет значение с точки зрения герметизации воздуха, и электрики / водопроводчики могут испортить действительно хорошую герметизацию воздуха!)
• Высококачественные двойные или тройные стеклопакеты
• Механическая вентиляция (без этого в тесном новом доме будет тяжело дышать!)

Для контекста, дом, построенный в соответствии с этим стандартом, может иметь надбавку к стоимости 26% по сравнению с домом, построенным практически без соблюдения правил, но будет потреблять примерно ½ меньше энергии. Стоит помнить: Кодовый дом — это буквально худший дом, который вам разрешено строить по закону в вашем регионе … Это далеко не лучший! (Спасибо Эмили Моттрам за эту линию)

3 — Стройте в правильном направлении

Крыша имеет значение !! Некоторые решения о том, как вы спроектируете и сориентируете свой дом, могут иметь большое влияние на солнечную энергию.

• Всем известно, что солнце встает на востоке и заходит на западе … Но знаете ли вы, что оно движется вдоль южной линии горизонта при этом? Вот почему солнечные батареи (в Северном полушарии) ориентируются на юг. Солнце относительно высоко над горизонтом летом и относительно ниже зимой.

• «Истинный» юг в Новой Англии равен 195 градусам по компасу (немного западнее от магнитного юга).
• Идеальная солнечная батарея будет на скатной крыше (от 6/12 до 12/12), обращенной на +/- 15 градусов истинного юга.Тем не менее, солнечные панели будут производить до 90% своей номинальной мощности даже при более восточной и западной ориентации , поэтому, если расположение вашего будущего дома делает ориентацию на юг невозможной, это не означает, что солнечная энергия не будет отличным вложением. .

• NO SHADE — Затененные деревья (или другие препятствия) оказывают серьезное негативное влияние на производство солнечной энергии.
• Простая планировка крыши (минимум слуховых окон, вентиляционных отверстий, дымоходов и т. Д.) Намного лучше для солнечной энергии.По возможности поставьте вентиляционные отверстия и дымоходы на северной стороне крыши.
• Если вы абсолютно не можете спроектировать свою крышу таким образом, чтобы она была совместима с солнечной батареей, вы можете установить солнечную батарею в другом месте! У нас есть наземные солнечные батареи, двухосные солнечные трекеры и варианты солнечного навеса.

4 — Электроэнергия вашего дома от солнечной энергии

Есть три основных способа перейти на солнечную энергию:

• Вне сети: Настоящее жилище «вне сети» физически не подключено к электросети и обычно использует батареи для обеспечения мощности базовой нагрузки, подзаряжаемые солнечными панелями и / или генератором ископаемого топлива.Отсутствие электросети означает, что у вас есть существенные ограничения на количество мощных нагрузок, которые вы можете использовать (поскольку аккумуляторная технология все еще относительно дорога и существуют жесткие ограничения на то, сколько энергии вы можете производить зимой!), И имеет смысл только в чрезвычайно сложных ситуациях. трудно подключиться к электросети, например, вы строите дом на горе или на острове.
• Подключено к сети: 99% солнечных установок в США подключены к электросети, что означает, что они по-прежнему имеют физическое подключение к коммунальной сети, но могут также производить свою собственную солнечную энергию.При таком расположении вы относитесь к коммунальному предприятию как к гигантской батарее — каждый раз, когда выходит солнце, ваш дом производит и потребляет собственное солнечное электричество, но любой избыток вы можете отправить в сеть. Ночью или в плохую погоду вы используете электричество как обычно. По закону коммунальные предприятия обязаны предоставлять вам кредиты за любую солнечную энергию, которую вы отправляете в сеть, в соответствии с соглашением, называемым «чистым счетчиком». Он варьируется, но в большинстве случаев вы получаете кредит 1: 1 или 1 единица экспортируемой солнечная энергия = 1 единица коммунального кредита, которую вы можете использовать позже.
• Подключено к сети с резервным аккумулятором: Лучшее из обоих миров — это подключенная к сети солнечная батарея (которая позволяет вашей солнечной батарее производить столько энергии, сколько возможно без ограничений по размеру батареи) с резервной батареей (так что что если сеть выйдет из строя, у вас будет резервный источник энергии). ReVision предлагает современные решения для резервного питания от батарей, такие как Tesla Powerwall.

Калибровка

В этом руководстве мы предположим, что вы выбираете один из вариантов солнечной энергии, привязанных к сетке.

В подключенной к сети солнечной электрической системе, с резервным аккумулятором или без него, цель, как правило, состоит в достижении чистого нуля, что означает, что в конце года ваш дом будет производить столько электроэнергии, сколько потребляет. Это не всегда возможно (особенно если вы используете солнечное отопление и работаете на электромобиле), но это достойная цель!

Смета электроэнергии «от вилки»

Прежде чем мы перейдем к отоплению и охлаждению, мы начнем с оценки «подключенных нагрузок» — количества энергии, которое вам нужно для вашей бытовой техники, электроники, колодезного насоса и т. Д.

