Солнечную батарею сделать самому: Как сделать солнечную батарею своими руками

Содержание

Как сделать солнечную батарею своими руками

Все больше людей стремится к приобретению домов, находящихся в отдалении от очагов цивилизации. Причин этому существует множество, главная из которых, наверное, экологическая. Ни для кого не секрет, что интенсивное развитие промышленности пагубно сказывается на состоянии окружающей среды. Но при покупке такого дома можно столкнуться с отсутствием электроснабжения, без которого жизнь в двадцать первом веке едва ли можно себе представить.

Проблему обеспечения энергией здания, находящегося далеко от очагов цивилизации можно попробовать решить установкой ветрогенератора. Однако этот способ далеко не идеален. Для того, чтобы электроэнергии хватило на весь дом потребуется установка большого ветряка или нескольких, но и в этом случае энергообеспечение будет носить эпизодический характер, отсутствуя в безветренную погоду.

Для обеспечения стабильности энергообеспечения дома, эффективным решением является совместное использование ветрогенератора и солнечной батареи, но, к сожалению, батареи далеко не дешевы.

Решением этих сложностей было бы производство солнечной батареи своими руками, способной на равных конкурировать с заводскими по мощности, но в то же время приятно отличаться от них ценой. И такое решение есть!

Для начала, необходимо определиться, что же представляет собой солнечная батарея. По своей сути, это контейнер, содержащий в себе массив, преобразующих солнечную энергию в электрическую, элементов. Слово «массив» применимо в данном случае, потому что для генерации достаточных объемов энергии, необходимых в условиях энергообеспечения жилого дома, солнечных элементов потребуется довольно внушительное количество. В виду высокой хрупкости элементов, их в обязательном порядке объединяют в батарею, которая обеспечивает им защиту от механических повреждений и объединяет вырабатываемую энергию. Как видно, в принципиальном устройстве солнечной батареи нет ничего по-настоящему сложного, поэтому ее вполне можно сделать своими руками.

Перед тем, как приступать непосредственно к действиям, принято проводить глубокую теоретическую подготовку, чтобы избежать лишних трудностей и издержек в процессе.

Именно на этом этапе многие энтузиасты сталкиваются с первым препятствием – практически полным отсутствием полезной с практической точки зрения информации. Именно это явление создает надуманную видимость сложности солнечных батарей: раз их никто не делает сам, значит это сложно. Однако, задействовав логическое мышление можно придти к следующим выводам:

  • основа целесообразности всего процесса заключается в приобретении солнечных элементов по доступной цене
  • покупка новых элементов исключена, ввиду их высокой стоимости и сложности покупки в необходимом количестве.
  • солнечные элементы, обладающие дефектами и повреждениями, могут быть приобретены на аукционе eBay и в других источниках, по значительно более низким ценам, чем новые.
  • дефектные элементы вполне могут быть использованы в заданных условиях.

На основе сделанных выводов, становится ясно, что следующим шагом в изготовлении солнечной батареи будет покупка дефектных солнечных элементов. В нашем случае элементы были куплены на eBay.

Приобретенные монокристаллические солнечные элементы имели размер 3х6 дюйма, и каждый их них выдавал порядка 0.5В энергии. Таким образом, соединенные последовательно 36 таких элементов, в общей сложности выдают около 18В, которых достаточно для эффективной подзарядки 12В аккумулятора. Следует помнить, что такие солнечные элементы хрупкие и ломкие, поэтому вероятность их повреждения при неосторожном обращении крайне высока.

Для обеспечения защиты от механических повреждений продавец покрыл воском наборы из восемнадцати штук. С одной стороны это эффективная мера, позволяющая избежать повреждений во время транспортировки, с другой стороны – лишние проблемы, так как удаление воска вряд ли кому-то покажется приятной и легкой задачей. Поэтому, если есть такая возможность, приобретение элементов, не покрытых воском, является лучшим решением. Если обратить внимание на изображенные световые элементы, можно заметить, что они имеют припаянные проводники. Даже в этом случае придется поработать паяльником, а если же приобрести элементы без проводников – работы будет в разы больше.

Вместе с тем были приобретены пара наборов элементов, которые не были залиты воском, у другого продавца. Они пришли упакованными в коробку из пластика с незначительными сколами по бокам. В нашем случае сколы не являлись предметом для беспокойства, потому как не были способны ощутимо снизить эффективность всего элемента. Однако, возможно, кто-то сталкивался с более плачевными результатами повреждений при транспортировке, что необходимо иметь в виду. Приобретенных элементов было достаточно для изготовления двух солнечных батарей, даже с излишком, на случай непредвиденных повреждений или отказов.

Конечно, при изготовлении солнечной батареи можно использовать и другие световые элементы, в широком спектре размеров и форм присутствующих у продавцов. В этом случае необходимо помнить три вещи:

  1. Световые элементы одного типа генерируют идентичное напряжения, вне зависимости от размера и формы, поэтому их требуемое количество останется неизменным
  2. Генерация тока имеет прямую зависимость от размера элемента: большие генерируют больший ток, маленькие – меньший.
  3. Суммарная мощность солнечной батареи определяется ее напряжением, умноженным на ток.

Как видно, использование элементов большого размера при изготовлении солнечной батареи способно обеспечить более высокий показатель мощности, но вместе с тем и сделает саму батарею более громоздкой и тяжелой. В случае использования элементов меньшего размера, размер и вес готовой батареи уменьшится, однако вместе с тем уменьшится и выдаваемая мощность. Крайне не рекомендуется использование в одной батарее солнечных элементов разного размера, так как генерируемый батареей ток будет эквивалентен току самого маленького из используемых элементов.

Приобретенные в нашем случае солнечные элементы при размере 3х6 дюйма генерировали ток примерно в 3 ампера. При солнечной погоде, тридцать шесть, соединенных последовательно, элемента, способны выдавать порядка 60 Вт мощности. Цифра не особенно впечатляет, тем не менее, это лучше, чем ничего. Следует учитывать, что указанная мощность будет генерироваться каждый солнечный день, заряжая аккумулятор.

В случае использования электроэнергии для осуществления питания светильников и аппаратуры с небольшим потреблением тока, такая мощность является вполне достаточной. Не нужно и забывать о ветрогенераторе, также производящем энергию.

После приобретения солнечных элементов далеко не лишним будет спрятать их от людских глаз в безопасное место, защищенное от детей и домашних животных, до того момента, когда возможно будет их непосредственная установка в солнечную батарею. Это жизненная необходимость, в виду крайне высокой хрупкости элементов и подверженности их механической деформации.

По сути корпус солнечной батареи, ни что иное, как простой неглубокий ящик. Ящик непременно необходимо изготовить неглубоким, для того чтобы его бортики не создавали тени, когда солнечный свет падает на батарею под большим углом. В качестве материала вполне подойдет фанера 3/8 дюйма и рейки для бортиков 3/4 дюйма толщиной. Для лучшей надежности крепление бортиков не лишним будет осуществить двумя способами – приклеиванием и привинчиванием.

Для упрощения последующей пайки элементов, батарею лучше разделить на две части. Роль разделителя выполняет расположенная по центру ящика планка.

На этом небольшом наброске, можно увидеть размеры в дюймах(1 дюйм равен 2,54 см.), изготовленной в нашем случае солнечной батареи. Бортики расположены по всем краям и в середине батареи и имеют толщину 3/4 дюйма. Данный эскиз ни в коем случае не претендует на роль эталона при изготовлении батареи, он был сформирован скорее из личных предпочтений. Размеры приведены для наглядности, но в принципе они, как и дизайн, могут быть различны. Не бойтесь экспериментировать и вполне вероятно, батарея может получиться лучше, чем в нашем случае.

Вид на половину корпуса батареи, в которой будет производится размещение первой группы солнечных элементов. Небольшие отверстия, которые вы видите на бортиках, представляют собой не что иное, как вентиляционные отверстия. Они предназначены для удаления влаги и поддержания давления, эквивалентного атмосферному внутри батареи.

Следует обратить особое внимание на расположении отверстий для вентиляции в нижней части корпуса батареи, потому как расположение их в верхней части приведет к попаданию излишней влаги извне. Также отверстия необходимо сделать и в планке, расположенной по центру.

Два вырезанных куска ДВП будут выполнять функцию подложек, т.е. на них будет производиться монтаж солнечных элементов. В качестве альтернативы ДВП подойдет любой тонкий материал, обладающий высокими показателями жесткости и не проводящий электрический ток.

Для защиты солнечной батареи от агрессивного воздействия климата и окружающей среды, используется оргстекло, которым необходимо закрывать лицевую сторону. В данном случае были вырезаны два куска, однако может использоваться и один большой. Использование обычного стекла не рекомендуется, по причине его повышенной хрупкости.

Вот незадача! Для обеспечения крепления на шурупы, было принято решение просверлить отверстия вокруг кромки. При сильном надавливании во время сверления, оргстекло может сломаться, что и произошло в нашем случае.

  Проблема была решена сверлением недалеко нового отверстия, а отколовшийся кусок просто приклеили.

После этого было произведено окрашивание всех деревянных частей солнечной батареи краской в несколько слоев, для повышения защиты конструкции от влаги и воздействия среды. Покраска осуществлялась как внутри, так и снаружи. Цвет краски, как и тип может варьироваться в широком диапазоне, в нашем случае была использована краска, имеющаяся в наличии в достаточном количестве.

Окраска подложек также была произведена с обеих сторон и в несколько слоев. Покраске подложки необходимо уделять особенное внимание, так при некачественной покраске, дерево может начать коробиться от воздействия влаги, что вероятно приведет к повреждению приклеенных к ней солнечных элементов.
Теперь, когда корпус солнечной батареи готов и просыхает самое время приступить к подготовке элементов.
Как уже упоминалось ранее, удаление воска с элементов – задача не из приятных. В ходе экспериментов, методом проб и ошибок, был найдет эффективный способ. Тем не менее, рекомендации по покупки не покрытых воском элементов, остались прежними.

Для растопки воска и отделения элементов друг от друга, необходимо отмочить солнечные элементы в горячей воде. При этом следует исключить возможность закипания воды, потому как бурное кипение может повредить элементы и нарушить их электрические контакты. Для исключения неравномерного нагрева, рекомендуется поместить элементы в холодную воду и плавно нагревать. Следует воздержать от вытягивания элементов из кастрюли за проводники, так как они могут оборваться.

На этом фото изображена окончательная версия аппарата для удаления воска. На заднем плане с правой стороны находится первая емкость, предназначенная для растапливания воска. Слева на переднем плане расположена емкость с горячей мыльной водой, а справа – чистая вода. Вода во всех емкостях довольно горячая, но ниже кипения воды. Нехитрый технологический процесс удаления воска заключается в следующем: в первой емкости необходимо растопить воск, затем элемент перенести в горячую мыльную воду для удаления остатков воска, в заключении промыть чистой водой.

После очистки от воска, элементы необходимо просушить, для этого они были выложены на полотенце. Следует отметить что слив мыльной воды в канализацию недопустим, так как воск, остыв, затвердеет и засорит ее.  Результатом процесса очистки является почти полное удаление воска с солнечных элементов. Оставшийся воск не способен помешать как пайке, так и работе элементов.

Солнечные элементы сушатся на полотенце после очистки. После удаления воска элементы стали значительно более хрупкими, что делает их более сложными в хранении и обращении. Рекомендуется не производить очистку до тех пор, пока не будет необходима их непосредственная установка в солнечную батарею.

Для упрощения процесса монтажа элементов, рекомендуется начать с отрисовки сетки на основе. После произведения отрисовки, элементы были выложены по сетке вверх обратной стороной, для того чтобы их спаять. Все восемнадцать элементов, расположенных в каждой половине были последовательно соединены, после чего были и соединены и половины, также последовательным способом, для получения необходимого напряжения

В начале спайка элементов между собой может показаться сложной, однако со временем она становится проще. Рекомендуется начать с двух элементов. Необходимо разместить проводники одного элемента таким образом, чтобы они пересекали точки пайки другого, также следует убедиться, что элементы установлены согласно разметке.
Для непосредственного осуществления пайки использовался паяльник малой мощности и прутковый припой с канифольной сердцевиной. Перед пайкой была произведена смазка точек пайки флюсом при помощи специального карандаша. Ни в коем случае не следует давить на паяльник. Элементы настолько хрупкие, что могут от небольшого давления придти в негодность.

Повторение пайки осуществлялась до образования цепочки, состоящей из шести элементов. Шины соединения от сломанных солнечных элементов, были припаяны к обратно стороне элемента цепочки, являющегося последним. Таких цепочек получилось три – итого 18 элементов первой половины батареи были благополучно объединены в сеть.
По причине того, что все три цепочки необходимо соединить последовательно, средняя цепочка была повернута на 180 градусов по отношению к другим. Общая ориентация цепочек в итоге получилось правильной. Следующим шагом является приклеивание элементов на место.

Для осуществления солнечных элементов может потребоваться некоторая сноровка. Необходимо нанести небольшую каплю герметика, изготовленного на основе силикона, в центре каждого элемента одной цепочки. После этого следует перевернуть цепочку лицевой стороной вверх и разместить солнечные элементы согласно нанесенной ранее разметке. Затем необходимо легонько прижать элементы, осторожно надавливая в центре, чтобы приклеить их. Значительные сложности могут возникнуть в основном при переворачивании гибкой цепочки, поэтому лишняя пара рук на это этапе не повредит.
Не рекомендуется наносить избыточное количество клея и приклеивать элементы по краям. Это обусловлено тем, что сами элементы и подложка, на которую они установлены, будут деформироваться при изменении условий влажности и температуры, что может привести к выходу элементов из строя.

Так выглядит собранная половина солнечной батареи. Для соединения первой и второй цепочек элементов была использована медная оплетка кабеля.

Для этих целей вполне подойдут специальные шины или даже медные провода. Аналогичное соединение необходимо произвести и с обратной стороны. Провод был прикреплен к основанию каплей герметика.

Тест первой изготовленной половины батареи на солнце. При слабой солнечной активности, изготовленная половина генерирует 9.31В. Довольно неплохо. Пора приступать к изготовлению второй половины батареи.

После того, как обе основы с солнечными элементами будут завершены, можно произвести их установку в подготовленную заранее коробку и соединить.

Каждая половина идеально помещается на свое место. Для крепления основы внутри батареи были использованы 4 шурупа небольшого размера.
Провод, предназначенный для соединения половин солнечной батареи, был пропущен через вентиляционное отверстие в центральном бортике и закреплен при помощи герметика.

Необходимо каждую солнечную панель в систему снабдить диодом блокирования, который должен быть соединен с батареей последовательно. Он предназначен для исключения разряда аккумулятора через батарею. Диод использовался Шоттки на 3.3А, обладающий значительно более низким падением напряжения, в сравнении с обычными диодами, что минимизирует потери мощности на диоде. Набор из двадцати пяти диодов марки 31DQ03 был приобретен всего за несколько долларов на eBay.
Исходя из технических характеристик диодов, наилучшим местом их размещения является внутренняя часть батареи. Связано это с зависимостью падения напряжения у диода от температуры. Так как температура внутри батареи будет выше окружающей, следовательно и эффективность диода повысится. Для закрепления диода был использован герметик.

Для того чтобы вывести наружу провода, было просверлено отверстие в днище солнечной батареи. Провода лучше завязать на узел и закрепить герметиком, для предотвращения их последующего вытягивания.
Крайне необходимо дать высохнуть герметику до установки защиты из оргстекла. Силиконовые испарения могут образовать пленку на внутренней поверхности оргстекла, если не дать силикону просохнуть на открытом воздухе.

Небольшое количество герметика для создания барьера от влаги.

На выходной провод солнечной батареи, был прикреплен двухконтактный разъем, розетка которого в будущем будет присоединена к контроллеру заряда аккумуляторных батарей, используемого для ветрогенератора. В итоге солнечная батарея и ветрогенератор смогут работать параллельно.

Вот так выглядит окончательная версия солнечной батареи с установленным экраном. Не стоит торопиться с герметизацией стыков оргстекла до произведения полного тестирования работоспособности батареи. Может случиться так, что на одном из элементов отошел контакт и потребуется доступ к внутренностям батареи для ликвидации проблемы.

Предварительные расчеты оправдались: законченная солнечная батарея на ярком осеннем солнце выдает 18.88В без нагрузки.

Этот тест был произведен при аналогичных условиях и показывает прекрасную работоспособность батареи – 3,05А.

Солнечная батарея в рабочих условиях. Для сохранения ориентации на солнце, батарея перемещается несколько раз в день, что само по себе не сложно. В перспективе возможна установка автоматического слежения за положением солнца на небосводе.
Итак, какова же конечная стоимость батареи, которую мы умудрились сделать своими руками? Учитывая то, что куски дерева, провода и прочие пригодившиеся в изготовлении батареи вещи были у нас в мастерской, наши с вами подсчеты могут немного отличаться. Конечная стоимость солнечной батареи составила 105 долларов с учетом 74 долларов, потраченных на приобретение самих элементов.
Согласитесь, не так уж и плохо! Это всего лишь малая часть стоимости заводской батареи эквивалентной мощности. И в этом нет ничего сложного! Для увеличения выходной мощности вполне можно соорудить несколько таких батарей.

Солнечная батарея своими руками: как сделать самодельную панель

Желание сделать систему энергообеспечения частного дома более эффективной, экономичной и чистой с экологической точки зрения заставляет искать новые источники энергии. Одним из способов модернизации является установка солнечных батарей, способных преобразовывать энергию солнца в электрический ток. Существует прекрасная альтернатива дорогостоящему оборудованию — солнечная батарея, сделанная своими руками, которая позволит ежемесячно экономить средства из семейного бюджета. О том, как такую вещь соорудить, мы сегодня и будем говорить. Обозначим все подводные камни и расскажем как их обойти.

Общую информацию о конструктивных особенностях солнечных батарей смотрите на видео:

Разработка проекта солнечной энергосистемы

Проектирование необходимо для более удачного размещения панелей на крыше дома. Чем больше солнечных лучей попадет на поверхность батарей и чем выше их интенсивность, тем больше энергии они произведут. Для установки понадобится южная сторона кровли. В идеале лучи должны падать под углом 90 градусов, поэтому следует определить, в каком именно положении работа модулей принесет больше пользы.

Дело в том, что самодельная солнечная батарея, в отличие от заводской, не имеет специальных датчиков движения и концентраторов. Для изменения угла наклона существует возможность изготовить механизм на ручном управлении. Он позволит устанавливать модули почти вертикально в зимний период, когда солнце стоит низко над горизонтом, и опускать их летом, когда солнцестояние достигает своего пика. Вертикальное зимнее расположение имеет и защитную функцию: оно препятствует скапливанию на панелях снега и наледи, чем продлевает срок эксплуатации модулей.

Энергоэффективность модульной конструкции можно увеличить, если создать простейший механизм управления, который позволит менять угол наклона батареи в зависимости от времени года и даже времени суток

Возможно, перед монтажом батарей потребуется усиление кровельной конструкции, так как комплект из нескольких панелей имеет довольно большую массу. Необходимо вычислить нагрузку на крышу с учетом тяжести не только солнечных батарей, но и снежного пласта. Вес системы во многом зависит от материалов, которые применяются при ее изготовлении.

Количество панелей и их размер рассчитывают исходя из требующей мощности. Например, 1м² модуля производит приблизительно 120 Вт, этого не хватит даже для полноценного освещения жилых помещений. Примерно 1 кВт энергии при 10м² панелей позволит функционировать осветительным приборам, телевизору и компьютеру. Соответственно, солнечная конструкция площадью 20м² обеспечит нужды семьи из 3 человек. Приблизительно на такие размеры следует рассчитывать, если частный дом предназначен для постоянного проживания.

Изготовление солнечной батареи не обязательно заканчивается первоначальной сборкой, в дальнейшем можно наращивать элементы, тем самым увеличивая КПД оборудования

Варианты модулей для самостоятельной сборки

Основное назначение солнечной панели – генерировать энергию солнечных лучей и преобразовывать ее в электрическую. Полученный электроток представляет собой поток свободных электронов, высвобожденных световыми волнами. Для самостоятельной сборки оптимальным вариантом являются моно- и поликристаллические преобразователи, так как аналоги еще одного вида – аморфные – в течение первых двух лет снижают свою мощность на 20-40%.

Стандартные монокристаллические элементы имеют размеры 3 х 6 дюймов и довольно хрупкую структуру, поэтому работать с ними нужно крайне бережно и аккуратно

Разные виды кремниевых пластин имеют свои плюсы и минусы. Например, поликристаллические модули отличаются довольно низким КПД – до 9%, тогда как КПД монокристаллических пластин достигает 13%. Первые сохраняют показатели мощности даже в облачную погоду, но служат в среднем 10 лет, мощность вторых резко падает в пасмурные дни, зато они прекрасно функционируют на протяжении 25 лет.

Самодельное устройство должно быть функциональным и надежным, поэтому часть деталей лучше приобрести в готовом виде. Перед тем, как сделать солнечную батарею по индивидуальному проекту, загляните на сайт eBay, где можно обнаружить огромный выбор модулей с незначительным браком. Легкая поломка не влияет на качество работы, зато заметно уменьшает стоимость панелей. Предположим, монокристаллический модуль Solar Cells, расположенный на стеклотекстолитовой плате, стоит чуть больше 15 долларов, а поликристаллический комплект из 72 штук – около 90 долларов.

Лучший готовый вариант солнечного элемента — панель с проводниками, которые требуют лишь последовательного соединения. Модули без проводников стоят дешевле, но увеличивают время сборки батареи в несколько раз

Инструкция по изготовлению солнечной батареи

Вариантов самостоятельной сборки солнечных батарей множество. Технология зависит от количества солнечных элементов, приобретенных заранее, и дополнительных материалов, необходимых для изготовления корпуса. Важно запомнить: чем больше общая площадь панелей, тем мощнее оборудование, но вместе с тем вырастает и вес конструкции. В одной батарее рекомендуют применять одинаковые модули, так как эквивалентность тока приравнивается к показателям меньшего из элементов.

Сборка модульного каркаса

Дизайн модулей, как и их размеры, могут быть произвольными, поэтому вместо цифр ориентироваться следует на фото и выбрать любой индивидуальный вариант, подходящий для конкретных расчетов.

Наиболее дешевые солнечные элементы — панели без проводников. Чтобы сделать их готовыми к сборке батареи, необходимо первоначально припаять проводники, а это долгий и кропотливый процесс

Для изготовления корпуса, внутри которого будут закреплены солнечные элементы, необходимо подготовить следующий материал и инструмент:

  • листы фанеры выбранного размера;
  • невысокие рейки для бортиков;
  • клей универсальный или для древесины;
  • уголки и саморезы для крепежа;
  • дрель;
  • плиты ДВП;
  • куски оргстекла;
  • краска.

Берем кусок фанеры, который будет играть роль основания, и по периметру приклеиваем невысокие бортики. Рейки по краям листа не должны загораживать солнечные элементы, поэтому следим, чтобы высота их не превышала ¾ дюйма. Для надежности каждую приклеенную рейку дополнительно привинчиваем саморезами, а углы можно скрепить металлическими уголками.

Деревянный каркас — наиболее доступный вариант для размещения солнечных элементов. Его можно заменить рамой из алюминиевого уголка или покупным набором рама + стекло

Для вентиляции высверливаем отверстия в нижней части корпуса и по бортикам. Отверстий в крышке быть не должно, так как это грозит попаданием влаги. Крепление элементов будет производится на листы ДВП, которые можно заменить любым похожим материалом, главное условие – он не должен проводить электроток.

Маленькие отверстия для вентиляции необходимо просверлить по всей площади подложки, включая бортики и серединную рейку. Оно позволят регулировать уровень влаги и давления внутри каркаса

Крышку вырезаем из оргстекла, подгоняя под размеры корпуса. Обычное стекло слишком хрупкое для размещения на крыше. Для защиты деревянных частей используем специальную пропитку или краску, которой следует обработать каркас и подложку со всех сторон. Неплохо, если оттенок краски каркаса будет сочетаться с цветом кровельного покрытия.

Покраска выполняет не столько эстетическую функцию, сколько защитную. Каждую деталь следует покрыть минимум 2-3 слоями краски, чтобы в дальнейшем древесину не покоробило от влажного воздуха или перегрева

Монтаж солнечных элементов

Все солнечные модули раскладываем ровными рядами на подложке обратной стороной вверх, чтобы произвести пайку проводников. Для работы потребуется паяльник и припой. Места пайки предварительно необходимо обработать специальным карандашом. Для начала можно потренироваться на двух элементах, соединив их последовательно. Так же последовательно, цепочкой, соединяем все элементы на подложке, в результате должна получиться «змейка».

Каждый элемент устанавливаем строго по разметке и следим за тем, чтобы проводники соседних элементов пересекались в местах пайки

Соединив все элементы, аккуратно поворачиваем их лицевой стороной вверх. Если модулей много, придется пригласить помощников, так как одному спаянные элементы, не повредив, повернуть достаточно сложно. Но перед этим намазываем модули клеем, чтобы прочно закрепить их на панели. В качестве клея лучше использовать силиконовый герметик, причем наносить его следует строго по центру элемента, в одной точке, а не по краям. Это необходимо для предохранения пластин от поломок, если вдруг произойдет небольшая деформация основания. Лист фанеры может прогнуться или разбухнуть из-за изменения влажности, и стабильно приклеенные элементы просто треснут и выйдут из строя.

Закрепив модули на подложке, можно произвести пробный запуск панели и проверить функциональность. Затем основу помещаем в готовый уже каркас и фиксируем по краям шурупами. Чтобы исключить разряд аккумулятора через солнечную батарею, на панель устанавливаем блокировочный диод, закрепляя его герметиком.

Для соединения цепочек можно использовать медный провод или оплетку кабеля, которые фиксируют каждый элемент с обеих сторон, а затем закрепляются герметиком

Пробное тестирование помогает сделать предварительные расчеты. В данном случае они оказались верными — на солнце без нагрузки батарея производит 18,88 В

Сверху установленные элементы накрываем защитным экраном из оргстекла. Перед тем, как зафиксировать его, вновь проверяем работоспособность конструкции. Кстати, тестировать модули можно и в течении всего процесса установки и пайки, группами по нескольку штук. Следим за тем, чтобы герметик просох окончательно, так как его испарения могут покрыть оргстекло непрозрачной пленкой. Выходной провод оснащаем двухконтактным разъемом, чтобы в дальнейшем можно было использовать контроллер.

Одна панель собрана и полностью готова к работе. Все оборудование, включая купленные в интернете элементы, обошлось в 105 долларов

Фотоэлектрические системы частного дома

Электрические домашние системы энергообеспечения с использованием солнечных элементов можно разделить на 3 вида:

  • автономная;
  • гибридная;
  • безаккумуляторная.

Если дом подключен к центральной энергосети, то оптимальным вариантом будет смешанная система: днем питание производится от солнечных батарей, а ночью – от аккумуляторов. Центральная сеть в данном случае является резервом. Когда нет возможности подключиться к центральному энергоснабжению, его заменяют топливными генераторами – бензиновыми или дизельными.

Контроллер необходим для предотвращения короткого замыкания в момент максимальной нагрузки, аккумулятор – для накопления энергии, инвертор – для распределения и подачи ее к потребителю

При выборе наиболее удачного варианта следует учитывать время суток, в которое происходит максимальное потребление энергии. В частных домах пиковый период выпадает на вечер, когда солнце уже зашло, поэтому логичным будет использовать либо подключение к общей сети, либо дополнительное применение генераторов, так как солнечное энергоснабжение происходит в дневное время.

В фотоэлектрических системах энергоснабжения используют сети и с постоянным, и с переменным током, причем второй вариант подходит для размещения приборов на расстоянии более 15 м

Для дачников, режим работы которых часто совпадает со световым днем, подходит солнечная энергосберегающая система, которая начинает функционировать вместе с восходом солнца, а заканчивает вечером.

 

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как сделать недорогую солнечную панель своими руками

Коммерческие солнечные панели все еще довольно дороги, однако они не должны стоить так дорого. Солнечные батареи от целого ряда поставщиков доступны по всему миру и могут быть легко собраны в вашу собственную солнечную панель.

В этом руководстве мы расскажем об изготовлении солнечных панелей мощностью 36 Вт, хотя методология создания панелей большей мощности, будь то 200 или 300 Вт одинакова.

Для одной панели вам понадобится (со ссылками на Амазон для примера):

  1. 9 солнечных ячеек (0.5V 4W)
  2. 2 листа 3мм ударопрочного стекла 0.5м x 0.6м (также подойдёт плексиглас)
  3. Силиконовый герметик Solar Bus Wire
  4. Электропроводка для солнечных батарей
  5. Флюсова \ солнечная ручка
  6. Паяльник

Стекло можно заменить на фибергласс, фанеру или толстую картонную подложку, чтобы еще больше сэкономить, хотя со стеклянной подложкой панель будет наиболее устойчивой к атмосферным воздействиям.

Шаг 1: Выберите напряжения и мощность солнечных ячеек

Выбор напряжения ячейки

Приятная вещь в создании солнечной панели своими руками заключается в том, что вы можете собрать ее в соответствии со своими потребностями. Солнечные элементы обычно доступны в 0,5 В диапазоне и разной выходной мощности. Они могут быть соединены последовательно, чтобы получить любое требуемое выходное напряжение, кратное 0,5 В.

Если вы хотите заряжать 12-вольтовую батарею с глубоким циклом для автономного применения, вам понадобится панель 18 В, которая будет состоять из 36 ячеек последовательно (36 x 0,5 В = выход 18 В). Вам потребуется 18В, чтобы даже когда панель находится не на ярком солнце, она могла заряжать аккумулятор.

Чтобы уменьшить количество нужных вам элементов, вы можете попробовать разделить солнечные элементы, чтобы получить более высокое напряжение на каждом элементе.

Выбор выходной мощности ячейки

Второе соображение — это необходимая вам мощность. Чтобы рассчитать, сколько солнечных батарей вам нужно, разделите общую мощность, которая вам нужна, на мощность каждой ячейки. Например, если вам нужна панель мощностью 200 Вт и вы используете ячейки 4 Вт, тогда вам нужно 200 Вт / 4 Вт = 50 ячеек. Важно отметить, что выходная мощность не связана с тем, соединены ли ячейки последовательно или параллельно.

Шаг 2: Планирование расположения панелей

Сначала вам нужно начать с дизайна макета панели. Обычно это делается в соответствии со свободным пространством, которое у вас есть. Вы можете быть ограничены в длине или ширине панели и т.д. В проекте для 9 солнечных элементов использовался лист стекла размером 0,5 х 6 м, и элементы были размещены, как показано на прилагаемой схеме.

Панель обычно разбита на ряды и столбцы, не имеет значения, сколько их, но ваша жизнь будет легче, если вы сделаете более длинные цепочки ячеек в направлении электропроводки, а затем соедините их с основным проводом верху и внизу.

Шаг 3: Подключаем панели

Следующий шаг, и, возможно, самый трудоемкий, — это подключение солнечных батарей. Вы можете купить ячейки без вкладок, и это рекомендуется, если вы не знакомы с использованием паяльника. Хотя большинство поставщиков солнечных батарей и так будут поставлять вам ячейки без вкладок. Работа не сложна, если у вас есть правильная техника, но вам может потребоваться сначала попрактиковаться на одной или двух ячейках, так как соединённый провод не так просто удалить.

Отрежьте провод полосками длиной на 1 см больше, чем длина одной ячейки для конечных выступов и удвойте на длину каждой ячейки для соединительных выступов. Теперь приступайте к пайке провода к солнечным элементам (смотрите прилагаемое видео). Сначала нарисуйте линию с помощью флюсовой ручки по длине серебряных линий. Выровняйте провод над линиями, а затем пропустите горячий паяльник по длине вкладки. Не оставляйте паяльник в одной области слишком долго, так как он может перегреть и повредить элемент. Нет необходимости добавлять к проводу припой, так как провод поставляется уже с нужным его количеством.

Шаг 4: Соединяем основной провод

После того, как вы соединили все ячейки, вам нужно соединить все их вместе. Передняя часть каждой ячейки отрицательна, а задняя часть ячейки положительна. Чтобы сформировать цепочку ячеек с задней части к передней, они должны быть соединены как батарейки — последовательно. Припаяйте провода с задней стороны одной ячейки к передней части соседней ячейки, пока не закончите каждую линию. Затем используйте шинный провод для соединения всех линий. Конечный макет должен выглядеть как прикрепленная схема.

При подключении линий помните, что они также должны быть подключены от положительного к отрицательному, поэтому соседние линии должны идти в противоположных направлениях.

Когда вы закончите соединять линии, у вас должна быть одна положительная шина и одна отрицательная шина, которые будут выходами вашей солнечной панели. Они могут быть заключены в специальную коробку солнечных батарей или припаяны непосредственно к проводам для небольших панелей.

Шаг 5: Защитите ячейки стеклом

После того, как вы закончили с проводами, можете добавить поверх солнечных элементов защитное стекло или плексиглас. Проведите непрерывную силиконовую полоску по периметру задней панели, а затем осторожно опустите стекло на подложку над ячейками. Силикон должен образовывать сплошное уплотнение по краям панели, и теперь ваши ячейки будут защищены.

Зажмите стекло и подложку (в этом случае подложка также представляет собой лист стекла) и дайте силикону отвердеть в течение ночи. Не используйте винтовые зажимы, так как они создают слишком большое усилие и стекло может треснуть, вместо этого используйте пластиковые пружинные зажимы.

Шаг 6: Установите коробку клемм

Установите клеммную коробку на задней панели и припаяйте клеммы исходящей шины к клеммной колодке. Коробка может быть закреплена винтами на деревянной подложке или, если используется стеклянная подложка, также может быть прикреплена с помощью силикона.

Наконец, прикрепите любой монтажный кронштейн к задней панели, и ваша солнечная панель готова.

Подключите ее к контроллеру заряда для зарядки аккумуляторов или напрямую к вашей сети постоянного тока. Если вам нужен переменный ток, то необходимо подключить инвертор — поищите руководства по выбору инвертора.

Солнечная электростанция на дом площадью 200 м² своими руками — Техника на vc.ru

Частенько в сети проскакивают сообщения о борьбе за экологию, развитие альтернативных источников энергии. Иногда даже проводят репортажи о том, как в заброшенной деревне сделали солнечную электростанцию, чтобы местные жители могли пользоваться благами цивилизации не два-три часа в сутки, пока работает генератор, а постоянно.