Это сложно! Нет двух одинаковых семей, и две семьи, живущие в одном доме, могут иметь ОЧЕНЬ разные счета за электричество в зависимости от поведения жильцов. Как только вы начнете работать со специалистом по проектированию солнечных батарей ReVision, мы проведем более тщательный анализ и, в идеале, привлечем профессионального проектировщика энергии для создания более сложной модели.

Перейдите к «Дом на 100% солнечной энергии» (плюс калькулятор), чтобы получить приблизительную оценку солнечной энергии!
Некоторая терминология…

Что в ваттах?

• Электроэнергия измеряется в киловаттах (1000 ватт) .Это представляет собой мгновенную мощность — так же, как мили в час измеряют скорость транспортного средства, но не его перемещение во времени.
• Электроэнергия — , счет за которую выставляется в единицах, называемых киловатт-часами . Это количество полной энергии, выраженное в киловаттах и ​​времени. Это похоже на измерение того, сколько миль проехала машина, и усреднение миль в час за этот период времени.
• Массивы солнечных панелей обычно продаются в киловаттах («паспортная табличка» панелей на полном солнце), но гораздо важнее понимать, сколько энергии они будут производить с течением времени — или их потенциал в киловатт-часах (кВтч).
• Каждый 1 кВт солнечных панелей (примерно 3) = 1200 кВтч в год солнечной энергии на приличной солнечной станции в нашем регионе.

5 — Отопление дома с помощью солнечной энергии

Внешний тепловой насос на металлической основе со звукоизоляцией

У вас есть ревущий котел с чудовищным звуком, который топит ваш дом сегодня? Боитесь идеи поместить такого монстра в свой новый дом, а также в бак, полный токсичного, опасного для климата топлива? Что ж, хорошие новости! Вашему дому будущего, работающему на солнечной энергии, не нужны ни нефть, ни газ!

Все это возможно благодаря современным тепловым насосам.Современные тепловые насосы для холодного климата работают, используя процесс охлаждения, аналогичный тому, как работает домашний холодильник. Тепло извлекается из наружного воздуха (до температуры около -15F) и переносится в ваш дом. Поскольку тепловой насос движется, а не выделяет тепло, он очень эффективен. Тепловой насос, работающий от солнечной энергии, может обогреть ваш дом по цене, эквивалентной примерно 1 доллару за галлон нефти!

Хотя можно согреть старые дома с сквозняками с помощью тепловых насосов, они намного эффективнее, если их использовать в тесном, хорошо изолированном доме, поэтому мы рекомендуем вам построить такой!

Если вы строите дом хорошего качества, то вы можете отапливать в основном тепловые насосы и установить небольшую резервную систему (скажем, дровяную печь, печь на гранулах или электрический плинтус), чтобы дополнить тепловые насосы в периоды экстремальных холодов.

Поскольку тепловые насосы работают от электричества, вы можете использовать солнечную энергию, которую вы накапливаете летом, в качестве источника топлива зимой!

Посмотрите наш короткий видеоролик о солнечном нагреве и охлаждении:

Размер

Нам нравится проектировать систему теплового насоса для всего дома! Вот некоторые из соображений, которые необходимо учитывать:

• Какова приблизительная площадь (и объем) помещения? Сколько комнат? Какой макет?
• Каков приблизительный уровень изоляции дома? Изолирован ли он над кодом?
• Есть ли цокольный этаж, подвал или плита на уровне?

Когда у нас есть некоторые из этих спецификаций, мы можем начать использовать формулы, вычисляя такие вещи, как:

• Ожидаемые почасовые потребности в тепле в самые тяжелые зимы.
• Ожидаемые потребности в тепле в течение всего зимнего сезона.
• Тепловая мощность на внутренний тепловой насос.

И используйте эти комбинации факторов для создания жизнеспособной системы!

Следующий шаг, когда у вас есть план полностью электрической системы отопления, — это выяснить, сколько солнечных панелей вам понадобится для ее питания.

Зайдите в наш дом на 100% солнечной энергии (плюс калькулятор), чтобы взвеситься!

кВтч и БТЕ

киловатт-часов (кВт-ч) и британские тепловые единицы (BTU) — это единицы энергии, причем первые обычно используются для электричества, а вторые — для отопления.1 кВт-ч = 3412 БТЕ.

Поскольку мы можем легко преобразовывать единицы измерения, мы можем рассчитать, сколько электроэнергии потребуется для производства тепла, достаточного для обеспечения комфорта в помещении.

• Во-первых, тепловые насосы вырабатывают 2,5 единицы БТЕ на каждый 1 кВтч, который они потребляют. (концепция, называемая «Коэффициент производительности», или COP).
• Это означает, что 1 кВтч электроэнергии = 8 530 БТЕ тепловой энергии.
• Каждые 1 киловатт солнечных панелей = ~ 1200 кВт · ч солнечной электроэнергии ежегодно.