82 356 просмотров

Но это всё как-то далеко от нашей жизни, поэтому я решил на своём примере показать и рассказать, как устроена и как работает солнечная электростанция для частного дома.

Расскажу обо всех этапах: от идеи до включения всех приборов, а также поделюсь опытом эксплуатации. Статья получится немаленькая, поэтому кто не любит много букв, может посмотреть ролик. Там я постарался рассказать то же самое, но будет видно, как я всё это сам собираю.

Исходные данные: частный дом площадью около 200 м² подключён к электросетям. Трёхфазный ввод, суммарной мощностью 15 кВт. В доме стандартный набор электроприборов: холодильник, телевизоры, компьютеры, стиральные и посудомоечные машинки и так далее.

Стабильностью электросеть не отличается: зафиксированный мною рекорд — отключение шесть дней подряд на период от двух до восьми часов.

Что хочется получить: забыть о перебоях электроэнергии и пользоваться электричеством, невзирая ни на что.

Какие могут быть бонусы: максимально использовать энергию солнца, чтобы дом приоритетно питался солнечной энергией, а недостаток добирал из сети. Как бонус — после принятия закона о продаже частными лицами электроэнергии в сеть начать компенсировать часть своих затрат, продавая излишки выработки в общую электросеть.

С чего начать

Всегда есть минимум два пути для решения любой задачи: учиться самому или поручить решение задачи кому-то другому. Первый вариант предполагает изучение теоретических материалов, чтение форумов, общение с владельцами солнечных электростанций, борьбу с внутренне жабой и, наконец, покупку оборудования, а после — установку.

Второй вариант: позвонить в специализированную фирму, где зададут много вопросов, подберут и продадут нужное оборудование, а могут и установить за отдельные деньги.

Я решил совместить эти два способа. Отчасти потому, что мне это интересно, а отчасти для того, чтобы не напороться на продавцов, которым надо просто заработать, продав не совсем то, что мне нужно. Теперь пришло время теории, чтобы понять, как я делал выбор.

На фото пример «освоения» денег на строительстве солнечной электростанции. Обратите внимание, солнечные панели установлены за деревом — так свет на них не попадает, и они просто не работают.

Типы солнечных электростанций

Сразу отмечу, что говорить я буду не о промышленных решениях и не о сверхмощных системах, а об обычной потребительской солнечной электростанции для небольшого дома. Я не олигарх, чтобы разбрасываться деньгами, но я придерживаюсь принципа достаточной разумности.

То есть я не хочу греть бассейн «солнечным» электричеством или заряжать электромобиль, которого у меня нет, но я хочу, чтобы в моём доме все приборы постоянно работали, без оглядки на электросети.

Теперь расскажу про типы солнечных электростанций для частного дома. По большому счёту, их всего три, но бывают вариации. Расположу по росту стоимости каждой системы.

Сетевая солнечная электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе невысокую стоимость и максимальную простоту эксплуатации. Состоит всего из двух элементов: солнечных панелей и сетевого инвертора. Электричество от солнечных панелей напрямую преобразуется в 220 В или 380 В в доме и потребляется домашними энергосистемами.

Но есть существенный недостаток: для работы ССЭ необходима опорная сеть. В случае отключения внешней электросети солнечные батареи превратятся в «тыкву» и перестанут выдавать электричество, так как для функционирования сетевого инвертора нужна опорная сеть, то есть само наличие электричества.

Кроме того, со сложившейся инфраструктурой электросети работа сетевого инвертора не очень выгодна. Пример: у вас солнечная электростанция на 3 кВт, а дом потребляет 1 кВт. Излишки будут «перетекать» в сеть, а обычные счётчики считают энергию «по модулю», то есть отданную в сеть энергию счётчик посчитает как потреблённую, и за неё ещё придётся заплатить.

Тут логично подходит вопрос: куда девать лишнюю энергию и как этого избежать? Переходим ко второму типу солнечных электростанций.

Гибридная солнечная электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе достоинства сетевой и автономной электростанций. Состоит из четырёх элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, аккумуляторы и гибридный инвертор.

Основа всего — гибридный инвертор, который способен в потребляемую от внешней сети энергию подмешивать энергию, выработанную солнечными панелями. Более того, хорошие инверторы имеют возможность настройки приоритизации потребляемой энергии.

В идеале дом должен потреблять сначала энергию от солнечных панелей и только при её недостатке — добирать из внешней сети. В случае исчезновения внешней сети инвертор переходит в автономную работу и пользуется энергией от солнечных панелей и энергией, запасённой в аккумуляторах.

Таким образом, даже если электроэнергию отключат на продолжительное время и будет пасмурный день (или электричество отключат ночью), в доме всё будет функционировать. Но что делать, если электричества нет вообще, а жить как-то надо? Тут я перехожу к третьему типу электростанции.

Автономная солнечная электростанция — этот тип электростанции позволяет жить полностью независимо от внешних электросетей. Она может включать в себя больше четырёх стандартных элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, АКБ, инвертор.

Дополнительно к этому, а иногда вместо солнечных панелей, может быть установлена гидроэлектростанция малой мощности, ветряная электростанция, генератор (дизельный, газовый или бензиновый). Как правило, на таких объектах присутствует генератор, поскольку может не быть солнца и ветра, а запас энергии в аккумуляторах не бесконечен — в этом случае генератор запускается и обеспечивает энергией весь объект, попутно заряжая АКБ.

Такая электростанция легко трансформируется в гибридную при подключении внешней электросети, если инвертор обладает этими функциями. Основное отличие автономного инвертора от гибридного — это то, что он не умеет подмешивать энергию от солнечных панелей к энергии из внешней сети.

При этом гибридный инвертор, наоборот, умеет работать в качестве автономного, если внешняя сеть будет отключена. Как правило, гибридные инверторы соразмерны по цене с полностью автономными, а если и отличаются, то несущественно.

Что такое солнечный контроллер

Во всех типах солнечных электростанций присутствует солнечный контроллер. Даже в сетевой солнечной электростанции он есть, просто входит в состав сетевого инвертора. Да и многие гибридные инверторы выпускаются с солнечными контроллерами на борту.

Что же это такое и для чего он нужен? Буду говорить о гибридной и автономной солнечных электростанциях, поскольку это как раз мой случай, а с устройством сетевого инвертора могу ознакомить детальнее в комментариях, если будут вопросы.

Солнечный контроллер — это устройство, которое полученную от солнечных панелей энергию преобразует в перевариваемую инвертором энергию. Например, солнечные панели изготавливаются с напряжением кратно 12 В. И АКБ изготавливаются кратно 12 В, так уж повелось.

Простые системы на 1–2 кВт мощности работают от 12 В. Производительные системы на 2–3 кВт уже функционируют от 24 В, а мощные системы на 4–5 кВт и более работают на 48 В. Сейчас я буду рассматривать только «домашние» системы, потому что знаю, что есть инверторы, работающие на напряжениях в несколько сотен вольт, но для дома это уже опасно.

Итак, допустим, у нас есть система на 48 В и солнечные панели на 36 В (панель собрана кратно 3 х 12 В). Как получить искомые 48 В для работы инвертора? Конечно, к инвертору подключаются АКБ на 48 В, а к этим аккумуляторам подключается солнечный контроллер с одной стороны и солнечные панели с другой.

Солнечные панели собираются на заведомо большее напряжение, чтобы суметь зарядить АКБ. Солнечный контроллер, получая заведомо большее напряжение с солнечных панелей, трансформирует это напряжение до нужной величины и передаёт в АКБ. Это упрощённо.

Есть контроллеры, которые могут со 150–200 В от солнечных панелей понижать до 12 В аккумуляторов, но тут протекают очень большие токи, и контроллер работает с худшим КПД. Идеальный случай, когда напряжение с солнечных панелей вдвое больше напряжения на АКБ.

Солнечных контроллеров существует два типа: PWM (ШИМ — широтно-импульсная модуляция) и MPPT (Maximum Power Point Tracking — отслеживание точки максимальной мощности).

Принципиальная разница между ними в том, что ШИМ-контроллер может работать только со сборками панелей, не превышающими напряжения АКБ. MPPT-контроллер может работать с заметным превышением напряжения относительно АКБ. Кроме того, MPPT-контроллеры обладают заметно большим КПД, но и стоят дороже.

Как выбрать солнечные панели

На первый взгляд, все солнечные панели одинаковы: ячейки солнечных элементов соединены между собой шинками, а на задней стороне есть два провода: плюс и минус.

Но есть в этом деле масса нюансов. Солнечные панели бывают из разных элементов: аморфных, поликристаллических, монокристаллических. Я не буду агитировать за тот или иной тип элементов. Скажу просто, что сам предпочитаю монокристаллические солнечные панели.

Но и это не всё. Каждая солнечная батарея — это четырёхслойный пирог: стекло, прозрачная EVA-плёнка, солнечный элемент, герметизирующая плёнка. И вот тут каждый этап крайне важен.

Стекло подходит не любое, а со специальной фактурой, которое снижает отражение света и преломляет падающий под углом свет таким образом, чтобы элементы были максимально освещены, ведь от количества света зависит количество выработанной энергии.

От прозрачности EVA-плёнки зависит, сколько энергии попадёт на элемент и сколько энергии выработает панель. Если плёнка окажется бракованной и со временем помутнеет, то и выработка заметно упадёт.

Далее идут сами элементы, и они распределяются по типам в зависимости от качества: Grade A, B, C, D и далее. Конечно, лучше иметь элементы качества А и хорошую пайку, ведь при плохом контакте элемент будет греться и быстрее выйдет из строя.

Ну и финишная плёнка должна также быть качественной и обеспечивать хорошую герметизацию. В случае разгерметизации панелей очень быстро на элементы попадёт влага, начнётся коррозия, и панель выйдет из строя.

Как правильно выбрать солнечную панель? Основной производитель для нашей страны — это Китай, хотя на рынке присутствуют и Российские производители. Есть масса OEM-заводов, которые наклеят любой заказанный шильдик и отправят панели заказчику.

А есть заводы, которые обеспечивают полный цикл производства и способны проконтролировать качество продукции на всех этапах производства. Как узнать о таких заводах и брендах? Есть пара авторитетных лабораторий, которые проводят независимые испытания солнечных панелей и открыто публикуют результаты этих испытаний.

Перед покупкой вы можете вбить название и модель солнечной панели и узнать, насколько солнечная панель соответствует заявленным характеристикам. Первая лаборатория — это Калифорнийская энергетическая комиссия, а вторая лаборатория европейская — TUV.

Если производителя панелей в этих списках нет, то стоит задуматься о качестве. Это не значит, что панель плохая. Просто бренд может быть OEM, а завод-производитель выпускает и другие панели. В любом случае присутствие в списках этих лабораторий уже свидетельствует о том, что вы покупаете солнечные батареи не у производителя-однодневки.

Мой выбор солнечной электростанции

Перед покупкой стоит очертить круг задач, которые ставятся перед солнечной электростанцией, чтобы не заплатить за ненужное и не переплатить за неиспользуемое. Тут я перейду к практике, как и что делал я сам.

Цель и исходные: в деревне периодически отключают электроэнергию на период от получаса до восьми часов. Возможны отключения как раз в месяц, так и подряд несколько дней. Задача: обеспечить дом электроснабжением в круглосуточном режиме с некоторым ограничением потребления на период отключения внешней сети.

При этом основные системы безопасности и жизнеобеспечения должны функционировать, то есть: должны работать насосная станция, система видеонаблюдения и сигнализации, роутер, сервер и вся сетевая инфраструктура, освещение и компьютеры, холодильник.

Вторично: телевизоры, развлекательные системы, электроинструмент (газонокосилка, триммер, насос для полива огорода). Можно отключить: бойлер, электрочайник, утюг и прочие греющие и много потребляющие устройства, работа которых сиюминутно не важна. Чайник можно вскипятить на газовой плите, а погладить позже.

Как правило, солнечную электростанцию можно купить в одном месте. Продавцы солнечных панелей продают всё сопутствующее оборудование, поэтому я начал поиск, отталкиваясь от солнечных батарей.

Один из солидных брендов — TopRay Solar. О нём есть хорошие отзывы и реальный опыт эксплуатации в России, в частности, в Краснодарском крае, где знают толк в солнце. В РФ есть официальный дистрибьютор и дилеры по регионам, на вышеозначенных сайтах с лабораториями для проверки солнечных панелей этот бренд присутствует, и далеко не на последних местах, то есть можно брать.

Кроме того, фирма-продавец солнечных панелей TopRay также занимается собственным производством контроллеров и электроники для дорожной инфраструктуры: системы управления трафиком, светодиодные светофоры, мигающие знаки, солнечные контроллеры и прочее. Ради любопытства даже напросился на их производство — вполне технологично и даже есть девушки, которые знают, с какой стороны подходить к паяльнику. Бывает же!

Со своим списком хотелок я обратился к ним и попросил собрать мне пару комплектаций: подороже и подешевле для моего дома. Мне задали ряд уточняющих вопросов насчёт резервируемой мощности, наличия потребителей, максимальной и постоянной потребляемой мощности.

Последнее вообще оказалось для меня неожиданным: дом в режиме энергосбережения, когда работают только системы видеонаблюдения, охраны, связь с инетом и сетевая инфраструктура, потребляет 300–350 Вт. То есть даже если дома никто не пользуется электричеством, на внутренние нужды уходит до 215 кВт⋅ч в месяц.

Вот тут и задумаешься над проведением энергетического аудита. И начнёшь выключать из розеток зарядки, телевизоры и приставки, которые в режиме ожидания потребляют по чуть-чуть, а набегает прилично.

Не буду томить, остановился я на более дешёвой системе, так как зачастую до половины суммы за электростанцию может занимать стоимость аккумуляторов. Список оборудования получился следующим:

Дополнительно мне предложили купить профессиональную систему крепления солнечных панелей на крышу, но я, посмотрев фотографии, решил обойтись самодельными креплениями и тоже сэкономить.

Но я решил собирать систему сам и не жалел сил и времени, а монтажники работают с этими системами постоянно и гарантируют быстрый и качественный результат. Так что решайте сами: с заводскими креплениями работать гораздо приятнее и проще, а моё решение просто дешевле.

Что даёт солнечная электростанция

Этот комплект может выдать до 5 кВт мощности в автономном режиме — именно такой мощности я выбрал однофазный инвертор. Если докупить такой же инвертор и модуль сопряжения к нему, то можно нарастить мощность до 5 кВт + 5 кВт = 10 кВт на фазу. Или можно сделать трёхфазную систему, но я пока довольствуюсь и этим.

Инвертор высокочастотный, а потому достаточно лёгкий (около 15 кг) и занимает немного места — легко монтируется на стену. В него уже встроено 2 MPPT-контроллера мощностью 2,5 кВт каждый, то есть я могу добавить ещё столько же панелей без покупки дополнительного оборудования.

Солнечных панелей у меня на 2520 Вт по шильдику, но из-за неоптимального угла установки они выдают меньше — максимум я видел 2400 Вт. Оптимальный угол — это перпендикулярно солнцу, что в наших широтах составляет примерно 45 градусов к горизонту. У меня панели установлены под 30 градусов.

Сборка АКБ составляет 100 А⋅ч 48 В, то есть запасено 4,8 кВт⋅ч, но забирать энергию полностью крайне нежелательно, поскольку тогда их ресурс заметно сокращается. Желательно разряжать такие АКБ не более чем на 50%. Это литий-железофосфатные или литий-титанатные можно заряжать и разряжать глубоко и большими токами, а свинцово-кислотные, будь то жидкостные, гелевые или AGM, лучше не насиловать.

Итак, у меня есть половина ёмкости, а это 2,4 кВт⋅ч, то есть около восьми часов в полностью автономном режиме без солнца. Этого хватит на ночь работы всех систем, и ещё останется половина ёмкости АКБ на аварийный режим.

Утром уже встанет солнце и начнёт заряжать АКБ, параллельно обеспечивая дом энергией. То есть дом может функционировать и автономно в таком режиме, если снизить энергопотребление и погода будет хорошей. Для полной автономии можно было бы добавить ещё аккумуляторов и генератор. Ведь зимой солнца совсем мало, и без генератора будет не обойтись.

Начинаю собирать

Перед покупкой и сборкой необходимо просчитать всю систему, чтобы не ошибиться с расположением всех систем и прокладкой кабелей. От солнечных панелей до инвертора у меня около 25–30 метров, и я заранее проложил два гибких провода сечением 6 мм², так как по ним будет передаваться напряжение до 100 В и ток 25–30 А.

Такой запас по сечению был выбран, чтобы минимизировать потери на проводе и максимально доставить энергию до приборов. Сами солнечные панели я монтировал на самодельные направляющие из алюминиевых уголков и притягивал их самодельными же креплениями.

Чтобы панель не сползала вниз, на алюминиевом уголке напротив каждой панели смотрит вверх пара 30 мм болтов, они — своеобразный «крючок» для панелей. После монтажа их не видно, но они продолжают нести нагрузку.

Солнечные панели были собраны в три блока по три панели в каждом. В блоках панели подключаются последовательно — так напряжение удалось поднять до 115 В без нагрузки и снизить ток, а значит, можно выбрать провода меньшего сечения.

Блоки между собой подключены параллельно специальными коннекторами, обеспечивающими хороший контакт и герметичность соединения — называются MC4. Их же я использовал для подключения проводов к солнечному контроллеру, так как они обеспечивают надёжный контакт и быстрое замыкание и размыкание цепи для обслуживания.

Далее переходим к монтажу в доме. АКБ предварительно заряжены «умной» автомобильной зарядкой, чтобы выровнять напряжение, и подключены последовательно для обеспечения напряжения 48В. Далее они подключены к инвертору кабелем с сечением 25 мм².

Кстати, во время первого подключения АКБ к инвертору будет заметная искра на контактах. Если вы не спутали полярность, то всё нормально — в инверторе установлены довольно ёмкие конденсаторы, и они начинают заряжаться в момент подключения к аккумуляторам.

Максимальная мощность инвертора — 5000 Вт, а значит, ток, который может проходить по проводу от АКБ, будет составлять 100–110 А. Выбранного кабеля хватает для безопасной эксплуатации. После подключения АКБ можно подключать внешнюю сеть и нагрузку дома. К клеммным колодкам цепляются провода: фаза, ноль, заземление. Тут всё просто и наглядно, но если для вас починить розетку небезопасно, то подключение этой системы лучше доверить опытным электромонтажникам.

Ну и последним элементом подключаю солнечные панели: тут тоже надо быть внимательным и не перепутать полярность. При мощности в 2,5 кВт и неправильном подключении солнечный контроллер сгорит моментально. Да что там говорить: при такой мощности от солнечных панелей можно заниматься сваркой напрямую, без сварочного инвертора.

Здоровья это солнечным панелям не добавит, но мощь солнца действительно велика. Так как я дополнительно использую разъемы MC4, перепутать полярность просто невозможно при первоначальном правильном монтаже.

Всё подключено, один щелчок выключателя — и инвертор переходит в режим настройки: тут надо выставить тип АКБ, режим работы, зарядные токи и прочее. Для этого есть вполне понятная инструкция, и если вы можете справиться с настройкой роутера, то настройка инвертора тоже не будет очень сложной. Надо только знать параметры АКБ и правильно их настроить, чтобы они прослужили как можно дольше. После этого, хм. После этого наступает самое интересное.

Эксплуатация гибридной солнечной электростанции

После запуска солнечной электростанции я и моя семья пересмотрели многие привычки. Например, если раньше стирка или посудомоечная машина запускались после 23 часов, когда работал ночной тариф в электросетях, то теперь эти энергозатратные работы перенесены на день, потому что стиралка потребляет 500–2100 Вт во время работы, посудомоечная машина потребляет 400–2100 Вт.

Почему такой разброс? Потому что насосы и моторы потребляют немного, а вот нагреватели воды крайне прожорливы. Гладить оказалось тоже «выгоднее» и приятнее днём: в комнате гораздо светлее, а энергия солнца полностью покрывает потребление утюга.

На скриншоте продемонстрирован график выработки энергии солнечной электростанцией. Хорошо виден утренний пик, когда работала стиральная машинка и потребляла много энергии — эта энергия была выработана солнечными панелями.

Первые дни я по несколько раз подходил к инвертору, чтобы взглянуть на экран выработки и потребления. После поставил утилиту на домашний сервер, который в реальном времени отображает режим работы инвертора и все параметры электросети. К примеру, на скриншоте видно, что дом потребляет больше 2 кВт энергии (пункт AC output active power) и вся эта энергия заимствуется от солнечных батарей (пункт PV1 input power).

То есть инвертор, работая в гибридном режиме с приоритетом питания от солнца, полностью покрывает энергопотребление приборов за счёт солнца. Это ли не счастье? Каждый день в таблице появлялся новый столбик выработки энергии, и это не могло не радовать. А когда во всей деревне отключили электричество, я узнал об этом только по писку инвертора, который оповещал о работе в автономном режиме. Для всего дома это означало только одно: живём, как прежде, пока соседи ходят за водой с вёдрами.

Но есть в наличии дома солнечной электростанции и нюансы:

1. Я начал замечать, что птицы любят солнечные панели и, пролетая над ними, не могут сдержаться от счастья наличия технологичного оборудования в деревне. То есть иногда всё же солнечные панели надо мыть от следов и пыли. Думаю, что при установке под 45 градусов все следы просто смывались бы дождями.

Выработка от нескольких птичьих следов вообще не падает, но если затенена часть панели, то падение выработки становится ощутимым. Это я заметил, когда солнце пошло к закату и тень от крыши начала накрывать панели одну за другой. То есть лучше располагать панели вдали от всех конструкций, способных их затенить. Но даже вечером, при рассеянном свете, панели выдавали несколько сотен ватт.

2. При большой мощности солнечных панелей и подкачке от 700 Ватт и более инвертор включает вентиляторы активнее, и их становится слышно, если дверь в техническое помещение открыта. Тут либо закрывать дверь, либо крепить инвертор на стену через демпфирующие прокладки. В принципе ничего неожиданного: любая электроника греется при работе. Просто надо учитывать, что инвертор не стоит вешать там, где он может мешать звуком своей работы.

3. Фирменное приложение умеет отправлять оповещения по электронной почте или в SMS, если произошло какое-либо событие: включение и отключение внешней сети, разряд АКБ и подобное. Вот только приложение работает по незащищённому 25 порту SMTP, а все современные почтовые сервисы вроде Gmail или Mail.ru работают по защищённому порту 465. То есть сейчас фактически оповещения по почте не приходят, а хотелось бы.

Не сказать, что эти пункты как-то огорчают, ведь всегда надо стремиться к совершенству, но имеющаяся энергонезависимость того стоит.

Заключение

Полагаю, что это не последний мой рассказ о собственной солнечной электростанции. Опыт эксплуатации в различных режимах и в разное время года однозначно будет отличаться, но я точно знаю, что даже если в Новый год отключат электричество, в моём доме будет светло. По результатам эксплуатации установленной солнечной электростанции могу отметить, что оно того стоило.

Несколько отключений внешней сети прошли незаметно. О нескольких я узнал только по звонкам соседей с вопросом «У тебя тоже нет света?». Бегущие числа выработки электричества безмерно радуют, а возможность убрать от компа UPS, зная, что даже при отключении электроэнергии всё продолжит работать, — это приятно.

А когда у нас наконец-то примут закон о возможности продажи электроэнергии частными лицами в сеть, я первый подам заявку на эту функцию, ведь в инверторе достаточно изменить один пункт и всю выработанную, но не потребленную домом энергию, я буду продавать в сеть и получать за это деньги.

В общем, это оказалось довольно просто, эффективно и удобно. Готов ответить на ваши вопросы и выдержать натиск критиков, убеждающих всех, что в наших широтах солнечная электростанция — это игрушка.

Как делают солнечные элементы

Человечество в целях заботы об экологии и экономии денежных средств начало использовать альтернативные источники энергии, к которым, в частности, принадлежат солнечные батареи. Покупка такого удовольствия обойдется довольно дорого, но не составляет сложности сделать данное устройство своими руками. Поэтому вам не помешает узнать, как самому сделать солнечную батарею. Об этом и пойдет речь в нашей статье.

Устройство и принципы работы

Солнечные батареи — устройства, генерирующие электроэнергию с помощью фотоэлементов.

Прежде чем говорить о том, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо понять устройство и принципы ее работы. Солнечная батарея включает в себя фотоэлементы, соединенные последовательно и параллельно, аккумулятор, накапливающий электроэнергию, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный и контроллер, следящий за зарядкой и разрядкой аккумулятора.

Как правило, фотоэлементы изготавливают из кремния, но его очистка обходится дорого, поэтому в последнее время начали использовать такие элементы, как индий, медь, селен.

Каждый фотоэлемент является отдельной ячейкой, генерирующей электроэнергию. Ячейки сцеплены между собой и образуют единое поле, от площади которого зависит мощность батареи. То есть, чем больше фотоэлементов, тем больше электроэнергии генерируется.

Для того чтобы изготовить солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо понимать сущность такого явления, как фотоэффект. Фотоэлемент – кремниевая пластинка, при попадании света на которую с последнего энергетического уровня атомов кремния выбивается электрон. Передвижение потока таких электронов вырабатывает постоянный ток, который впоследствии преобразуется в переменный. В этом и заключается явление фотоэффекта.

Преимущества

Солнечные батареи имеют следующие преимущества:

  • безвредность для экологии;
  • долговечность;
  • бесшумная работа;
  • легкость изготовления и монтажа;
  • независимость поставки электричества от распределительной сети;
  • неподвижность частей устройства;
  • незначительные финансовые затраты;
  • небольшой вес;
  • работа без механических преобразователей.

Разновидности

Солнечные батареи подразделяются на следующие виды.

Кремниевые

Кремний — самый популярный материал для батарей.

Кремниевые батареи также делятся на:

  1. Монокристаллические: для производства таких батарей используется очень чистый кремний.
  2. Поликристаллические (дешевле монокристаллических): поликристаллы получают постепенным охлаждением кремния.

Пленочные

Такие батареи подразделяются на следующие виды:

  1. На основе теллурида кадмия (КПД 10%): кадмий обладает высоким коэффициентом светопоглощения, что и позволяет использовать его в производстве батарей.
  2. На основе селенида меди — индия: КПД выше, чем у предыдущих.
  3. Полимерные.

Солнечные батареи из полимеров начали изготавливать относительно недавно, обычно для этого используют фуреллены, полифенилен и др. Пленки из полимеров очень тонкие, порядка 100 нм. Несмотря на КПД 5%, батареи из полимеров имеют свои преимущества: дешевизна материала, экологичность, эластичность.

Аморфные

КПД аморфных батарей составляет 5%. Такие панели изготавливаются из силана (кремневодорода) по принципу пленочных батарей, поэтому их можно отнести, как к кремниевым, так и к пленочным. Аморфные батареи эластичны, генерируют электричество даже в непогоду, поглощают свет лучше других панелей.

Материалы

Для изготовления солнечной батареи потребуются следующие материалы:

  • фотоячейки;
  • алюминиевые уголки;
  • диоды Шоттки;
  • силиконовые герметики;
  • проводники;
  • крепежные винты и метизы;
  • поликарбонатный лист/оргстекло;
  • паяльное оборудование.

Эти материалы обязательны для того, чтобы сделать солнечную батарею своими руками.

Выбор фотоэлементов

Чтобы сделать солнечную батарею для дома своими руками, следует правильно подобрать фотоэлементы. Последние подразделяются на монокристаллические, поликристаллические и аморфные.

КПД первых составляет 13%, но такие фотоэлементы малоэффективны в непогоду, внешне представляют собой ярко-синие квадраты. Поликристаллические фотоэлементы способны генерировать электроэнергию даже в непогоду, хотя их КПД всего лишь 9%, внешне темнее монокристаллических и срезаны по краям. Аморфные фотоячейки изготавливаются из гибкого кремния, их КПД составляет 10%, работоспособность не зависит от погодных условий, но изготовление таких ячеек слишком затратное, поэтому их редко используют.

Если вы планируете применять генерируемую фотоэлементами электроэнергию на даче, то советуем собрать солнечную батарею своими руками из поликристаллических ячеек, так как их КПД достаточно для ваших целей.

Следует покупать фотоячейки одной марки, так как фотоэлементы нескольких марок могут сильно отличаться — это может стать причиной возникновения проблем со сборкой батареи и ее функционированием. Следует помнить, что количество производимой ячейкой энергии прямо пропорционально ее размеру, то есть чем крупнее фотоячейка, тем больше электроэнергии она производит; напряжение ячейки зависит от ее типа, а никак не от размера.

Количество производимого тока определяется габаритами самого маленького фотоэлемента, поэтому следует покупать фотоячейки одинакового размера. Конечно же, не стоит приобретать дешевую продукцию, ведь это значит, что она не прошла проверку. Также не следует покупать фотоэлементы, покрытые воском (многие производители покрывают фотоячейки воском для сохранности продукции при перевозке): при его удалении можно испортить фотоэлемент.

Расчеты и проект

Устройство солнечной панели своими руками — несложная задача, главное, подойти к ее выполнению ответственно. Чтобы изготовить солнечную панель своими руками, следует подсчитать дневное потребление электроэнергии, затем узнать среднесуточное солнечное время в вашей местности и рассчитать нужную мощность. Таким образом, станет понятно, сколько ячеек и какого размера нужно приобрести. Ведь как было сказано выше, генерируемый ячейкой ток зависит от ее габаритов.

Зная необходимый размер ячеек и их количество, нужно рассчитать габариты и вес панели, после чего необходимо выяснить выдержит ли кровля или другое место, куда планируется установка солнечной батареи, задумываемую конструкцию.

Устанавливая панель, следует не только выбрать самое солнечное место, но и постараться закрепить ее под прямым углом к солнечным лучам.

Этапы работы

Корпус

Прежде чем начать делать солнечную панель своими руками, необходимо соорудить для нее каркас. Он защищает батарею от повреждений, влаги и пыли.

Корпус собирается из влагостойкого материала: фанеры, покрытой влагоотталкивающим средством, или алюминиевых уголков, к которым силиконовым герметиком приклеивается оргстекло или поликарбонат.

При этом нужно соблюдать отступы между элементами (3-4 мм), так как необходимо учитывать расширение материала при повышении температуры.

Пайка элементов

Фотоэлементы выкладываются на лицевую сторону прозрачной поверхности, так, чтобы расстояние между ними со всех сторон было 5 мм: таким образом учитывается возможное расширение фотоячеек при повышении температуры.

Фиксируются преобразователи, имеющие два полюса: положительный и отрицательный. Если вы хотите увеличить напряжение, соединяйте элементы последовательно, если ток — параллельно.

Во избежание разрядки аккумулятора ночью, в единую цепь, состоящую из всех необходимых деталей, включают диод Шоттки, подсоединяя его к плюсовому проводнику. Затем все элементы спаивают между собой.

Сборка

В готовый каркас размещаются спаянные преобразователи, на фотоячейки наносится силикон — все это накрывается слоем из ДВП, закрывается крышкой, а места соединений деталей обрабатываются герметиком.

Даже городской житель может сделать и разместить солнечную батарею на балконе своими руками. Желательно, чтобы балкон был застеклен и утеплен.
Вот мы и разобрали, как сделать солнечную батарею в домашних условиях, оказалось, это совсем несложно.

Идеи из подручных материалов

Можно сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов. Рассмотрим самые популярные варианты.

Солнечная батарея из фольги

Многие удивятся, узнав, что фольгу можно применять для изготовления солнечной батареи своими руками. На самом деле, в этом нет ничего удивительного, ведь фольга увеличивает отражающие способности материалов. Например, для уменьшения перегрева панелей, их кладут на фольгу.

Как сделать солнечную батарею из фольги?

  • 2 «крокодильчика»;
  • медная фольга;
  • мультиметр;
  • соль;
  • пустая пластиковая бутылка без горлышка;
  • электрическая печь;
  • дрель.

Очистив медный лист и вымыв руки, отрезаем кусок фольги, кладем его на раскаленную электроплиту, нагреваем полчаса, наблюдая почернение, затем убираем фольгу с плиты, даем остыть и видим, как от листа отслаиваются куски. После нагревания оксидная пленка пропадает, поэтому черный оксид можно аккуратно удалить водой.

Затем вырезается второй кусок фольги такого же размера, как и первый, две части сгибаются, опускаются в бутылку так, чтобы у них не было возможности соприкоснуться.

Далее «крокодильчики» прицепляются к панели, провод от ненагретой фольги — к плюсу, от нагретой — к минусу, соль растворяют в воде и выливают раствор в бутылку. Батарея готова.

Также фольгу можно применять для подогрева. Для этого ее необходимо натянуть на раму, к которой затем нужно подсоединить шланги, подведенные, например, к лейке с водой.

Вот мы и узнали, как самому сделать солнечную батарею для дома из фольги.

Солнечная батарея из транзисторов

У многих дома завалялись старые транзисторы, но не все знают, что они вполне подойдут для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. Фотоэлементом в таком случае является полупроводниковая пластина, находящаяся внутри транзистора. Как же изготовить солнечную батарею из транзисторов своими руками? Сначала необходимо вскрыть транзистор, для чего достаточно срезать крышку, так мы сможем разглядеть пластину: она небольших размеров, чем и объясняется низкий КПД солнечных батарей из транзисторов.

Далее нужно проверить транзистор. Для этого используем мультиметр: подключаем прибор к транзистору с хорошо освещенным p-n переходом и замеряем ток, мультиметр должен зафиксировать ток от нескольких долей миллиампера до 1 или чуть больше; далее переключаем прибор в режим измерения напряжения, мультиметр должен выдать десятые доли вольта.

Прошедшие проверку транзисторы размещаем внутри корпуса, например, листового пластика и спаиваем. Можно изготовить такую солнечную батарею своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и радиоприемников маленькой мощности.

Солнечная батарея из диодов

Также подходят для сборки батарей старые диоды. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совсем несложно. Нужно вскрыть диод, оголив кристалл, являющийся фотоэлементом, затем нагревать диод 20 секунд на газовой плите, и, когда припой расплавится, извлечь кристалл. Остается припаять вытащенные кристаллы к корпусу.

Мощность таких батарей невелика, но для электропитания небольших светодиодов ее достаточно.