Это будет по-разному, но для дома с теплоизоляцией, указанным выше, требуется около 15 000 БТЕ на квадратный фут в год. Таким образом, для дома площадью 2 000 кв. Футов, соответствующего этому стандарту, требуется 30 000 000 БТЕ / 8 530 = 3 516 кВтч в год… Или примерно эквивалент 3 кВт солнечной энергии (9-дюймовые панели).

6 — Водяное отопление с помощью солнечной энергии

Водонагреватели с тепловым насосом — самый эффективный способ получить горячую воду для вашего дома, используя ту же технологию, что и мини-сплит-тепловые насосы, которые вы будете использовать для обогрева и охлаждения помещений.Другие варианты включают в себя сильно изолированные электрические резервуары или электрические блоки по требованию, которые могут быть предпочтительнее, если в вашем доме будет ограниченное механическое пространство в помещении.

Как и в случае с отоплением помещений, процесс проектирования включает рассмотрение количества жителей дома и принятие некоторых предположений относительно использования, чтобы получить реалистичную проектную смету:

7 — Все о батареях

Tesla Powerwall — это вариант для бесперебойного резервного питания в случае отключения электроэнергии.

Дом на солнечной энергии с резервным аккумулятором

Это не требование, но все большее число домовладельцев интересуются аккумуляторными батареями в качестве дополнения к своей системе солнечных батарей. Подключенная к сети система солнечных панелей без батарей будет отключена при отключении электроэнергии. Аккумуляторная система работает как генератор — за исключением того, что без ископаемого топлива и без шума! Они включатся автоматически при отключении электроэнергии.

Сколько вам нужно аккумулятора?

Батарея обычно обеспечивает только «критические нагрузки» — скважинный насос, холодильник и / или морозильник, некоторое освещение и резервное тепло (поэтому неплохо иметь низкоэлектрический резервный блок, такой как печь на гранулах или дровяная печь в помещении. в основном дом полностью электрический — тепловые насосы быстро разряжают аккумулятор)

Посмотрите наше короткое видео о резервном копировании от солнечных батарей:

8 — Движение на солнечных лучах с электромобилями

Вождение на солнышке — прекрасное дополнение к дому, работающему на солнечной энергии!

Независимо от того, есть ли у вас электромобиль или планируете добавить его в будущем, полезно понимать, что вождение при солнечном свете влияет на ваш выбор в отношении использования солнечной энергии.

В доме на солнечной энергии автомобиль подключается к дому, как и любой другой прибор. Избыточное производство солнечной энергии в течение дня приносит вам кредиты, которые можно использовать для заправки вашего автомобиля даже ночью. Всего 9 солнечных панелей обеспечивает примерно столько электроэнергии, чтобы приводить в действие 12 000 миль электрического привода каждый год при низкой фиксированной стоимости.

Посмотрите наше короткое видео о зарядке электромобилей на солнечных батареях:

9 — Дом на 100% солнечной энергии (плюс калькулятор)

А теперь самое интересное: сколько солнечных панелей вам нужно, чтобы осуществить свою 100% -ную солнечную мечту?

Используйте приведенный ниже инструмент, чтобы получить «приблизительное представление» о том, сколько солнечной энергии необходимо, чтобы осуществить вашу домашнюю мечту на 100% солнечной энергии.Конечно, это только начало — наша команда преданных своему делу, высококвалифицированных специалистов по проектированию солнечных батарей готова работать с вами и вашей командой домовладельцев, чтобы помочь вам спроектировать ваш идеальный дом на солнечной энергии !

Благодаря более чем 1000 успешных интеграций в новые строительные проекты, мы готовы поделиться своим опытом проектирования, чтобы помочь вам в реализации проекта вашей мечты.

Калькулятор проектирования дома на солнечных батареях

Воспользуйтесь нашей подробной таблицей, приведенной ниже, чтобы выяснить, как привести в действие новый солнечный дом вашей мечты!

Солнечные энергетические системы — Комплекты для самостоятельной работы с солнечными батареями | altE

Подробнее о Solar + Storage

Солнечная энергетическая установка с резервным аккумулятором

Если вы собираетесь использовать солнечную батарею с сетевым комплектом солнечной энергии, также стоит подумать о резервной батарее.Сетевые системы часто являются самым простым и наиболее экономичным для установки типом солнечной энергетической системы. Однако их главный недостаток заключается в том, что, когда сеть выходит из строя, требования UL означают, что сетевые системы также немедленно отключаются. Таким образом, ваша система не отправляет электроэнергию в сеть, потенциально подвергая опасности линейных рабочих во время отключения.

Гибридная система может отключить ваш дом от электросети во время отключения электроэнергии. В «островном режиме» ваш дом может оставаться в сети как изолированная микросеть до тех пор, пока не будет восстановлено электроснабжение.По мере совершенствования технологий системы резервного питания становятся все проще и проще в проектировании, установке и обслуживании. Видео ниже расскажет вам о некоторых решениях, которые вы примете в начале своего проекта DIY.

Видео: Как добавить батареи в солнечную систему, подключенную к электросети?