Солнечная батарея из пивных банок

Такой вариант изготовления солнечной батареи своими руками из подручных средств большинству покажется очень странным, но сделать солнечную батарею своими руками из пивных банок просто и дешево.

Корпус сделаем из фанеры, на которую поместим поликарбонат или оргстекло, на задней поверхности фанеры зафиксируем пенопласт или стекловату для изоляции. Фотоэлементами нам послужат алюминиевые банки. Важно выбрать именно банки из алюминия, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо и обладает лучшим теплообменом.

Далее в нижней части банок проделываются отверстия, крышка срезается, и ненужные элементы загибаются для обеспечения лучшей циркуляции воздуха. Затем необходимо очистить банки от жира и грязи с помощью специальных средств, не содержащих кислоты. Далее необходимо герметично скрепить банки между собой: силиконовым гелем, выдерживающим высокие температуры, или паяльником. Обязательно нужно очень хорошо просушить склеенные банки в неподвижном положении.

Прикрепив банки к корпусу, окрашиваем их в черный цвет и закрываем конструкцию оргстеклом или поликарбонатом. Такая батарея способна нагревать воду или воздух с последующей подачей в помещение.

Мы рассмотрели варианты того, как сделать солнечную панель своими руками. Надеемся, что теперь у вас не возникнет вопроса, как сделать солнечную батарею.

Видео

Как сделать солнечные батареи своими руками – видео урок.

Человечество в целях заботы об экологии и экономии денежных средств начало использовать альтернативные источники энергии, к которым, в частности, принадлежат солнечные батареи. Покупка такого удовольствия обойдется довольно дорого, но не составляет сложности сделать данное устройство своими руками. Поэтому вам не помешает узнать, как самому сделать солнечную батарею. Об этом и пойдет речь в нашей статье.

Устройство и принципы работы

Солнечные батареи — устройства, генерирующие электроэнергию с помощью фотоэлементов.

Прежде чем говорить о том, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо понять устройство и принципы ее работы. Солнечная батарея включает в себя фотоэлементы, соединенные последовательно и параллельно, аккумулятор, накапливающий электроэнергию, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный и контроллер, следящий за зарядкой и разрядкой аккумулятора.

Как правило, фотоэлементы изготавливают из кремния, но его очистка обходится дорого, поэтому в последнее время начали использовать такие элементы, как индий, медь, селен.

Каждый фотоэлемент является отдельной ячейкой, генерирующей электроэнергию. Ячейки сцеплены между собой и образуют единое поле, от площади которого зависит мощность батареи. То есть, чем больше фотоэлементов, тем больше электроэнергии генерируется.

Для того чтобы изготовить солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо понимать сущность такого явления, как фотоэффект. Фотоэлемент – кремниевая пластинка, при попадании света на которую с последнего энергетического уровня атомов кремния выбивается электрон. Передвижение потока таких электронов вырабатывает постоянный ток, который впоследствии преобразуется в переменный. В этом и заключается явление фотоэффекта.

Преимущества

Солнечные батареи имеют следующие преимущества:

  • безвредность для экологии;
  • долговечность;
  • бесшумная работа;
  • легкость изготовления и монтажа;
  • независимость поставки электричества от распределительной сети;
  • неподвижность частей устройства;
  • незначительные финансовые затраты;
  • небольшой вес;
  • работа без механических преобразователей.

Разновидности

Солнечные батареи подразделяются на следующие виды.

Кремниевые

Кремний — самый популярный материал для батарей.

Кремниевые батареи также делятся на:

  1. Монокристаллические: для производства таких батарей используется очень чистый кремний.
  2. Поликристаллические (дешевле монокристаллических): поликристаллы получают постепенным охлаждением кремния.

Пленочные

Такие батареи подразделяются на следующие виды:

  1. На основе теллурида кадмия (КПД 10%): кадмий обладает высоким коэффициентом светопоглощения, что и позволяет использовать его в производстве батарей.
  2. На основе селенида меди — индия: КПД выше, чем у предыдущих.
  3. Полимерные.

Солнечные батареи из полимеров начали изготавливать относительно недавно, обычно для этого используют фуреллены, полифенилен и др. Пленки из полимеров очень тонкие, порядка 100 нм. Несмотря на КПД 5%, батареи из полимеров имеют свои преимущества: дешевизна материала, экологичность, эластичность.

Аморфные

КПД аморфных батарей составляет 5%. Такие панели изготавливаются из силана (кремневодорода) по принципу пленочных батарей, поэтому их можно отнести, как к кремниевым, так и к пленочным. Аморфные батареи эластичны, генерируют электричество даже в непогоду, поглощают свет лучше других панелей.

Материалы

Для изготовления солнечной батареи потребуются следующие материалы:

  • фотоячейки;
  • алюминиевые уголки;
  • диоды Шоттки;
  • силиконовые герметики;
  • проводники;
  • крепежные винты и метизы;
  • поликарбонатный лист/оргстекло;
  • паяльное оборудование.

Эти материалы обязательны для того, чтобы сделать солнечную батарею своими руками.

Выбор фотоэлементов

Чтобы сделать солнечную батарею для дома своими руками, следует правильно подобрать фотоэлементы. Последние подразделяются на монокристаллические, поликристаллические и аморфные.

КПД первых составляет 13%, но такие фотоэлементы малоэффективны в непогоду, внешне представляют собой ярко-синие квадраты. Поликристаллические фотоэлементы способны генерировать электроэнергию даже в непогоду, хотя их КПД всего лишь 9%, внешне темнее монокристаллических и срезаны по краям. Аморфные фотоячейки изготавливаются из гибкого кремния, их КПД составляет 10%, работоспособность не зависит от погодных условий, но изготовление таких ячеек слишком затратное, поэтому их редко используют.

Если вы планируете применять генерируемую фотоэлементами электроэнергию на даче, то советуем собрать солнечную батарею своими руками из поликристаллических ячеек, так как их КПД достаточно для ваших целей.

Следует покупать фотоячейки одной марки, так как фотоэлементы нескольких марок могут сильно отличаться — это может стать причиной возникновения проблем со сборкой батареи и ее функционированием. Следует помнить, что количество производимой ячейкой энергии прямо пропорционально ее размеру, то есть чем крупнее фотоячейка, тем больше электроэнергии она производит; напряжение ячейки зависит от ее типа, а никак не от размера.

Количество производимого тока определяется габаритами самого маленького фотоэлемента, поэтому следует покупать фотоячейки одинакового размера. Конечно же, не стоит приобретать дешевую продукцию, ведь это значит, что она не прошла проверку. Также не следует покупать фотоэлементы, покрытые воском (многие производители покрывают фотоячейки воском для сохранности продукции при перевозке): при его удалении можно испортить фотоэлемент.

Расчеты и проект

Устройство солнечной панели своими руками — несложная задача, главное, подойти к ее выполнению ответственно. Чтобы изготовить солнечную панель своими руками, следует подсчитать дневное потребление электроэнергии, затем узнать среднесуточное солнечное время в вашей местности и рассчитать нужную мощность. Таким образом, станет понятно, сколько ячеек и какого размера нужно приобрести. Ведь как было сказано выше, генерируемый ячейкой ток зависит от ее габаритов.

Зная необходимый размер ячеек и их количество, нужно рассчитать габариты и вес панели, после чего необходимо выяснить выдержит ли кровля или другое место, куда планируется установка солнечной батареи, задумываемую конструкцию.

Устанавливая панель, следует не только выбрать самое солнечное место, но и постараться закрепить ее под прямым углом к солнечным лучам.

Этапы работы

Корпус

Прежде чем начать делать солнечную панель своими руками, необходимо соорудить для нее каркас. Он защищает батарею от повреждений, влаги и пыли.

Корпус собирается из влагостойкого материала: фанеры, покрытой влагоотталкивающим средством, или алюминиевых уголков, к которым силиконовым герметиком приклеивается оргстекло или поликарбонат.

При этом нужно соблюдать отступы между элементами (3-4 мм), так как необходимо учитывать расширение материала при повышении температуры.

Пайка элементов

Фотоэлементы выкладываются на лицевую сторону прозрачной поверхности, так, чтобы расстояние между ними со всех сторон было 5 мм: таким образом учитывается возможное расширение фотоячеек при повышении температуры.

Фиксируются преобразователи, имеющие два полюса: положительный и отрицательный. Если вы хотите увеличить напряжение, соединяйте элементы последовательно, если ток — параллельно.

Во избежание разрядки аккумулятора ночью, в единую цепь, состоящую из всех необходимых деталей, включают диод Шоттки, подсоединяя его к плюсовому проводнику. Затем все элементы спаивают между собой.

Сборка

В готовый каркас размещаются спаянные преобразователи, на фотоячейки наносится силикон — все это накрывается слоем из ДВП, закрывается крышкой, а места соединений деталей обрабатываются герметиком.

Даже городской житель может сделать и разместить солнечную батарею на балконе своими руками. Желательно, чтобы балкон был застеклен и утеплен.
Вот мы и разобрали, как сделать солнечную батарею в домашних условиях, оказалось, это совсем несложно.

Идеи из подручных материалов

Можно сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов. Рассмотрим самые популярные варианты.

Солнечная батарея из фольги

Многие удивятся, узнав, что фольгу можно применять для изготовления солнечной батареи своими руками. На самом деле, в этом нет ничего удивительного, ведь фольга увеличивает отражающие способности материалов. Например, для уменьшения перегрева панелей, их кладут на фольгу.

Как сделать солнечную батарею из фольги?

  • 2 «крокодильчика»;
  • медная фольга;
  • мультиметр;
  • соль;
  • пустая пластиковая бутылка без горлышка;
  • электрическая печь;
  • дрель.

Очистив медный лист и вымыв руки, отрезаем кусок фольги, кладем его на раскаленную электроплиту, нагреваем полчаса, наблюдая почернение, затем убираем фольгу с плиты, даем остыть и видим, как от листа отслаиваются куски. После нагревания оксидная пленка пропадает, поэтому черный оксид можно аккуратно удалить водой.

Затем вырезается второй кусок фольги такого же размера, как и первый, две части сгибаются, опускаются в бутылку так, чтобы у них не было возможности соприкоснуться.

Далее «крокодильчики» прицепляются к панели, провод от ненагретой фольги — к плюсу, от нагретой — к минусу, соль растворяют в воде и выливают раствор в бутылку. Батарея готова.

Также фольгу можно применять для подогрева. Для этого ее необходимо натянуть на раму, к которой затем нужно подсоединить шланги, подведенные, например, к лейке с водой.

Вот мы и узнали, как самому сделать солнечную батарею для дома из фольги.

Солнечная батарея из транзисторов

У многих дома завалялись старые транзисторы, но не все знают, что они вполне подойдут для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. Фотоэлементом в таком случае является полупроводниковая пластина, находящаяся внутри транзистора. Как же изготовить солнечную батарею из транзисторов своими руками? Сначала необходимо вскрыть транзистор, для чего достаточно срезать крышку, так мы сможем разглядеть пластину: она небольших размеров, чем и объясняется низкий КПД солнечных батарей из транзисторов.

Далее нужно проверить транзистор. Для этого используем мультиметр: подключаем прибор к транзистору с хорошо освещенным p-n переходом и замеряем ток, мультиметр должен зафиксировать ток от нескольких долей миллиампера до 1 или чуть больше; далее переключаем прибор в режим измерения напряжения, мультиметр должен выдать десятые доли вольта.

Прошедшие проверку транзисторы размещаем внутри корпуса, например, листового пластика и спаиваем. Можно изготовить такую солнечную батарею своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и радиоприемников маленькой мощности.

Солнечная батарея из диодов

Также подходят для сборки батарей старые диоды. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совсем несложно. Нужно вскрыть диод, оголив кристалл, являющийся фотоэлементом, затем нагревать диод 20 секунд на газовой плите, и, когда припой расплавится, извлечь кристалл. Остается припаять вытащенные кристаллы к корпусу.

Мощность таких батарей невелика, но для электропитания небольших светодиодов ее достаточно.

Солнечная батарея из пивных банок

Такой вариант изготовления солнечной батареи своими руками из подручных средств большинству покажется очень странным, но сделать солнечную батарею своими руками из пивных банок просто и дешево.

Корпус сделаем из фанеры, на которую поместим поликарбонат или оргстекло, на задней поверхности фанеры зафиксируем пенопласт или стекловату для изоляции. Фотоэлементами нам послужат алюминиевые банки. Важно выбрать именно банки из алюминия, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо и обладает лучшим теплообменом.

Далее в нижней части банок проделываются отверстия, крышка срезается, и ненужные элементы загибаются для обеспечения лучшей циркуляции воздуха. Затем необходимо очистить банки от жира и грязи с помощью специальных средств, не содержащих кислоты. Далее необходимо герметично скрепить банки между собой: силиконовым гелем, выдерживающим высокие температуры, или паяльником. Обязательно нужно очень хорошо просушить склеенные банки в неподвижном положении.

Прикрепив банки к корпусу, окрашиваем их в черный цвет и закрываем конструкцию оргстеклом или поликарбонатом. Такая батарея способна нагревать воду или воздух с последующей подачей в помещение.

Мы рассмотрели варианты того, как сделать солнечную панель своими руками. Надеемся, что теперь у вас не возникнет вопроса, как сделать солнечную батарею.

Видео

Как сделать солнечные батареи своими руками – видео урок.

Солнечные элементы преобразуют энергию солнца в электричество, подобно тому, как растения превращают ее в пищу в процессе фотосинтеза. Солнечные элементы работают на основе энергии Солнца, под воздействием которой электроны в полупроводниковых материалах переходят от орбит, близких к ядрам их атомов, в более высокие орбиты, где они могут проводить электричество. Коммерческие солнечные элементы используют кремний в качестве полупроводника, но вот способ сделать солнечную батарею из более доступных материалов, чтобы лично увидеть, как это работает.

Как сделать солнечные батареи своими руками.

В мастер-классе показывается изготовление солнечной панели из 36 поликристаллических солнечных элементов размером 81x150 мм. Исходя из этих размеров, можно вычислить размеры будущей солнечной батареи. При расчете размеров важно между элементами делать небольшое расстояние, которое будет учитывать изменение размеров основы под атмосферным воздействием, то есть между элементами должно быть 3–5 мм. Результирующий размер заготовки должен быть 835х690 мм при ширине уголка 35 мм.




Подбор и пайка солнечных элементов

В настоящий момент на аукционе Еbay представлен огромный ассортимент изделий для самостоятельного изготовления солнечных батарей.
Так как солнечная батарея, сделанная своими руками, практически в 4 раза дешевле готовой, самостоятельное изготовление — это значительная экономия средств. На Еbay можно приобрести солнечные элементы с дефектами, но они не теряют своей функциональности, таким образом, стоимость солнечной батареи может существенно сократиться, если вы можете дополнительно пожертвовать внешним видом батареи.

При первом опыте лучше приобретать наборы для изготовления солнечных панелей, в продаже имеются солнечные элементы с припаянными проводниками. Пайка контактов — это достаточно сложный процесс, сложность усугубляется хрупкостью солнечных элементов.

Если вы приобрели кремниевые элементы без проводников, то сначала необходимо провести пайку контактов.
Пайка элементов — это достаточно кропотливая работа. Если не удастся получить нормального соединения, то необходимо повторить работу. По нормативам серебряное напыление на проводнике должно выдерживать 3 цикла пайки при допустимых тепловых режимах, на практике сталкиваешься с тем, что напыление разрушается. Разрушение серебряного напыления происходит из-за использования паяльников с нерегулируемой мощностью (65Вт), этого можно избежать, если понизить мощность следующим образом — нужно последовательно с паяльником включить патрон с лампочкой в 100 Вт. Номинальная мощность нерегулируемого паяльника слишком высока для пайки кремниевых контактов.

Даже если продавцы проводников уверяют, что припой на соединителе имеется, его лучше нанести дополнительно. Во время пайки старайтесь аккуратно обращаться с элементами, при минимальном усилии они лопаются; не стоит складывать элементы пачкой, от веса нижние элементы могут треснуть.

Сборка и пайка солнечной батареи

При первой самостоятельной сборке солнечной батареи лучше воспользоваться разметочной подложкой, которая поможет расположить элементы ровно на некотором расстоянии друг от друга (5 мм).

Основа выполняется из листа фанеры с маркированием уголков. После пайки на каждый элемент с обратной стороны крепится кусок монтажной ленты, достаточно прижать заднюю панель к скотчу, и все элементы переносятся.
При таком типе крепления сами элементы дополнительно не герметизируются, они могут свободно расширяться под действием температуры, это не приведет к повреждению солнечной батареи и разрыву контактов и элементов. Герметизации поддаются только соединительные части конструкции. Такой вид крепления больше подходит для опытных образцов, но вряд ли может гарантировать долгосрочную эксплуатацию в полевых условиях.

Последовательный план сборки батареи выглядит так:



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

Тестирование можно делать после пайки каждой группы элементов. Если вы обратите внимание на фотографии в мастер-классе, то часть стола под солнечными элементами вырезана. Это сделано намеренно, чтобы определить работоспособность электрической сети после пайки контактов.

Герметизация солнечной панели

Герметизация солнечных панелей при самостоятельном изготовлении — это самый спорный вопрос среди специалистов. С одной стороны, герметизация панелей необходима для повышения долговечности, она всегда применяется при промышленном изготовлении. Для герметизации зарубежные специалисты рекомендуют использовать эпоксидный компаунд «Sylgard 184», который дает прозрачную полимеризованную высокоэластичную поверхность. Стоимость «Sylgard 184» на Еbay составляет около 40 долларов.

С другой стороны, если вы не хотите нести дополнительные затраты, вполне можно использовать силиконовый герметик. Однако в этом случае не стоит полностью заливать элементы, чтобы избежать их возможного повреждения в процессе эксплуатации. В таком случае элементы к задней панели можно прикрепить при помощи силикона и герметизировать только края конструкции. Насколько эффективна такая герметизация, сказать сложно, но использовать не- рекомендованные гидроизоляционные мастики не советуем, очень высока вероятность разрыва контактов и элементов.


Схема электроснабжения дома

Системы электроснабжения домов с использованием солнечных батарей принято называть фотоэлектрическими системами, то есть системами, обеспечивающими генерацию энергии с использованием фотоэлектрического эффекта. Для индивидуальных жилых домов рассматриваются три фотоэлектрические системы: автономная система энергообеспечения, гибридная батарейно-сетевая фотоэлектрическая система, безаккумуляторная фотоэлектрическая система, подключенная к центральной системе энергоснабжения.

Каждая из систем имеет свое предназначение и преимущества, но наиболее часто в жилых домах применяют фотоэлектрические системы с резервными аккумуляторными батареями и подключением к централизованной энергосети. Питание электросети осуществляется при помощи солнечных батарей, в темное время суток от аккумуляторов, а при их разрядке — от центральной энергосети. В труднодоступных районах, где нет центральной сети, в качестве резервного источника энергоснабжения используются генераторы на жидком топливе.

Более экономной альтернативой гибридной батарейно-сетевой системе электроснабжения будет безаккумуляторная солнечная система, подсоединенная к центральной сети энергоснабжения. Электроснабжение осуществляется от солнечных батарей, а в темное время суток сеть питается от центральной сети. Такая сеть более применима для учреждений, потому что в жилых домах большая часть энергии потребляется в вечернее время.


Рассмотрим типичную установку батарейно-сетевой фотоэлектрической системы. В качестве генератора электроэнергии выступают солнечные панели, которые подсоединены через соединительную коробку. Далее в сети устанавливается контроллер солнечного заряда, чтобы избежать короткого замыкания при пиковой нагрузке. Электроэнергия накапливается в резервных батареях-аккумуляторах, а также подается через инвертор на потребители: освещение, бытовую технику, электроплиту и, возможно, используется для нагревания воды. Для установки системы отопления эффективнее применять гелиоколлекторы, которые относятся к альтернативной гелиотехнологии.

Существует два типа электросетей, которые используются в фотоэлектрических системах: на базе постоянного и переменного тока. Использование сети переменного тока позволяет размещать электропотребители на расстоянии, превышающем 10–15 м, а также обеспечивать условно-неограниченную нагрузку сети.

Для частного жилого дома обычно используют следующие комплектующие фотоэлектрической системы:

  • суммарная мощность солнечных панелей должна составлять 1000 Вт, они обеспечат выработку около 5 кВт ч;
  • аккумуляторы с общей емкостью в 800 А/ч при напряжении 12 В;
  • инвертор должен иметь номинальную мощность 3кВт с пиковой нагрузкой до 6 кВт, входное напряжение 24–48 В;
  • контроллер солнечного разряда 40–50 А при напряжении в 24 В;
  • источник бесперебойного питания для обеспечения кратковременного заряда с током до 150 А.

Таким образом, для фотоэлектрической системы электроснабжения понадобится 15 панелей на 36 элементов, пример сборки которых приведен в мастер-классе. Каждая панель дает суммарную мощность в 65 Вт. Более мощными будут солнечные батареи на монокристаллах. Например, солнечная панель из 40 монокристаллов имеет пиковую мощность 160 Вт, однако такие панели чувствительны к пасмурной погоде и облачности. В этом случае солнечные панели на базе поликристаллических модулей оптимальны для использования в северной части России.

Как сделать солнечную батарею своими руками

Сегодня трудно представить себе загородный дом или даже небольшую дачу без электричества. Но даже если ваш дом подключён к централизованной электросети, можно попробовать уменьшить расходы на электроэнергию – и вот однажды вы задумываетесь, как сделать солнечные батареи. Можно приобрести и уже готовый солнечный коллектор, но он обойдётся гораздо дороже самодельного, а изготовить его самостоятельно достаточно просто.

Самодельная батарея

Согласно рассчетам в солнечный день один квадратный метр солнечной панели генерирует приблизительно 120 Вт электроэнергии. Соответственно, десятиметровая панель вырабатывает около киловатта. В доме с постоянным проживанием  семьи 3-4 человека ежемесячно расходуется 300-350 кВт электроэнергии. Поэтому если солнечная батарея станет основным источником энергии, общая площадь уловителя солнечных лучей должна быть не менее 20 квадратных метров.

Что такое солнечный коллектор и как он работает

По своей конструкции солнечный коллектор это всего лишь контейнер, в котором закреплено множество небольших очень хрупких пластин – солнечных элементов. Генерируемая ими электроэнергия подзаряжает аккумулятор, который и является источником электропитания.

Фотопластинки

Фотопластины бывают различных размеров и форм, но:

  • независимо от формы и размера элементы одного и того же типа генерируют одинаковое напряжение;
  • элементы большей площади генерируют больший ток;
  • мощность коллектора вычисляют по формуле «напряжение, умноженное на генерируемый ток».

Таким образом, батарея из крупных солнечных ячеек при одинаковом напряжении выдаст большую мощность тока, чем собранная из мелких, но будет более тяжёлой и громоздкой. Батарея из мелких ячеек позволяет собрать более легкий коллектор. Но для того, чтобы получить нужную мощность, его площадь должна быть большей.

Не используйте в одной солнечной панели элементы разных размеров. Максимальный ток, который вы от нее получите, ограничивается током наименьшей ячейки. Более крупные сегменты при этом будут работать не в полную силу.

Материалы и инструменты

Чтобы собрать солнечную батарею в домашних условиях, прежде всего нужны фотопластинки. В набор  Solar Cells (из 36 и 72 элементов), кроме самих пластин, входит всё, что нужно для сборки – проводники, шины, диоды Шоттки и паяльный карандаш с кислотой. Все эти комплектующие можно приобрести и по отдельности.

Мощность такой батареи – 60 ватт; напряжение – 18 вольт. Энергии заряжающегося от нее аккумулятора хватает на несколько часов работы светильников, телевизора, зарядки для телефона и т. д. Чтобы уменьшить энергопотребление, установите в доме не обычные, а экономные люминесцентные лампы.

В интернет магазинах можно найти так называемые «модули В-типа». Такие панели, отбракованные в промышленном производстве, сохраняют все свои свойства, но гораздо дешевле. Предпочтительнее покупать пластины с уже припаянными проводниками – именно припаивание проводов отнимает больше всего времени.

Общий порядок работ

По сути корпус для солнечного коллектора – это всего лишь ящик c низкими бортами, которые не будут затенять фотопластинки, когда лучи падают под углом. Его можно изготовить на основе каркаса  из алюминиевого профиля (дном служит лист поликарбоната, оргстекла и т. д.), а можно и из обычной 10-миллиметровой фанеры и деревянных брусков.

Деревянный каркас солнечного коллектора

  1. По периметру фанерного листа приклейте и дополнительно привинтите шурупами бруски сечением 2 см. Монтировать пластины удобнее не одним массивом, а группами по 18 штук. Для этого посредине прибивают разделительную рейку. Ящик внутри и снаружи окрашивают водостойкой краской.
  2. В нижней части корпуса и в разделительной планке 6-миллиметровым сверлом просверлите вентиляционные отверстия. Через одно из отверстий в разделительной рейке будет проходить провод, соединяющий части батареи, его можно сделать с учетом толщины провода.
  3. «Мозаику» из фрагментов-ячеек собирают на подложке из любого тонкого, жесткого и не проводящего ток материала (например ДСП) и крепят в корпусе. Видео по правильной сборке можно найти на некоторых специализированных сайтах. Перед сборкой подложку  тоже окрашивают с двух сторон.
  4. Общий пучок проводов выводится из батареи через отверстие в днище ближе к ее верху. Чтобы они не выпадали из корпуса, провода лучше завязать в узел и закрепить герметиком. После того как он высохнет, можно крепить верхнюю защитную панель. Если накрыть и заизолировать батарею до высыхания силикона, на внутренней поверхности защитного экрана от его испарений образуется пленка, которая снижает  прозрачность экрана.
  5. Лицевую сторону готового коллектора накрывают оргстеклом или другим прочным прозрачным материалом. Для каждой части рамы нужен отдельный лист. Их крепят шурупами и изолируют по периметру силиконовым герметиком.

Подложка (перфорированный лист ДСП)

Как очистить фотопластинки от воска?

Так как фотоэлементы очень хрупки, некоторые продавцы перед отправкой заливают их воском для предохранения от ударов. Перед тем как начинать работу с такими панелями, их нужно очистить. Делается это с помощью горячей воды и мыльных ванночек.

Положите фотоэлементы в холодную воду и медленно их нагревайте, не доводя до кипения –  при кипении они будут биться друг о друга. Высокая температура тоже может повредить контакты. Разделять фотопластинки удобно пластмассовыми (не металлическими) щипцами и лопаткой.

Разделенные пластины переносят во вторую емкость – с мыльной водой, где их осторожно отчищают от остатков воска. После этого их промывают в чистой теплой воде и выкладывают на полотенце для просушки. Особо аккуратно надо обращаться с пластинками, к которым уже припаяны проводники: при разделении проводки могут порваться.

Монтаж фотоэлементов

Начинают монтаж с прорисовки «сетки» на монтажной поверхности и на подложке. Приклейте по уголкам каждой размеченной ячейки на монтажной поверхности маленькие пластмассовые крестики, которые применяют для укладки кафеля. Тогда при монтаже пластинки не будут смещаться.

Выложите элементы тыльной стороной вверх на расстоянии 3-5 миллиметров друг от друга. соединять фотопластинки в каждой группе из 18 штук нужно последовательно. После этого, чтобы получить заданное напряжение, группы также соединяют последовательно. Если соединить пластины и их группы параллельно, сила тока будет выше, а мощность – ниже, чем при последовательном соединении.

Фотоэлементы, смонтированные на подложке

Для пайки используют маломощный паяльник и прутковый припой с канифольной сердцевиной. Точка пайки перед спаиванием смазывают  карандашом-флюсом. Фотопластины очень тонки и хрупки, поэтому надавливать на паяльник нельзя.

Одну группу спаивают «цепочками» из 6-ти элементов. Так как их соединяют последовательно, среднюю цепочку нужно осторожно повернуть по отношению к двум прочим на  180 градусов. Если вы решили соединить цепочки между собой специальной шиной (широким плоским проводом), поворачивать средний ряд не нужно.

Схема сборки солнечных элементов (соединение цепочек шиной)

Зачем нужны диоды Шоттки?

Как уже говорилось, в наборы Solar sells, кроме самих фотоэлементов и материалов для пайки, входят так называемые диоды Шоттки (шунтирующие диоды). Что это такое и обязательно ли их ставить? Упрощенно говоря, эти диоды не дают батарее разряжаться ночью и в пасмурную погоду.

Предполагается, что такой диод желательно припаивать к каждой ячейке, но на практике его ставят на всю батарею («минус» диода припаивается к «плюсу» батареи). Наиболее же оптимально устанавливать диод Шоттки на каждую половину батареи, описанной выше. Тогда если одна ее часть окажется в тени, вторая будет продолжать работать. Устанавливать шунтирующие диоды лучше внутри, а не снаружи батарей – они эффективнее работают при более высокой температуре.

Приклеивание панелей

Теперь можно клеить цепочки пластин на подложку. Нанесите каплю силиконового герметика в центр каждой из шести пластинок в цепочки. Переверните цепочку лицом вверх и уложите на разметку. Осторожно прижмите, чтобы герметик «схватился». Цепочка очень гибкая, поэтому чтобы не порвать тонкие проводки, переворачивать ее лучше вдвоем.

Осторожнее с герметиком! Капля герметика в центре пластинки прочно приклеит ее к основе. Но если вы нанесете клеящий состав по всей площади пластины, она со временем сломается. Так происходит потому, что при нагревании и охлаждении основа и пластинки расширяются и сжимаются по-разному.

Еще один способ приклеить получившуюся панель к подложке – использовать для этого двустороннюю   мягкую полимерную монтажную ленту типа Rollfix. Она пригодна для применения на открытом воздухе.  Нарежьте  из ленты небольшие кусочки, которые (точно так же, как и герметик) поместите в центры пластинок.

Защитное стекло

Чем более прозрачным будет защитный материал солнечной батареи – тем лучше. Можно использовать обычное толстое оконное стекло, а можно взять для корпуса солнечной батареи часть стандартного стеклопакета. Но стекло может разбиться во время града, а менять защитную панель на коллекторе достаточно сложно.


Лучшим материалом для защитного экрана считаются плексиглас или оргстекло. Крепить лист можно силиконовым герметиком, а можно использовать всё ту же монтажную ленту Rollfix. Стекольщики используют для приклеивания стекла хитрый способ, который позволяет приклеить его быстро и ровно.

Наклейте монтажную ленту по периметру короба, но снимите только краешек защиты с верхнего клейкого слоя. Теперь наложите лист стекла, оргстекла или плексигласа немного приподнимите его и вытяните «за хвостик» всю защитную пленку. Лист ляжет на место. Теперь остается заизолировать стыки герметиком, и батарея готова.

советов своими руками о том, как создать солнечную батарею

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

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

Шаг 1. Создание шаблона и построение рамы

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

Шаг 2: солнечные элементы

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

Шаг 3: Просверливание отверстий в раме для соединения

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

Шаг 4: приклеивание ячеек к каркасу

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

Шаг 5: Припаиваем провод

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

Шаг 6. Электроэнергия

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

Шаг 7. Надавите на оргстекло

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

Шаг 8: Установка распределительной коробки

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

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

Последние мысли

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

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

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

DIY OFF GRID СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА: 12 шагов (с изображениями)

Первым компонентом, который мы собираемся подключить, является контроллер заряда.Внизу контроллера заряда в моем контроллере заряда есть 3 знака. Первый слева предназначен для подключения солнечной панели, имеющей положительный (+) и отрицательный (-) знак. Второй со знаком плюса (+) и минус (-) предназначен для подключения батареи, а последний - для прямого подключения нагрузки постоянного тока, например, ламп постоянного тока.

Согласно руководству по контроллеру заряда всегда сначала подключайте контроллер заряда к аккумулятору, потому что это позволяет откалибровать контроллер заряда на 12В или 24В систему.Подключите красный (+) и черный (-) провода от аккумуляторной батареи к контроллеру заряда.

Примечание: Сначала подключите черный / отрицательный провод от аккумулятора к отрицательной клемме контроллера заряда, затем подключите положительный провод.

После подключения аккумулятора к контроллеру заряда вы можете увидеть, что светодиодный индикатор контроллера заряда загорается, показывая уровень заряда аккумулятора.

После подключения этого инвертора клеммы для зарядки аккумулятора подключаются к соответствующим положительным и отрицательным клеммам аккумулятора.

Теперь вам нужно подключить солнечную панель к контроллеру заряда. На задней стороне солнечной панели есть небольшая распределительная коробка с 2 подключенными проводами с положительным (+) и отрицательным (-) знаком. Клеммные провода обычно меньше по длине. Для подключения провода к контроллеру заряда вам понадобится специальный разъем, известный как разъем MC4. Смотрите картинку. После подключения солнечной панели к контроллеру заряда при наличии солнечного света загорится зеленый светодиодный индикатор.

Примечание. Всегда подключайте солнечную панель к контроллеру заряда, повернув панель в сторону от солнца, или вы можете накрыть панель темным материалом, чтобы избежать внезапного высокого напряжения, идущего от солнечной панели к контроллеру заряда, которое может повредить его.

БЕЗОПАСНОСТЬ:

Важно отметить, что мы имеем дело с постоянным током. Таким образом, положительный (+) должен быть подключен к положительному (+), а отрицательный (-) с отрицательным (-) от солнечной панели к контроллеру заряда.Если он перепутается, оборудование может взорваться и загореться. Поэтому при подключении этих проводов нужно быть предельно осторожным. Рекомендуется использовать 2 цветных провода, т.е. красный и черный цвета для положительного (+) и отрицательного (-). Если у вас нет красно-черного провода, вы можете намотать красный и черный отводы на клеммы.

Наконец подключите нагрузку постоянного тока или светильник постоянного тока.

Дополнительная защита:

Хотя контроллер заряда и инвертор имеют встроенные предохранители для защиты, вы можете разместить переключатели и предохранители в следующих местах для дополнительной защиты и изоляции.

1. Между солнечной панелью и контроллером заряда

2. Между контроллером заряда и батареей

3. Между батареей и инвертором

Измерение и регистрация данных:

Если вам интересно узнать, как много энергии вырабатывается вашей солнечной панелью или сколько энергии потребляется приборами, которые вы должны использовать для счетчиков энергии.

Кроме того, вы можете контролировать различные параметры в автономной солнечной системе с помощью удаленной регистрации данных.