Наш видеоролик о добавлении батарей в существующую солнечную систему, привязанную к сети, ответит на все ваши вопросы о хранении собственной энергии на время отключения сети. Посмотрите, чтобы узнать больше о системах со связью по переменному и постоянному току!

Конструктивные особенности систем солнечной энергии с резервным аккумулятором

Как правило, резервная батарея не означает, что весь дом будет питаться энергией.Скорее вы определите несколько «критических нагрузок» (холодильник, колодезный насос, отдельные источники света, розетка для зарядных устройств и т. Д.), Которые вы хотите использовать при отключении электроэнергии. Резервное питание от батареи позволяет вам пользоваться всеми преимуществами солнечной системы, привязанной к сети, и иметь питание во время отключения сети.

Первый шаг — определить ваши потребности в электроэнергии. Для начала ознакомьтесь с нашим сетевым солнечным калькулятором.

У нас есть множество комплектов для самостоятельной сборки солнечных батарей для удовлетворения ваших потребностей в резервном питании, поэтому вы обязательно найдете сетевую систему с резервным аккумулятором.Что входит в комплект солнечной энергосистемы с резервным аккумулятором? См. Наш общий список ниже или просмотрите продукты выше, чтобы узнать больше!

• Солнечные панели
• Стеллаж для солнечных батарей
• Контроллер заряда
• Аккумуляторы глубокого разряда
• Инвертор / зарядное устройство
• Баланс компонентов системы
• Требуемые схемы

Модернизация солнечной системы с резервным аккумулятором

Вы хотите добавить резервную батарею к существующей подключенной к сети солнечной энергетической системе? Мы вас прикрыли.Подобно установке нового сетевого солнечного комплекта с резервным аккумулятором, первым шагом к началу работы является определение списка критических нагрузок, которые вы захотите запитать во время отключения. Воспользуйтесь нашим калькулятором, чтобы начать работу со списком критической нагрузки.

Новые основные компоненты, которые вам понадобятся для добавления резервного аккумулятора к существующей сетевой системе, также известной как AC Coupling, — это предварительно смонтированная система с подключением по переменному току и аккумуляторный блок. Мы также предлагаем системы со связью по постоянному току в зависимости от ваших потребностей.

Видео: модернизация солнечной системы с резервным аккумулятором

Посмотрите наше видео о том, как модернизировать существующую подключенную к сети солнечную систему с резервным аккумулятором с помощью соединения переменного тока. Мы расскажем об основах работы по модернизации солнечной системы, привязанной к сетке, и о дополнительных компонентах, которые вам понадобятся, чтобы это произошло. Проверьте это, чтобы узнать больше!

Готовность к чрезвычайным ситуациям вне сети

Мы предлагаем ряд комплектов, которые идеально подходят для аварийной готовности. Мы собрали ряд опций для удовлетворения ваших чрезвычайных потребностей.Дружеское напоминание от ваших друзей из altE: ключ к использованию этих комплектов — это иметь их ДО чрезвычайной ситуации. Так что не откладывайте — закажите комплект сегодня и убедитесь, что у вас есть резервное питание на случай чрезвычайной ситуации.

Вы найдете простые в сборке комплекты для подготовки к чрезвычайным ситуациям, комплекты для освещения и зарядки устройств, а также полностью готовые аккумуляторные батареи, которые могут питать более крупные бытовые приборы. Ознакомьтесь с нашими наборами для экстренной помощи выше и будьте готовы сегодня же!

Полные инструкции для самостоятельного солнечного генератора

По состоянию на 2017 год солнечная энергия является самым дешевым источником энергии в мире и одним из немногих редких альтернативных источников, которые не вызывают загрязнения или негативного воздействия на окружающую среду.

Пользователи солнечной энергии во всем мире ежегодно экономят на планете 75 миллионов баррелей сырой нефти, что является огромным шагом на пути к тому, чтобы наша планета снова стала зеленой.

Но солнечная энергия не только экологически чистая и дешевая, но и невероятно удобна — вы можете получить к ней доступ везде и использовать ее в любое время, даже ночью.

Самодельный солнечный генератор — это автономная портативная мини-электростанция, которую вы можете использовать для питания и зарядки ваших гаджетов и даже небольших бытовых приборов, при этом она будет на 100% независимой от сети.

Прочтите и узнайте, как сделать его самостоятельно.

Детали и компоненты

Во-первых, вам нужно найти все необходимые детали и компоненты, которые входят в ваш солнечный генератор.

Прочный корпус — Вам необходим водонепроницаемый, атмосферостойкий и, прежде всего, прочный корпус, в котором будут находиться все жизненно важные детали.

Отличным выбором является кейс Pelican 1620, который оснащен несколькими прочными ручками, а также парой вращающихся колес.

Другой способ сделать солнечные генераторы портативными — это использовать большой ящик для инструментов DeWalt.

Инвертор солнечной энергии переменного тока — С помощью инвертора солнечной энергии вы преобразуете постоянное напряжение, хранящееся в вашей батарее, в переменное напряжение, используемое бытовой техникой.

Этот инвертор Renogy с чистой синусоидой мощностью 2000 Вт имеет импульсную мощность 4000 Вт и оснащен защитой от перегрузки как для входного, так и для переменного тока.

Получите скидку 10%

Используйте код: GREENCITIZEN

Солнечная панель — Солнечная панель поглощает солнечную энергию и передает ее аккумулятору.Ваша панель будет одним из наиболее уязвимых элементов генератора, поэтому она также должна быть качественной и прочной.

Я рекомендую эту прочную, но легкую солнечную панель Jackery SolarSaga 100 Вт. Он легко складывается, поэтому вы можете упаковать его в дорогу и развернуть вместе с генератором в любом месте, где вы решите разбить палатку.

Аккумулятор — Вашему генератору требуется аккумулятор для хранения солнечной энергии. Батареи бывают всех форм и размеров, но лучший вариант — литий-ионный или свинцово-кислотный аккумулятор глубокого разряда.Вот преимущества обоих типов:

• Высокоэффективный — до 98%
• Компактный и легкий
• Может частично заряжаться без долгосрочной потери емкости
• Обычно предоставляется 10-летняя гарантия

Получите 10 скидка%

Код использования: GREENCITIZEN

2. Свинцово-кислотная смесь глубокого цикла

• Проверенная технология
• Срок службы до 15 лет
• Легко перерабатывается
• Может прослужить намного дольше на низком уровне charge

Получите скидку 10%

Используйте код: GREENCITIZEN

Контроллер заряда солнечной батареи — Этот компонент предотвращает перезарядку вашей батареи, регулируя уровни напряжения и тока, поступающие от солнечной панели.[1]

Если вы собираете портативный солнечный генератор, выбирайте контроллер солнечного заряда с влагонепроницаемым покрытием.

Получите скидку 10%

Код использования: GREENCITIZEN

Специалист по обслуживанию батареи — Специалист по обслуживанию батареи — это небольшое зарядное устройство, которое снабжает вашу батарею небольшим количеством электроэнергии, когда она находится в неактивном состоянии в течение длительного времени.

Используйте его, чтобы продлить срок службы батареи.

Получите скидку 10%

Код использования: GREENCITIZEN

Вход питания переменного тока — Это внешний вход на жестком футляре.

Выберите разъем питания, который не требует модификации кабеля или ручной проводки и поставляется с 18-дюймовым удлинителем.

Светодиодный прожектор — Установите в свой генератор мощные и надежные светодиодные прожекторы, чтобы вы могли использовать его в качестве источника света вокруг кемпинга, лодки и т. Д. Или во время отключения электроэнергии дома.

Рассмотрим комплект солнечных батарей — Если вы не уверены, будут ли совместимы различные компоненты солнечного генератора, вы можете воспользоваться ярлыком и получить стартовый комплект Renogy 200W Solar.

Он включает в себя две солнечные панели по 100 Вт, один контроллер заряда на 30 А и комплект солнечного адаптера вместе со всеми необходимыми кабелями и разъемами.

Панели, входящие в этот комплект, имеют нержавеющие алюминиевые рамы, поэтому вы можете использовать их на открытом воздухе в течение длительного времени.

Получите скидку 10%

Код использования: GREENCITIZEN

Вот полезное видео, которое расскажет вам о каждой из этих частей и компонентов.

Инструменты

Для сборки солнечного генератора вам понадобится несколько основных инструментов, в том числе:

1. Автоматический инструмент для зачистки проводов с резаком
2. Набор отверток Phillips, плоских и Torx
3. 111-240V пистолет для горячего клея
4. Аккумуляторная дрель со сверлами и насадками для заточки
5. Универсальный нож
6. Напильники

Ступени

Шаг 1.Рассчитайте свои потребности в энергии

Если вам нужен генератор для питания ваших устройств и случайного электроприбора [2] на лодке или жилом доме, или во время отключения электроэнергии в вашем доме, ознакомьтесь с этим списком типичных значений мощности для некоторых из наиболее распространенные устройства:

• Потолочный вентилятор: 10-50 Вт
• DVD-плеер: 15 Вт
• CB Радио: 5 Вт
• Модем: 7 Вт
• Ноутбук: 25-100 Вт
• Дрель (1/4 дюйма) 250 Вт
• Тостер Духовка 1200 Вт
• Плеер Blu-ray: 15 Вт
• Перезарядка планшета: 8 Вт
• Спутниковая антенна: 30 Вт
• Телевизор — ЖК-дисплей: 150 Вт
• Светодиодная лампа (эквивалент 40 Вт): 10 Вт
• ЖК-монитор: 100 Вт
• Зарядка смартфона: 6 Вт
• Кофеварка 1000 Вт
• Холодильник (16 кубических футов) 1200 Вт

Шаг 2.Тестирование оборудования

Сначала необходимо протестировать панель и контроллер заряда.

1. Вставьте два соединительных шнура, идущие от панели, в соответствующие (+) и (-) гнезда на контроллере заряда.
2. Теперь подключите контроллер к батарее.
3. Когда вы подключаете отрицательный кабель, на контроллере должен загореться зеленый свет, показывая, что аккумулятор заряжен.
4. Переверните панель к окну, чтобы убедиться, что на нее попадает солнечный свет, и на контроллере заряда должен загореться еще один зеленый свет, показывая, что панель заряжает аккумулятор.

Далее нужно протестировать инвертор.

1. Подсоедините красный и черный кабель, поставляемый с инвертором, к клемме инвертора, а другой конец кабеля подсоедините к аккумулятору.
2. Убедитесь, что вы сначала подключили положительный кабель.
3. Чтобы проверить инвертор, включите его и подключите бытовой прибор с приличной нагрузкой, например вентилятор.

Еще один компонент, который необходимо протестировать, — это устройство для обслуживания батарей.

1. Отсоедините аккумулятор от контроллера и подсоедините вспомогательные кабели к соответствующим полюсам аккумулятора.
2. Опять же, сначала обязательно подключите положительный полюс.

В то же время вы можете проверить свой контактор для поверхностного монтажа.

1. Вставьте удлинитель в розетку.
2. Если все в порядке, на обслуживающем устройстве должны загореться зеленый и красный индикаторы.
3. Через несколько секунд должен остаться только красный, показывая, что требуется зарядка.

Если вы предпочитаете смотреть видео, вот одно, в котором показано, как можно протестировать каждый из ваших компонентов:

Шаг 3.Сборка генератора

Здесь вы устанавливаете все оборудование и выполняете некоторые из первых подключений вашей системы.

Отметьте и вырежьте отверстия

Вы можете использовать малярную ленту, чтобы сделать начальные отметки. Таким образом, вы можете отрегулировать их, не оставляя следов на корпусе.

Измерьте фактический размер каждого отверстия и проведите линии на корпусе. Если сомневаетесь, всегда обрезайте меньше, а затем подпилите или обрежьте отверстие большего размера, если это необходимо.

Для прямой резки используйте вибрирующий многофункциональный инструмент с погружным режущим лезвием.Для круглых отверстий вы можете переключаться между сверлами и коронками.

Для обрезки и регулировки отверстий используйте вращающееся режущее лезвие с пневматической шлифовальной машиной.

Если вам нужна помощь в выборе правильных электроинструментов для использования на этом этапе, вы можете проверить статью, в которой сравниваются электроинструменты Milwaukee и Dewalt на странице Tool to Action.

Если вы предпочитаете ручные инструменты, вы можете добиться того же с помощью канцелярского ножа или напильника.

Крепление внешних компонентов

После того, как вы прорежете отверстия, проверьте, подходит ли светодиодный прожектор, затем выровняйте края черным силиконовым герметиком, чтобы сохранить внутреннюю часть коробки водонепроницаемой.Как только силикон начнет затвердевать, осторожно вставьте лампу в его прорезь.

Зарядный порт 120 В переменного тока снабжен резиновым уплотнением, поэтому для этого не нужно использовать силикон.

Повторите процесс для компонентов с другой стороны жесткого футляра.

Для панели дистанционного управления инвертора вам понадобится силиконовый герметик. Закрепите панель саморезами.

Используйте более толстые крепежные болты № 10-24 для крепления водонепроницаемой крышки и выпускного отверстия GFCI. Пока не прикручивайте их, потому что сначала вам нужно все подключить.

Если пиковая мощность инвертора солнечной энергии превышает 4000 Вт, необходимо использовать провод 12 калибра для розетки GFCI. Всегда дайте себе на 4-5 дюймов провода больше, чем вам нужно.

Теперь вам нужно разметить и вырезать отверстия для подключения солнечной панели и сильноточного разъема на 350A. Быстроразъемный соединитель на 350 А является дополнительной функцией, но он позволяет использовать батарею с перемычками или последовательно подключать больше батарей и увеличивать мощность генератора.

Наконец, необходимо установить второй светодиодный прожектор на крышку солнечного генератора.Выполните ту же процедуру, что и для первого, но подождите, пока вы сначала установите все внутренние компоненты.

Установите аккумулятор

Поскольку аккумуляторы являются самыми тяжелыми компонентами, поместите их в угол, ближайший к колесам корпуса. Батарею можно ориентировать в любом направлении, но убедитесь, что она хорошо поддерживается в тех направлениях, в которых, вероятно, будет использоваться футляр.

Просверлите два отверстия для болтов крепления аккумулятора, как показано на видео ниже, но не фиксируйте его на месте, пока все компоненты не будут готовы к установке.

Установите инвертор солнечной энергии

Вам необходимо разместить синусоидальный инвертор переменного тока так, чтобы его выходы находились рядом с водонепроницаемой розеткой GFCI, а кабели 12 В — в пределах досягаемости аккумулятора.

Отметьте нижние гостиницы для инвертора и установите оборудование, используя крепежные болты № 10-24 с шайбами, пружинными шайбами ​​и гайками.

Наконец, подключите кабель от розетки GFCI к одному из выводов инвертора, а другой конец кабеля дистанционного управления инвертором — к задней части панели удаленного переключателя.

Установите контроллер заряда и приспособление для обслуживания батареи переменного тока

Лучшее место для специалиста по обслуживанию батареи переменного тока — на задней стене системы, рядом со светодиодным индикатором, который вы установили первым. Затем вы можете подключить шнур питания к розетке водонепроницаемой розетки 120 В переменного тока, которую вы установили ранее на внешней стороне корпуса.

После того, как вы установили все внешние и внутренние компоненты, вам необходимо соединить их вместе. В этом обучающем видео ниже показана подробная процедура подключения портативных солнечных генераторов, подобных описанной здесь системе.

О чем следует помнить, если вы используете литиевую батарею, изготовленную по индивидуальному заказу.

Если у вас есть достаточный опыт работы с электроникой своими руками, вы можете изготовить литиевую батарею для своей системы. Следует помнить о нескольких вещах:

Низкотемпературная система отключения или нагрева — Литиевые батареи нельзя заряжать при температуре ниже 32 ° F (0 ° C) без непоправимого повреждения. [3] Если вы используете литиевую батарею, найдите контроллер зарядки от солнечной батареи с функцией отключения по низкой температуре.

Контроллер заряда MPPT с возможностью редактирования профиля заряда — Каждой батарее требуется разное максимальное напряжение. Запрограммируйте параметры профиля заряда MPPT для конкретного типа батареи, которую вы планируете использовать.

Солнечный генератор своими руками — это автономная портативная мини-электростанция, которая может позволить вам быть на 100% независимым от сети.

Система защиты от чрезмерного разряда — Если вы чрезмерно разрядите литиевую батарею, вы измените ее химический состав и навсегда повредите ее.

Защита от высоких температур — Если вы планируете использовать аккумулятор в высокотемпературной среде, вам потребуется система охлаждения аккумулятора.

Балансировка ячеек — Если вы регулярно заряжаете и разряжаете от 100% до 0%, ваши элементы выйдут из равновесия, поэтому вам нужно использовать ручной балансировщик ячеек RC.

Герметичные батареи — Литиевые батареи сжимаются и расширяются во время разрядки и зарядки. Так что, если вы не компенсируете это пенопластом, не стоит их горшить.

Зачем строить собственный солнечный генератор «сделай сам»

Экологичнее топливных генераторов

При нулевых выбросах солнечные генераторы гораздо более экологически приемлемы, чем те, которые работают на ископаемом топливе. Когда вы наслаждаетесь свежим воздухом, последнее, что вам нужно, — это дизельный генератор, загрязняющий все вокруг.

Чтобы посмотреть обзор портативного солнечного генератора, нажмите здесь.

Безопаснее, чем газовые генераторы

Солнечные генераторы намного безопаснее использовать в помещении и на открытом воздухе, чем те, которые работают на ископаемом топливе, которое может протечь или вызвать пожар.

Отсутствие текущих затрат

После того, как вы инвестируете в компоненты и инструменты, ваши расходы закончены. На их компоненты обычно распространяется гарантия сроком более 20 лет. [4]

Накопление электроэнергии дает множество преимуществ. Это позволяет потребителям использовать электроэнергию, когда они хотят ее использовать. Это увеличивает количество энергии, которую мы можем использовать от ветра и солнца, которые являются хорошими источниками с низким содержанием углерода.

Чарльз Барнхарт, научный сотрудник Стэнфордского университета, Глобальный проект по климату и энергетике

Вы можете легко их отремонтировать

В отличие от генераторов на ископаемом топливе, в которых используются сложные двигатели внутреннего сгорания, солнечные генераторы легко ремонтировать, поскольку они и должны быть построены.

Мощнее готовых

Не все готовые генераторы обладают такой мощностью, как солнечный генератор Кадьяк. Если вам нужно больше энергии, чем среднестатистическому владельцу дома на колесах, то вам подойдет создание собственных генераторов.

Сделай сам дарит вам гордость за свои достижения

Создавая свой солнечный генератор, вы не только сможете узнать много нового о технологиях, но и ощутить личную ценность. Вы можете включить своего супруга и детей и сделать это семейным проектом.

Меньше, чем готовые

Если вы покупаете их по отдельности, компоненты, рекомендуемые здесь, будут стоить вам намного меньше, чем полная готовая система генератора, подобная этой.

Посмотреть отзывы о готовых солнечных генераторах:

FAQ

Может ли солнечный генератор питать дом?

Нет, солнечный генератор не может привести в действие весь дом.Солнечные генераторы не обладают достаточной мощностью для питания всего дома. Вы можете использовать его для своей лодки, дома на колесах или кемпинга, а в чрезвычайной ситуации — просто частью вашего дома, пока не будет восстановлено электроснабжение.

Какой размер солнечного генератора мне нужен?

Размер вашего солнечного генератора зависит от ваших потребностей в электроэнергии. Вы можете рассчитать это, проверив номинальную мощность различных инструментов и устройств, которые вы можете заряжать или заряжать с помощью солнечного генератора.

Каков срок службы генераторов на солнечных батареях?

Солнечные генераторы служат от 20 до 30 лет. На компоненты солнечного генератора своими руками обычно распространяется двухлетняя гарантия.

Нужен ли мне генератор, если у меня есть солнечные батареи?

Да, вам нужен генератор, даже если у вас есть солнечные батареи.Однако никогда не следует использовать их вместе одновременно. Ваши солнечные панели постоянно подключены к сети, но в случае отключения электроэнергии генератор может обеспечивать аварийное питание, например, для освещения.

Тихие ли солнечные генераторы?

Да, солнечные генераторы работают очень тихо. В отличие от генераторов, работающих на ископаемом топливе, в системе солнечного генератора не используется двигатель, и единственный шум, который вы можете услышать, — это жужжание, исходящее от инвертора.Это делает солнечные генераторы идеальными для активного отдыха, когда вы не хотите беспокоить других.

На что способен солнечный генератор?

Солнечный генератор может приводить в действие электронные устройства, такие как смартфоны, ноутбуки, портативные телевизоры, небольшие приложения и фонари. Они не подходят для более мощной бытовой техники, такой как стиральные машины, плиты и холодильники.

А солнечные генераторы хороши?

Да, солнечные генераторы — хороший выбор, если вам не требуется много электроэнергии в доме или вам нужно приводить в действие лодку, жилой автофургон или каюту.

Заключение

Конечно, вы можете пойти и купить готовый солнечный генератор, соответствующий вашим потребностям. Однако, если у вас есть все инструменты и вы немного знаете о проводке, вы можете построить ее самостоятельно и пользоваться ее многочисленными преимуществами.

Самодельный генератор стоит намного дешевле заводского, не говоря уже о том, что вы можете выбрать множество деталей на заказ.

Весь смысл создания солнечного генератора с нуля заключается в том, чтобы оставаться самодостаточным и доказывать себе, что вы можете использовать свои навыки и ум, чтобы стать независимым от сети.

Так почему бы вам не построить его самому сейчас?

1. https://www.solarpowerworldonline.com/2019/12/how-to-select-a-solar-charge-controller/
2. https://www.treehugger.com/how-build-solar -generator-wheels-video-4854838
3. https://electrek.co/2020/02/21/journal-of-energy-storage-studies-ev-owners-manuals-compiles-best-practices-for- батареи /
4. https://www.solarreviews.com/blog/what-equipment-do-you-need-for-a-solar-power-system

Руководство домовладельца по переходу на солнечную энергию

У потребителей есть разные финансовые возможности для выбора, когда они решают перейти на солнечную энергию.В целом, приобретенная солнечная система может быть установлена ​​с более низкой общей стоимостью, чем система, установленная с использованием солнечной ссуды, аренды или договора купли-продажи электроэнергии (PPA).

Если вы предпочитаете покупать свою солнечную энергетическую систему, солнечные займы могут снизить первоначальные затраты на систему. В большинстве случаев ежемесячные платежи по кредиту меньше, чем типичный счет за электроэнергию, что поможет вам сэкономить деньги с самого начала. Ссуды на солнечную энергию действуют так же, как ссуды на улучшение жилищных условий, и некоторые юрисдикции предлагают субсидированные ссуды на солнечную энергию с процентными ставками ниже рыночных, что делает солнечную энергию еще более доступной.Новые домовладельцы могут добавить солнечную батарею в рамках своей ипотеки с кредитами, предоставляемыми Федеральной жилищной администрацией и Fannie Mae, что позволяет заемщикам включать финансирование для улучшения дома в покупную цену дома. Покупка солнечной энергетической системы дает вам право на получение налогового кредита на инвестиции в солнечную энергетику или ITC. В декабре 2020 года Конгресс утвердил расширение ITC, которое предусматривает налоговый кредит в размере 26% для систем, установленных в 2020–2022 годах, и 22% для систем, установленных в 2023 году. Срок действия налогового кредита истекает, начиная с 2024 года, если Конгресс не продлит его.Узнайте больше о ITC.

Аренда солнечных батарей и PPA позволяют потребителям размещать солнечные энергетические системы, принадлежащие компаниям, производящим солнечную энергию, и выкупать вырабатываемую электроэнергию. Потребители заключают соглашения, которые позволяют им иметь более низкие счета за электроэнергию без ежемесячных выплат по кредиту. Во многих случаях это означает, что не нужно тратить деньги на использование солнечной энергии. Аренда солнечных батарей влечет за собой фиксированные ежемесячные платежи, которые рассчитываются с использованием расчетного количества электроэнергии, производимой системой. При использовании PPA для солнечной энергии потребители соглашаются покупать электроэнергию, вырабатываемую системой, по установленной цене за киловатт-час произведенной электроэнергии.Однако с обоими этими вариантами вы не имеете права на налоговые льготы, поскольку не владеете солнечной энергетической системой.