Для счетчика электроэнергии на базе DIY вы можете увидеть мои инструкции на СЧЕТЧИКЕ ЭНЕРГИИ, который имеет возможность измерения и регистрации данных.

После того, как все подключено, автономная солнечная система готова к использованию.

Эти любители DIY Powerwall строят свои собственные домашние аккумуляторные системы

Растущее число энтузиастов, занимающихся домашним хозяйством, обращает свое внимание на накопление энергии в жилых помещениях.

Для этих поклонников Powerwall от Tesla за 3000 долларов не впечатляет. Вместо этого они создают свои собственные версии DIY - за небольшую часть стоимости.

Джеху Гарсия, Питер Мэтьюз и Даниэль Рёмер - лидеры движения, которое использует социальные сети, чтобы показать, как можно собрать домашние аккумуляторные батареи из аккумуляторов для ноутбуков.

Гарсия, чей канал на YouTube насчитывает почти 113 000 подписчиков, работает над созданием самодельной аккумуляторной системы промышленного масштаба с емкостью хранения 1 мегаватт-час. Его видео-анонс проекта был просмотрен более 91 000 раз.

Гарсия впервые рассказал, как создать самодельную версию Powerwall от Tesla в 2016 году. Хотя он так и не завершил проект, он вдохновил других ютуберов последовать его примеру.

Одним из них был австралиец Питер Мэтьюз, который ведет форум под названием DIY Powerwalls.В августе он продемонстрировал 23 000 подписчиков на своем канале YouTube самодельную систему хранения аккумуляторов на 40 киловатт-часов, собранную из 4480 литий-ионных элементов размером 18650.

В другом месте в Интернете Даниэль Ремер, который управляет веб-сайтом DIY Tech & Repairs, который имеет более 5000 подписчиков на YouTube, предлагает уроки о том, как собрать ячейки модели 18650 в пакеты, которые можно использовать для домашнего хранения.

Пока Гарсия не осуществит свои планы по созданию аккумуляторной системы на 1 мегаватт-час, Рёмер, похоже, удостоится чести создать самую большую в мире самодельную систему хранения энергии с емкостью более 100 киловатт-часов.

Другие руководства по батареям на YouTube включают DIY Tesla Powerwall Майка, где зрители могут увидеть экономию от любительской установки с солнечной батареей и хранилищем, и AveRage Joe, управляемый Джо Уильямсом, который демонстрирует попытки заставить 10-киловаттную систему работать в течение 24 часы.

YouTube - лишь один из нескольких каналов, на которых собираются поклонники заряда батареи. Страница DIY Powerwalls в Facebook, также управляемая Мэтьюзом, насчитывает более 7100 участников.

Стоимость создания собственной версии Powerwall, естественно, зависит от ряда переменных, от используемых частей до емкости хранилища.В видео, опубликованном в 2015 году и просмотренном более миллиона раз, Гарсия заявил, что может построить DIY Powerwall за 300 долларов.

Между тем, британский канал DIY Powerwall на YouTube оценивает стоимость в 900 долларов. Несмотря на такое снижение затрат, маловероятно, что YouTube-пользователи Powerwall сделают самодельный проект, что вызовет волну любительского производства систем хранения энергии.

Получение ячеек - например, из старых ноутбуков, купленных на eBay - является рутинной работой. «Когда они приходят ко мне, это просто аккумуляторы для ноутбуков», - объясняет Мэтьюз в видео.«Они мертвы. Обычно они больше не взимают плату.

Обычно причина в том, что одна или несколько ячеек вышли из строя. Проверка того, что они находятся в рабочем состоянии, может занять около часа на каждую ячейку. «Это очень трудоемкий процесс», - объясняет Мэтьюз.

Затем вам нужно собрать аккумуляторную систему, что включает в себя изготовление какой-то коробки или корпуса для ее установки. Ютуберы, использующие нестандартные аккумуляторные системы, обычно имеют хорошо укомплектованный сборочный цех или мастерскую, где можно играть.

То, что у них в итоге получается, иногда бывает достаточно большим, чтобы заполнить небольшой сарай, и совсем не близко к настоящему Powerwall с точки зрения дизайна или эстетики. Если посмотреть в сторону, есть еще проблема безопасности.

«Самостоятельное накопление энергии - это не то, что мы будем поощрять из-за неотъемлемых опасностей, связанных с электричеством и батареями», - сказал Ник Дженки из Dulas, специализированной консультационной фирмы по возобновляемым источникам энергии.

«Мы видели примеры, когда отечественные производители энергии пытались построить« Powerwalls », используя старые аккумуляторы 18650 для портативных компьютеров», - сказал он.«Однако никому, даже опытному инженеру, крайне не рекомендуется собирать литий-ионный аккумулятор большой емкости из бывших в употреблении или даже новых компонентов».

«Помимо опасностей, связанных с электричеством и высоким напряжением, литиевые элементы содержат легковоспламеняющиеся органические растворители и могут загореться при неправильном обращении», - отметил Дженки.

«В случае большой батареи возгорание будет очень серьезным и потенциально опасным для жизни», - сказал он.

Вот почему, по словам аналитика по хранению энергии GTM Research Бретта Саймона, «хранение энергии своими руками, скорее всего, останется прерогативой некоторых преданных любителей, а не тенденцией, которая подорвет рынок."

«Кроме того, по мере того, как бытовые системы хранения становятся все более популярными, потребители с большей вероятностью приобретут надежный бренд с гарантией, чем попытаются создать свою собственную систему», - добавил он.

4 ошибки DIY с точки зрения установщиков солнечных батарей

2. Построение собственного солнечного стеллажа

Часто люди думают, что солнечные стеллажи слишком дороги. Они видят цены на систему багажников на крышу или наземное крепление и думают, что они могли бы просто сделать что-нибудь из Uni-Strut в хозяйственном магазине за гораздо меньшие деньги.При этом они получают что-то уродливое, что не предназначено для удержания панелей, не покрывается их страховкой и гарантированно рассердит вашего супруга. Кроме того, это вызовет протекание их крыши. Эти системы «сделай сам», построенные из готовых запчастей хозяйственного магазина, также занимают больше времени, потому что вам нужно «изобретать» стеллажную систему с нуля. Несмотря на то, что солнечные стеллажи могут быть дорогими, все они соединяются вместе и работают вместе, поэтому в конечном итоге это вызовет гораздо меньше головной боли.

Некоторые люди даже строят стеллажи из обработанной под давлением древесины.Если вы не установите панели должным образом, на солнечные панели не будет распространяться гарантия. Любая система, которая будет монтироваться на крыше, должна быть рассчитана на срок службы 25 лет. Создать что-то из готовых деталей просто невозможно.

Покупка подходящего солнечного стеллажа экономит время

Установщики солнечных батарей своими руками делают ошибки при установке стеллажа, чтобы сэкономить деньги. Существует множество способов сэкономить деньги при создании системы, но время, потраченное на создание стеллажной системы своими руками, значительно замедлит ваш солнечный проект.

Если вы хотите построить систему самостоятельно, важно хотя бы попросить кого-нибудь помочь вам спланировать систему. Многие люди имеют опыт работы с электрикой и не боятся высокого напряжения, однако все же важно поговорить с кем-нибудь о проектировании панелей, стеллажей и электропроводки.

Совсем недавно у нас был заказчик, который хотел использовать провода меньшего диаметра, потому что они у него были. Он спросил, почему он не может его использовать. Нам пришлось сказать ему, что он может загореться и вызвать пожар в его доме.Так что, если вам нужен совет по построению системы, никогда не помешает спросить.

Сделай сам - Как построить солнечный генератор (3000 Вт) - Часть 1

Примечание: В оригинальной конструкции этого самодельного солнечного генератора использовался инвертор на 2000 Вт. Мы обновили его до новой модели мощностью 3000 Вт в последней версии вместе с несколькими другими улучшениями. Прежде чем строить солнечный генератор, следуя нашим планам, обязательно посмотрите видео с обновлениями ниже, чтобы узнать о последних изменениях!

Введение
Солнечные генераторы

(также называемые генераторами на солнечной энергии) - чрезвычайно полезные инструменты.Я начал изучать одни из самых больших портативных солнечных генераторов на рынке, потому что идея полностью бесшумного генератора, который может работать с большими мощными нагрузками, никогда не нуждаясь в бензине, является действительно крутой концепцией. Если вы хотите запустить портативную настольную пилу или отправиться на прогулку или в поход, где шум стандартного генератора будет раздражать, эти солнечные генераторы действительно удобны.

Вскоре я понял, что могу построить свой собственный - возможность выбрать компоненты, которые лучше всего соответствуют моим потребностям, и даже лучше сэкономить примерно половину стоимости по сравнению с покупкой произведенного солнечного генератора.В этом посте вы шаг за шагом узнаете, как построить собственный солнечный генератор своими руками, защищающий от атмосферных воздействий!

Сборка солнечного генератора - быстрые ссылки

Часть 1 - Обзор компонентов - (текущий этап)
Часть 2 - Тестирование компонентов
Часть 3 - Установка внутренних и внешних компонентов
Часть 4 - Электропроводка солнечного генератора
Часть 5 - Крышка из плексигласа и обновления дизайна
Часть 6 - Солнечная панель и Расширение банка батарей

Увидев, что есть в наличии, я понял, что хочу разработать собственный солнечный генератор по многим причинам.Во-первых, это будет намного дешевле. Во-вторых, я могу добавить несколько функций, которых нет в производимых единицах. В конце концов, потому что это будет приятный проект!

Создав свой собственный, вы узнаете все о небольших автономных солнечных установках, а также сможете отремонтировать отдельные компоненты, если у вас возникнут проблемы с ними в будущем. Вы также можете легко изменить планы, чтобы построить постоянную автономную солнечную электростанцию ​​для кабины или кемпера.

Для сравнения - популярный выпускаемый агрегат.Это красивая упаковка, и если вас не волнует стоимость, она может быть для вас хорошим вариантом, особенно если вы на самом деле не являетесь производителем.

Цена на снимке экрана указана на момент написания этой статьи. С тех пор цены могли измениться.

На момент написания вышеупомянутое устройство продается по цене 1999,95 долларов. Он включает инвертор переменного тока мощностью 1250 Вт с максимальной пиковой мощностью 1500 Вт. Он включает в себя две панели по 30 Вт.
Солнечный генератор, который я собираюсь показать вам, будет стоить вдвое дешевле, включая инвертор переменного тока пиковой мощностью 2000/4000 Вт, солнечную панель 100 Вт и высококачественную AGM-батарею с глубоким циклом.Я также добавлю дополнительные функции, такие как встроенные светодиодные прожекторы, сильноточный порт для подключения соединительных кабелей и некоторые другие.

Основные компоненты для нашего солнечного генератора

Я выбрал компоненты, перечисленные ниже, исходя из качества отзывов, а также цены и характеристик, подходящих для этого проекта.

Прочный кейс Pelican 1620

Я выбрал этот чехол Pelican 1620 для нашего портативного солнечного генератора, потому что он водонепроницаем / защищен от атмосферных воздействий, имеет несколько прочных ручек, а также вращающиеся колеса.После завершения юнит I будет довольно тяжелым, поэтому мне нужно было что-то, что может выдержать много злоупотреблений!

Пиковый инвертор переменного тока

Kreiger 3000 Вт / 6000 Вт

Инвертор Kreiger мощностью 4000 Вт должен обеспечивать работу практически всего, что обычно можно отключить от стандартной розетки на 15 Ампер. Он также поставляется с монтируемым дистанционным выключателем питания, который мы будем устанавливать сбоку нашего корпуса, а также с тяжелыми кабелями батареи 0 калибра и главным предохранителем.

Когда этот пост был впервые создан, мы использовали блок на 2000 ватт, который больше не доступен.Блоки на 3000 и 4000 Вт устанавливаются и подключаются таким же образом, хотя на видео и фотографиях используется более старая версия на 2000 Вт.

Renogy 100 Вт Солнечная панель и зарядное устройство

Этот комплект включает очень качественную монокристаллическую солнечную панель Renogy на 100 Вт, а также солнечное зарядное устройство на 30 А, которое хорошо подходит для наших нужд. В комплект также входит набор солнечных кабелей MC4 для легкой установки.

Optima Blue Top 8016-103 Аккумулятор

Аккумулятор Optima Blue Top AGM - это аккумулятор глубокого разряда, что означает, что мы сможем разряжать аккумулятор несколько больше в ночное время или во время коротких нагрузок высокой мощности без сокращения нормального срока службы аккумулятора.Еще одним преимуществом этой батареи является то, что у нее есть как стандартные верхние стойки, так и резьбовые для облегчения подключения. Еще одна важная особенность заключается в том, что аккумулятор можно установить и использовать в любом положении, что важно, учитывая, что наш солнечный генератор может стоять вертикально или укладываться в разных направлениях при нормальном использовании.

Основные компоненты солнечного генератора

Ниже приведен список компонентов, используемых в этом посте, и их текущие цены на Amazon.
(если вы используете блокировщик рекламы, список может не отображаться)

Дополнительные компоненты и принадлежности

Вам понадобится два набора из них:

Инструменты, которые могут вам понадобиться (если у вас их еще нет!)

Щелкните здесь, чтобы перейти к части 2, где я покажу вам, как выполнять функциональное тестирование всех ваших компонентов, прежде чем мы начнем собственно сборку.

Отзывы

Привет,

Я только что установил ту же систему Renogy в своей каюте в Талкитне, Аляска. Я был впечатлен качеством и простотой системы… Спустя год она все еще работает. Так приятно иметь в удаленном месте светодиодные фонари и зарядные устройства для телефонов.

Хорошая работа Марка,

Я посмотрел видео и, что удивительно, смог следить за всем, что вы говорили 😀 Я собираюсь построить один из них сам.

Привет Марк,

Спасибо за туториал, я планирую построить солнечную систему по вашим требованиям.Мне просто было любопытно, с какой нагрузкой могут справиться ваши текущие спецификации. Я планирую построить дом, который будет поддерживать дом, состоящий из холодильников, кондиционеров, освещения и телевизоров.

Мне нравится идея и подробные планы, которые вы предоставили. Огромное спасибо. Я сам попробую.

Эндрю Зельц

Это фантастическая обучающая презентация. Я подумывал о создании солнечного генератора / резервного аккумулятора для своего дома (каждый год мы получаем много отключений электроэнергии из-за шторма). Вы очень хорошо спланировали компоненты своего генератора и собрали их в готовый комплект, который выглядит так же хорошо, как и все, что я видел в рекламе.

Я планирую доработать идею и использовать две панели (соединенные вместе на петлях) и 2 батареи в кейсе, что потребует либо большего кейса, либо некоторых изменений в прилагаемых компонентах. Я также хочу использовать свое внешнее освещение низкого напряжения, когда оно не требуется для аварийного питания, поэтому я получаю от него двойную работу в течение года.

Спасибо за подробное объяснение того, как реализовать проект!

Привет, Марк, в восторге от этой сборки! Мы живем недалеко от Хилтон-Хед, и после недавнего урагана мы начали думать об альтернативной энергии вечером во внутреннем дворике, когда отключили электричество!

У меня вопрос по выбранной вами батарее.вы строите большой силовой агрегат, который мне нравится, и основная забота будет заключаться в питании холодильника.

Как вы выбирали аккумулятор? Почему один, а не два? Я видел на Amazon, что батарея optima имеет 55 Ач, этого достаточно для питания в течение длительного времени (скажем, 2-3 дня, если в любой день облачно, и за дополнительную плату).

Я все еще изучаю электричество, поэтому, пожалуйста, ответьте на мои вопросы.

Не могу дождаться видео 3, спасибо!
Стефан

Привет, Марк, мне очень понравились ваши видеоуроки по солнечному генератору, и я был поглощен покупкой и поиском определенных деталей.Мне интересно. Атомная станция обязана заменять довольно большие батареи каждые пять лет, даже если срок их службы составляет 15-20 лет. Похоже, я мог бы легко восстановить одну или две батареи для своих нужд. Тем не менее, они очень большие батареи, и я подумал, что попрошу вас внести свой вклад. Батареи - GNB Flooded Classic NXT-33. Я думаю, они весят около 400 фунтов. НО у них есть ампер / час 2264. Подключение предмета показывает все.

Если вы хотите оставить отзыв, нажмите здесь.Спасибо!

20 идей для самостоятельного создания солнечного зарядного устройства - как сделать солнечное зарядное устройство

Солнечное зарядное устройство - это устройство, которое использует накопленную энергию солнца для зарядки других устройств. Их полезно иметь, потому что они предлагают варианты без электричества, а также могут использоваться, когда солнце не выходит или в пасмурный день. Когда дело доходит до создания солнечного зарядного устройства, существует множество вариантов, сделанных своими руками. Вот список из 20 планов, которые предлагают отличные пошаговые инструкции о том, как сделать собственное солнечное зарядное устройство своими руками.

1. Солнечное зарядное устройство своими руками - 7 шагов

Этот план состоит из 7 шагов, как сделать это зарядное устройство USB на солнечной энергии. Необходимые предметы: солнечные батареи, провод 22 калибра, понижающий преобразователь, клеевой пистолет и многоразовая сумка для продуктов. Дополнительные элементы включают термоусадочную трубку и люверсы.

Солнечные панели прикреплены к сумке с продуктами, что упрощает их складывание и транспортировку.

сдвиньте изображение, чтобы увидеть шаги

Чтобы узнать больше, нажмите здесь .

2. Самодельное солнечное зарядное устройство, использующее переработанный аккумулятор для ноутбука

В этом видео-уроке показано, как сделать самодельный способ использования переработанного аккумулятора ноутбука для изготовления солнечного зарядного устройства для телефонов. Весь блок, включая солнечную панель, размещен в пластиковом корпусе, который не защищает его, но также упрощает транспортировку. Аккумулятор ноутбука литий-ионный, поэтому с ним следует обращаться с особой осторожностью.

3.DIY солнечное зарядное устройство менее чем за $ 5

Весь смысл проекта «Сделай сам» состоит в том, чтобы сделать его простым и недорогим. Это именно то, что этот блоггер показывает вам, как это делать. В этом процессе используются дешевый пластиковый контейнер и несколько основных солнечных батарей. Время, необходимое для его приготовления, составляет от 20 до 30 минут и считается простым.

сдвиньте изображение, чтобы увидеть шаги

Щелкните здесь, чтобы сделать это.

4.Зарядное устройство для солнечных батарей DIY

Этот человек покажет вам, как заряжать литиевую аккумуляторную батарею 18650. Батареи этого типа используются в самых разных сферах, поэтому важно, чтобы они были всегда доступны и заряжены. Если вы обнаружите, что в аккумуляторе нет питания, вы можете легко зарядить его с помощью этого солнечного зарядного устройства, сделанного своими руками.

5. Самодельное солнечное зарядное устройство для ноутбука

Быть цифровым кочевником - это очень популярная карьерная ниша, которую преследуют миллениалы.Это означает, что вы работаете в цифровом формате из любой точки мира, будь то кафе в Испании или скамейка в парке в Австралии. Когда необходимо уложиться в важный срок, убедитесь, что у вас не закончился заряд вашего ноутбука. Вот здесь и пригодится этот план. Он научит вас, как использовать энергию солнца для зарядки вашего ноутбука.

6. Складное зарядное устройство для телефона с солнечной панелью, 5 В

Max Imagination - маленький ребенок, который снимает отличные видеоролики своими руками.Это его взгляд на солнечное зарядное устройство для телефона. Это видео показывает, что такое зарядное устройство могут сделать даже дети младшего возраста. Мне нравится этот тип зарядного устройства, потому что он открывается, чтобы показать больше солнечных панелей, но он также легко складывается до меньшего профиля, что упрощает переноску. Это электростанция на 5 В.

7. Самодельное солнечное зарядное устройство для электрического велосипеда

Вот отличный пример солнечного зарядного устройства, которое не компактно и не используется для зарядки телефона.Электрический велосипед - отличный экологически чистый способ передвижения. Стоимость, связанная с покупкой велосипеда, не всегда низкая, поэтому имеет смысл, что он найдет способ сделать зарядку велосипеда более экономичной. Он купил сборные солнечные панели и сделал самодельную конструкцию, чтобы удерживать их. Какой отличный энергоэффективный способ зарядить его новый байк.

Щелкните здесь, если хотите узнать, как он это сделал .

8. Автомобильное автомобильное зарядное устройство USB на солнечной батарее

Это простое автомобильное зарядное устройство USB на 5 В для телефона.Это компактное зарядное устройство можно разместить на приборной панели в течение всего дня, чтобы солнечная панель могла поглощать солнечную энергию. Вечером, когда вы едете домой с работы, вы можете легко зарядить свой телефон с помощью полностью заряженного солнечного зарядного устройства.

9. Постройте DIY солнечную зарядную станцию ​​

Солнечные панели теперь доступны в различных размерах, что значительно упрощает сборку DIY солнечного зарядного устройства практически для любого устройства, которое вы хотите.Процесс остается очень похожим независимо от того, какой размер солнечного зарядного устройства вы делаете. Наиболее важно определиться с тем, какой будет ваша структура; отдельно стоящие, переносные или прикрепленные к земле. Вам понадобится переносная солнечная панель, кабели (солнечные), контроллер, инвертор и аккумуляторы.

Щелкните здесь, чтобы получить инструкции.

10. Солнечное зарядное устройство для iPhone своими руками

В этом видео показан очень простой способ сделать солнечное зарядное устройство для аварийной зарядки или даже для кемпинга.Этот видеоблогер использует базовые предметы, такие как небольшая солнечная панель и крышки для бутылок, чтобы поднять устройство, чтобы оно не лежало на земле. Солнечная панель составляет 5 В, а схема представляет собой схему зарядки аккумулятора. Определенно очень простой и минималистичный подход к солнечной зарядке.

11. Diy Зарядное устройство для телефона на солнечной панели

Эта многоцелевая солнечная электростанция стоит около 150 долларов и занимает около 3 часов.Однако, как только вы его построите, вы будете благодарны за мощность, которую этот зарядный блок сохраняет на ночь, когда электричество может отключиться или в любой другой чрезвычайной ситуации, которая может возникнуть.

Он не только полезен, но и отлично смотрится на вашем столе или кухонном столе.

Щелкните здесь, если хотите узнать, как сделать это .

12. Зарядное устройство для солнечных панелей своими руками

Если вам нужно видео, в котором показано, как сделать солнечное зарядное устройство для литий-ионного / литий-ионного аккумулятора, оно расскажет, как это сделать.Есть простые инструкции, и процесс довольно прост.

13. Самодельное солнечное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Знаете ли вы, что свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор можно заряжать с помощью солнечной панели? Поскольку это более крупный проект, вам понадобится солнечная панель, а также вольтметр. Подключите аккумулятор и панель, это должно вызвать повышение напряжения. Большинство автомобильных аккумуляторов имеют напряжение 14 В, поэтому, когда оно приближается к этому значению, автомобильный аккумулятор заряжается.

Однако следует предостеречь. Автомобильные аккумуляторы можно легко повредить, если зарядить так быстро, поэтому убедитесь, что вы используете солнечную панель подходящего размера.

Щелкните здесь для получения дополнительных инструкций .

14. Самодельное солнечное зарядное устройство для GoPro

Влоггер в этом видео объясняет, как создать USB-зарядное устройство для солнечной панели для GoPro и собрать его менее чем за 10 долларов. Вам понадобятся солнечная панель, модуль зарядного устройства, силиконовые провода.Он даже прикрепляет свой телефон к печатной плате, чтобы показать, сколько энергии вырабатывается.

15. Солнечное зарядное устройство своими руками для любого типа телефона

Отличный проект для начинающего. Этот процесс позволяет пользователю заряжать любой тип телефона с помощью этого универсального солнечного зарядного устройства. Вы можете использовать коробку Altoids, как показано на изображении, или вы можете использовать коробку любого другого типа аналогичного размера. Остальные товары можно приобрести в местном магазине электроники.

16. Самодельное солнечное зарядное устройство с предметами из долларового магазина

В этом видео говорится, что вы можете создать солнечное зарядное устройство за 1 доллар. Он использует автомобильное зарядное устройство USB, которое купил в местном долларовом магазине. Резервная батарея, провода и солнечные батареи - это то, что у него уже было под рукой. Если у вас есть все необходимое, то это действительно лучшее низкобюджетное солнечное зарядное устройство. Печатная плата вытаскивается из USB, и на видео показано, как создается весь проект.

17. Самодельное солнечное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов

Этот блоггер показывает, как создать солнечное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов. Их настройка позволяет заряжать две батареи одновременно с помощью солнечной панели на 6 В. Но на этом процесс не заканчивается, вы также можете узнать, как превратить этот DIY, чтобы он также заряжал мобильный телефон.

Для получения дополнительной информации нажмите .

18. Портативное солнечное зарядное устройство мощностью 100 Вт для самостоятельного изготовления

Если вы живете в доме на колесах или на колесах, это отличное видео о том, как создать мобильное солнечное зарядное устройство.Для начала не нужно много вещей. Некоторые удлинители также могут потребоваться в зависимости от того, как далеко ваша солнечная панель находится от батареи.

19. Самодельное солнечное зарядное устройство с использованием игральной карты

Это может показаться странным, но можно сделать дешевое солнечное зарядное устройство с помощью игральной карты менее чем за 15 минут. Процесс очень прост, и это видео отлично его объясняет.

20.Зарядное устройство для солнечных батарей Diy 12V

Это автономная концепция, в которой солнечная панель закреплена на опоре. Проводка проходит через столб и подключается к контроллеру для зарядки аккумулятора. Он использует скрытую систему, в которой многие элементы очень хорошо скрыты.

Самостоятельная автономная солнечная система | PROINSO Снабжение солнечной энергией

Самостоятельная автономная солнечная система

Хотя цены на солнечные панели постепенно снижаются с 2007 года, стоимость установки автономной солнечной системы неуклонно растет.Однако любой домовладелец, у которого есть базовый набор инструментов, может установить его самостоятельно, что может помочь существенно снизить общую стоимость системы.

Причина, по которой многие решают нанять профессионала (или полностью отказываться от этой идеи), заключается в кажущейся сложности процесса, когда на самом деле, если вы разложите его на части, вы увидите, что отдельные шаги совсем несложны.

Следующая статья структурирована как пошаговый процесс, в котором рассказывается, как выбрать подходящие батареи, солнечные панели, инвертор и контроллер заряда, а затем рассказывается, как их правильно подключить и настроить.

Основные компоненты

Чтобы построить простую автономную солнечную систему, вам потребуются следующие компоненты:

  • Солнечная панель
  • Батарейки
  • Инвертор
  • Контроллер заряда

Выньте из ящика для инструментов несколько предметов, таких как медный провод, прерыватель, счетчик, предохранители и разъем MC4.

Содержание

  • Рассчитать нагрузку
  • Выбрать аккумулятор
  • Выберите солнечную панель (и)
  • Выбрать контроллер заряда
  • Выбрать инвертор
  • Крепление солнечной панели
  • Соедините компоненты
  • Подключите компоненты
  • Пошаговое руководство по созданию автономной солнечной системы

В следующем сегменте представлены подробные инструкции по установке автономной солнечной системы с несколькими важными примечаниями по безопасности.

1. Рассчитайте нагрузку

Прежде чем выбирать отдельные компоненты, очень важно рассчитать ваши потребности в энергии. Не позволяйте этому вас напугать, это всего лишь базовая математика.

  • Во-первых, составьте список всех приборов, которые будут работать, и определите количество часов, в течение которых они будут зависеть от солнечной энергии.
  • Во-вторых, проверьте таблицу характеристик каждого устройства в списке, чтобы узнать их номинальную мощность.
  • Затем вам нужно рассчитать Ватт-час: ВАТТ-ЧАС = ВРЕМЯ РАБОТЫ x НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ ПРОДУКТА

Наконец, рассчитайте общее количество ватт-часов.Это число, которое вы получаете, когда вычисляете ватт-часы для отдельных продуктов, а затем складываете их все вместе.

2. Выбираем аккумулятор

Домовладельцы обычно устанавливают солнечные панели, чтобы иметь резервное питание при кратковременном отключении питания или для обеспечения автономной структуры.

Теперь, чтобы быть уверенным, что все ваши устройства, которым требуется постоянное номинальное напряжение, постоянно находятся под напряжением, и что у вас достаточно энергии для работы в ночное время, рекомендуется использовать аккумулятор глубокого разряда.В отличие от автомобильных и велосипедных аккумуляторов, аккумуляторы глубокого разряда предназначены для обеспечения частичной разрядки и глубокой медленной разрядки - это означает, что они могут заряжаться в течение дня, а затем постепенно разряжаться не более чем на 45–75% своей емкости.

Прежде чем переходить к другим компонентам, вы должны выбрать между напряжением системы 12/24 В или 48 В. Те, кто планирует питать дом меньшего размера, обычно выбирают 12 В или 24 В, в то время как 48 В зарезервированы для структур с высокими требованиями к мощности.

3.Выберите солнечную панель (и)

Назначение солнечной панели - преобразовывать солнечный свет, который она получает, в электричество в виде постоянного тока (DC). Обычно они делятся на монокристаллические или поликристаллические, первые немного дороже, но более эффективны.

Выбранная вами солнечная панель должна быть способна полностью зарядить выбранную вами батарею за один день. Эта часть может быть немного сложной, поскольку количество солнечного света сильно зависит от географической области, времени года и ряда других факторов.Тем не менее, независимо от местоположения, можно с уверенностью предположить, что панель будет получать солнечный свет в среднем в течение 4 часов.

Распространенное заблуждение состоит в том, что солнечные панели работают только тогда, когда небо ясное, и они получают прямой солнечный свет, хотя на самом деле они способны производить электричество также и в пасмурную погоду. Однако они производят около четверти электроэнергии, как в солнечные дни, и только 10% в очень пасмурный день.

4. Выбрать контроллер заряда

Контроллер заряда - это устройство, расположенное между батареей и солнечной панелью, используемое для регулирования тока и напряжения, поступающего от солнечных батарей.Он регулирует заряд батареи при повышении входного напряжения от панелей. Таким образом, контроллер заряда предотвращает перезарядку аккумулятора.

Есть три типа контроллеров заряда на выбор:

  • ВКЛ / ВЫКЛ, известен как наименее эффективный
  • MPPT , поддерживающий статус высокоэффективного контроллера заряда, но также и дорогостоящий
  • PWM , обеспечивающий удовлетворительные результаты по довольно доступной цене

Окончательное решение должно быть принято на основе ваших личных предпочтений, но мы советуем выбрать либо MPPT, либо PWM.

5. Выбрать преобразователь

Инвертор

- это устройство, используемое для преобразования постоянного тока в переменный (AC), то есть электричество, от которого питаются ваши приборы.

Есть три типа инверторов для солнечных панелей на выбор:

  • Square Wave , по самой низкой цене, но не подходит для всех устройств
  • Модифицированная синусоида , которая не подходит для емкостных и электромагнитных устройств, таких как микроволновая печь, холодильник и большинство типов двигателей
  • Чистая синусоида подходит для большинства устройств и, таким образом, более эффективна, чем квадратная и модифицированная синусоида

Мощность выбранного инвертора должна быть выше или, по крайней мере, равна общей нагрузке, рассчитанной на первом этапе.

6. Установите солнечную панель

Очень важно установить солнечную панель на земле или на крыше, чтобы не было препятствий для солнечного света. Также важно наклонить его в правильном направлении - если вы находитесь в северном полушарии, направьте их на юг или направьте их на север, если вы находитесь где-то в южном полушарии. Таким образом, вы обеспечите максимальное улавливание солнечного света.

Один из методов, используемых для надежного крепления панелей, заключается в использовании бетона, который следует заливать на каждую ножку стенда.

Чтобы установить панель на подставку, используйте встроенные отверстия по бокам, чтобы прикрутить ее к подставке. Вы также найдете небольшую распределительную коробку на задней стороне панели с отрицательным и положительным знаком полярности. Распределительные коробки на небольших панелях поставляются с внешними проводами, а на больших панелях - с клеммными проводами с разъемом MC4.

Используйте черный провод для отрицательного вывода и красный провод для подключения положительного полюса.

7. Соедините компоненты

Хотя вы рассчитали емкость аккумулятора и рейтинг солнечных панелей, обратите внимание, что эти размеры не всегда доступны в виде единого блока.Чтобы компенсировать разницу, вам нужно добавить небольшую панель или батареи, которые будут соответствовать системным требованиям.

Чтобы обеспечить соответствие номинальному току и напряжению, вам необходимо использовать последовательные и параллельные соединения.

  • Последовательное соединение - Подключите положительную клемму одного устройства (солнечной панели или аккумулятора) к отрицательной клемме другого.
  • Параллельное соединение - Подключите положительную клемму одного устройства (солнечной панели или аккумулятора) к положительной клемме другого.

8. Подключите компоненты

Мы советуем начать с контроллера заряда и сначала подключить его к аккумулятору, чтобы он прошел калибровку. Сначала подключите отрицательный провод от аккумулятора к отрицательной клемме контроллера, а затем подключите положительный.

Если вы все сделаете правильно, на контроллере загорятся световые индикаторы, указывающие уровень заряда батареи.

Затем подключите контроллер заряда к солнечной панели, соединив провода, которые вы найдете в распределительной коробке.На этом этапе вам понадобится разъем MC4.

Примечания по безопасности: При подключении контроллера заряда к солнечной панели убедитесь, что панель обращена в сторону от солнца, и накройте ее темным материалом. Таким образом вы избежите потенциально повреждения контроллера заряда внезапным высоким напряжением от солнечной панели.

Кроме того, при подключении двух устройств положительный вывод на панели должен быть подключен к положительному выводу на контроллере заряда.То же самое и с отрицательной клеммой. Большинство людей решают использовать провода разных цветов, чтобы избежать путаницы, которая может привести к поломке или даже возгоранию.

Заключительные слова

Мы надеемся, что предоставленные нами инструкции помогли вам настроить автономную солнечную систему. Если у вас есть какие-либо сомнения, не стесняйтесь обращаться к нам - мы будем более чем рады предоставить ответы и советы по лучшим устройствам, которые вы можете получить для проекта.

ПОЛУЧИТЬ БЕСПЛАТНУЮ ЦЕНУ

Если вы готовы перейти на солнечную энергию, вы можете связаться с нами
, чтобы получить БЕСПЛАТНОЕ индивидуальное предложение для покупки полной солнечной системы

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *