Солнечные батареи как сделать: Как сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов

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:

Световые элементы одного типа генерируют идентичное напряжения, вне зависимости от размера и формы, поэтому их требуемое количество останется неизменным
Генерация тока имеет прямую зависимость от размера элемента: большие генерируют больший ток, маленькие – меньший.
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):

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

как сделать в домашних условиях, самодельная панель, как смастерить самому из пивных банок и других подручных средств, пошаговая инструкция

Использование энергии солнца ассоциируется по большей части с космическими аппаратами. А теперь еще с разными далекими странами, где ускоренно развивается «альтернативная энергетика». Но попробовать то же самое даже с самодельными устройствами по силам почти всем.

Особенности и разновидности устройства

Из экзотического устройства, предназначенного только для специальных нужд, солнечная батарея превратилась в уже относительно массовый источник энергии. И причина не только в экологических соображениях, но и в беспрерывном росте цен на электроэнергию из магистральных сетей. Более того, есть еще немало мест, где такие сети вовсе не протянуты и неизвестно когда они появятся. Самостоятельная забота о протягивании магистрали, объединение ради этого усилий большого числа людей вряд ли возможны. Тем более что даже при успехе предстоит окунуться в мир стремительной инфляции.

Важно понимать, что панели, вырабатывающие электричество, могут довольно сильно отличаться друг от друга.

И дело даже не в формате – внешний вид и геометрия как раз довольно близки. А вот химический состав отличается разительно. Наиболее массовые изделия выполнены из кремния, который доступен почти всем и стоит недорого. По производительности батареи не хуже как минимум более дорогих вариантов.

Существует такие три основных варианта кремния, как:

монокристаллы;
поликристаллы;
аморфное вещество.

Монокристалл, если исходить из сжатых технических объяснений – это наиболее чистый тип кремния. Внешне панель похожа на своеобразные пчелиные соты. Основательно очищенное вещество в твердом виде делят на особо тонкие пластины, каждая из которых имеет не больше 300 мкм. Чтобы они выполнили свою функцию, используют электродные сетки. Многократное усложнение технологии по сравнению с альтернативными решениями делает подобные источники энергии наиболее дорогими.

Несомненным преимуществом монокристаллического кремния является очень высокий КПД по меркам солнечной энергетики, составляющий приблизительно 20%. Поликристалл получают иначе, требуется сначала расплавить материал, а затем медленно понижать его температуру. Относительная простота методики и минимальный расход энергоресурсов при производстве положительно сказываются на стоимости. Минусом становится пониженная эффективность, даже в идеальном случае она составляет не более 18%. Ведь внутри самих поликристаллов есть немало структур, понижающих качество работы.

Аморфные панели почти не проигрывают обоим только что названным видам. Кристаллов тут нет вообще, есть вместо них «силан» – это соединение кремния с водородом, размещаемое на подложке. КПД составляет примерно 5%, что в значительной мере компенсируется многократно увеличенным поглощением.

Немаловажно и то, что аморфные батареи лучше других вариантов справляются со своей задачей при рассеянном солнечном освещении и в пасмурную погоду. Блоки являются эластичными.

Иногда можно встретить комбинацию монокристаллических или поликристаллических элементов с аморфным вариантом. Это помогает сочетать достоинства используемых схем и гасить практически все их недостатки. С целью снижения стоимости изделий сейчас все чаще используют пленочную технологию, которая предусматривает генерацию тока на базе теллурида кадмия. Само по себе это соединение является токсичным, но выброс яда в окружающую среду исчезающе мал. А также могут использоваться селениды меди и индия, полимеры.

Концентрирующие изделия повышают эффективность использования площади панели. Но это достигается только при использовании механических систем, обеспечивающих разворот линз вслед за солнцем. Применение фотосенсибилизирующих красителей потенциально помогает улучшить прием энергии Солнца, но пока это скорее общая концепция и разработки энтузиастов. Если нет желания экспериментировать, лучше выбрать более стабильную и проверенную конструкцию. Это относится как к самостоятельному изготовлению, так и к покупке готового продукта.

Самостоятельное изготовление

Из чего делают?

Сделать своими руками солнечную батарею уже не так сложно, как кажется. Принцип действия устройства основан на применении полупроводникового перехода, освещенное устройство должно создавать ток. Самостоятельно изготовить приемник не получится, для этого нужны сложные производственные манипуляции и специализированное оборудование. А вот выполнить силовую часть преобразователя из подручных средств и материалов – не составляет особого труда. Для получения энергии в собственном смысле слова потребуется пластина из кремния, поверхность которой покрыта сеткой диодов.

Все пластины должны рассматриваться как обособленные генерирующие модули. Важно понимать, что оптимальная эффективность достигается при условии постоянного направления на солнце, и что придется позаботиться о накоплении энергии. Хрупкая батарея должна быть надежно защищена от любых загрязнений, от попадания снега. Если это все же происходит, посторонние включения следует убирать максимально быстро. Первым шагом при работе становится подготовка рамы.

Ее в основном делают из дюралюминия, который обладает следующими особенностями:

не подвержен коррозии;
не повреждается излишней влажностью;
служит максимально долго.

Но необязательно делать именно такой выбор. Если проведена окраска и специальная обработка, неплохие результаты достигаются с использованием стали либо древесины. Не рекомендуется ставить очень крупные панели, что неудобно и повышает парусность. Чтобы зарядить кислотный аккумулятор на 12 В, нужно создать рабочее напряжение от 15 В. Соответственно, модулей по 0,5 В потребуется 30 штук.

Можно создать конструкцию из пивных банок. Корпуса выполняются из фанеры 1,5 см, а лицевая панель формируется из органического стекла или поликарбоната. Допускается применение стандартного стекла толщиной 0,3 см. Гелиоприемник формируется при окрашивании черным пигментом. Краска должна быть устойчивой к значительному нагреву. Крышки разрабатываются таким образом, чтобы обеспечивать повышенную эффективность обмена теплом.

Внутри банок воздух прогревается гораздо быстрее, чем на открытом месте. Важно: требуется отмывать емкости сразу, как только принято решение об их использовании.

Брать следует только алюминиевые банки, стальные не подойдут. Проверка производится простейшим образом – с использованием магнита. Донце пробивают, вводят пробойник или гвоздь (хотя можно и сверлить).

Суппорт вставляют и искажают соответственно рисунку. Верх банки разрезают, чтобы получилось что-то похожее на плавник. Он помогает воздушному потоку снимать максимум тепла с греющейся стенки. Потом банку обезжиривают любым моющим средством и приклеивают отрезанные ранее части друг к другу. Исключить промахи можно, используя шаблон из нескольких досок, приколоченных гвоздями под прямым углом.

Довольно часто используют конструкции из дисков. Они выступают неплохими фотоэлементами. Как вариант, ставятся пластины из меди. Электрическая схема, как уже говорилось, работает по тому же принципу, что и большинство транзисторов. Фольга призвана предотвращать чрезмерный разогрев. Как альтернативу в летние месяцы используют просто поверхность, отделываемую в светлые цвета.

Какие инструменты понадобятся?

Чтобы произвести самостоятельно все работы по монтажу солнечной батареи на 220 вольт, понадобятся следующие инструменты:

паяльники, электрифицированные на 40 Вт;
герметики на базе силикона;
скотч, приклеиваемый с двух сторон;
канифоль;
припой;
провод, по которому будет уходить ток;
флюс;
шина из меди;
крепежные элементы;
дрель;
прозрачный материал листовой;
фанера, органическое стекло либо текстолит;
диоды конструкции Шоттки.

Как изготовить?

Пошаговая инструкция предусматривает выводы с панелей на батареи посредством защитного диода, что помогает исключить саморазряд. Поэтому на вывод подается ток напряжением 14,3 В. Стандартный зарядный ток имеет силу 3,6 А. Его получение достигается при использовании 90 элементов. Подключение частей панели производится параллельно-последовательным способом.

Нельзя использовать в цепочках неодинаковое число элементов.

С поправочными коэффициентами за 12 часов солнечного освещения можно получить 0,28 кВт/ч. Элементы расставляются в 6 полос, для довольно свободного монтажа требуется рама величиной 90х50 см. К сведению – когда есть подготовленные рамы с иными размерами, лучше пересчитать потребность в элементах. Если это невозможно, то применяют детали другой величины, их размещают, варьируя длину и ширину ряда.

Работать желательно на совершенно ровном месте, куда удобно подходить с любой стороны. Рекомендуется заготовленные пластины поставить немного в стороне, где они будут застрахованы от падений и ударов. Даже взять панель непросто, их берут только по одной и очень аккуратно. Крайне важно при монтаже в домашних условиях электрических солнечных панелей для дома или для дач поставить надежное УЗО. Такие блоки делают использование системы безопаснее, сокращая риск травмирования электрическим током и возгорания.

Большинство специалистов рекомендуют приклеивать распаянные элементы в виде единой цепи. Подложка должна быть плоской, поскольку это обеспечивает надежность. Как вариант, можно вставить в раму и основательно укрепить лист стекла либо плексигласа. Это изделие требует обязательной герметизации. На подложку выкладывают элементы в заранее определенном порядке и приклеивают их с помощью двустороннего скотча.

Работающая сторона должна быть повернута к прозрачному материалу, а паяльные выводы оборачивают в другую сторону. Удобнее всего распаивать выводы, если рама выложена рабочей плоскостью на столе.

Когда пластины приклеены, кладут смягчающую подкладку, для нее используют следующие материалы:

резину в листах;
древесноволокнистые плиты;
картонки.

Теперь можно вставить в раму оборотную стенку и герметизировать ее. Замена кормовой стенки на компаунд, в том числе на эпоксидную смолу, вполне возможна. Но такой шаг нужно совершать только при условии, что панель не придется разбирать и чинить. Стандартный сегмент выдает примерно 50 Вт тока при благоприятных условиях. А этого уже достаточно для подпитки светодиодных светильников в небольших домах.

Чтобы обеспечить комфортную жизнь, придется за сутки расходовать от 4 кВт/ч электричества. Для жизнеобеспечения семьи из трех человек понадобится подавать уже 12 кВт/ч. Учитывая неизбежные добавки (когда, к примеру, одновременно работает стандартный набор техники и перфоратор) – требуется увеличить этот показатель еще на 2–3 кВт. Эти параметры и можно взять за основу при расчете необходимых параметров. Чтобы работа проходила нормально, необходимо добавлять в схему устройство, контролирующее заряд.

12 В постоянного тока, ведь именно такую мощность выдает типовая и самодельная батарея, переделать на 220 В переменного способен инвертор. Если нет желания его приобретать, придется комплектовать дом электроаппаратурой, рассчитанной на 12 либо 24 В. Так как низковольтные магистрали насыщаются сильным током, придется выбирать провода значительного сечения и не скупиться на изоляцию. Для накопления выработанного электричества применяют в основном свинцовые аккумуляторы, содержащие кислоту. Несмотря на все технологические усовершенствования, лучший вариант еще не предложен. Чтобы увеличить вырабатываемое напряжение, ставят 2 или 4 аккумулятора.

Наибольшие расходы повлечет приобретение самих панелей, улавливающих солнечные лучи. Сэкономить можно, если заказывать китайский товар в электронных магазинах. В целом такие предложения качественные, но необходимо внимательно знакомиться с репутацией продавцов, с поступающими об их деятельности отзывами. Можно выбирать работоспособные системы с незначительными дефектами. Производители их бракуют и выставляют на продажу, чтобы не тратиться на дорогостоящую утилизацию.

Важно: не стоит монтировать в одной сборке разные по габаритам или вырабатываемому току элементы. Наибольшая генерация в таком случае все равно будет ограничена «узким местом».

Самостоятельная сборка инвертора оправдана только в случае ограниченного потребления тока. А контроллеры зарядов и вовсе стоят мизерную сумму, так что их производство своими руками не оправдывается. Проектируя батарею, следует помнить, что ее элементы должны отделяться разрывом в 0,3–0,5 см.

Часто выбирают сооружения из алюминиевых профилей и органического стекла. Тогда готовят на основе металлического уголка каркас прямоугольной формы. Углы каркаса сверлят, чтобы потом легче было скреплять конструкцию. Изнутри периметр смазывается силиконовым реагентом. Теперь можно поставить лист прозрачного материала, который как можно плотнее прижимают к раме.

Углы коробки пронзают шурупами, удерживающими специальные уголки. Эти уголки не дадут оргстеклу произвольно изменять свое местоположение внутри изделия. Сразу после этого оставляют заготовку в покое и ждут, пока герметик высохнет. На этом предварительный этап завершен. До внедрения солнечных уловителей в корпус его основательно вытирают, чтобы не было малейших признаков загрязнения. Сами пластины тоже очищают, но делают это предельно осторожно.

До сборки конструкций с припаянными на заводе проводниками желательно оценить качество соединений и ликвидировать все обнаруженные деформации. Когда шины еще не соединены, первоначально паяют их к контактам на пластинах, и только после этого связывают взаимно.

Последовательность соединения является следующей:

измерение требуемого участка шины;
нарезка полосок согласно результату замера;
смазывают обрабатываемый контакт флюсом на всем протяжении с нужной стороны;
прикладывают шину аккуратно и точно, прогретым паяльником ведут по всей поверхности, которую нужно соединить;
переворачивают пластину и все те же манипуляции повторяют сначала.

Важно: чрезмерно сильный нажим при пайке недопустим, что может разрушить хрупкие элементы. Нужно исключить и прогрев паяльником тех частей, которые не соединяются.

Закончив работу, внимательно осматривают всю поверхность батареи и каждого соединения. Нельзя, чтобы там были даже малейшие дефекты. Оставшиеся выемки и впадины устраняются еще одним проходом паяльника, уже максимально нежным и с еще меньшим прижатием. Сам паяльник не должен быть мощным, скорее, наоборот – сильный прогрев противопоказан. При отсутствии опыта столь тонкой работы желательно подготовить размеченный фанерный лист. Он позволит избежать многих серьезных ошибок. В ходе пайки контактов нельзя упускать из вида их полярность, в противном случае система работать не будет.

Приклеиваемые части соединяются тоже в максимально щадящем режиме. Избыток клея нежелателен, требуется накладывать в центральных частях пластин самые маленькие капли, которые только можно сформировать.

Перекладывание пластин в корпус желательно делать вдвоем, поскольку в одиночку это не слишком удобно. Далее, следует соединить каждый провод с края пластины с общими магистралями для тока. Вынеся подготовленную панель на освещенный солнцем участок, меряется вольтаж в общих шинах, который должен быть в пределах проектных значений.

Есть и другой способ герметизировать солнечную панель. Небольшие количества герметиков из силикона наносятся в промежутки пластин и на внутренние края корпуса. Далее, руками внешние стороны фотоэлементов прижимают к оргстеклу, при этом добиваются идеальной плотности. Накладывают незначительный груз на каждый край, дожидаясь высыхания герметика. После этого смазывают каждый стык пластины и внутренней стороны рамки.

При этом герметик может касаться краев оборота пластин, но не любой другой их части. Боковая часть корпуса послужит для установки соединяющего разъема, который связывается с диодами Шоттки. Внешняя сторона закрывается экраном, делаемым из прозрачных материалов. Создаваемая конструкция продумывается так, чтобы внутрь не попадало даже небольшое количество влаги. Лицевая грань из органического стекла покрывается лаком.

Полезные советы

Самодельная солнечная батарея может быть применена даже для отопления частного дома. Подобное оборудование можно монтировать, не требуя разрешения от государственных органов. Но даже при активном использовании оценить эффективность не получится раньше чем через 36 месяцев. Кроме того, такой вариант очень дорогой. Так как почти везде в России температура регулярно бывает отрицательной, придется дополнить гелиосистему теплоизоляцией.

Стабильное действие батарей обеспечивается в диапазоне температур от -40 до +90 градусов. Исправная работа гарантирована в среднем на 20 лет, а после этого эффективность резко сокращается. При выборе контроллера нужно учитывать разницу между мощными и слабыми электрическими системами. Если контроллера нет или он вышел из строя, придется непрерывно отслеживать заряды аккумуляторов. Невнимательность может сократить срок действия накопителя заряда.

Как сделать солнечную батаерю своими руками, смотрите в следующем видео.

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

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

Солнечная батарея своими руками

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

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

Что такое солнечная батарея, и как она работает?

Общие понятия о принципе получения электричества от солнечной энергии

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

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

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

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

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

Примерная схема системы выработки потребительской электрической энергии от солнечной

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

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

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

Три основных разновидности фотоэлектрических модулей

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

— монокристаллический;

— поликристаллический;

— аморфный (тонкопленочный).

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

Монокристаллический и поликристаллический вариант солнечной батареи

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

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

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

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

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

Поликристаллические пластины отличаются по внешнему виду от монокристаллов, так как имеют неоднородный по цвету окрас поверхностей, с перемежением темных и светлых участков.

Внешнее отличие пластин монокристаллов от поликристаллов заключается в однородности цвета.

В процессе эксплуатации у всех фотоэлементов происходит постепенное снижение мощности. Так, после года работы у монокристаллов она снижается на 3%, а у поликристаллических элементов — на 2%.
Суммарное количество электроэнергии, выработанное монокристаллическим модулем, примерно на 30% выше, чем у поликристаллических элементов, при их одинаковой площади.
Стоимость поликристаллов на 10÷15 % ниже монокристаллических батарей.

Аморфные солнечные модули

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

На современном рынке представлены три поколения подобных фотоэлементов:

Гибкие пленочные фотоэлементы на основе аморфного кремния имеют ряд преимуществ и значительно удобнее в работе

Элементы первого поколения являются однопереходными. Они имеют низкий КПД — всего 5% и относительно небольшой срок эксплуатации — не более 10 лет.
Пленка второго поколения тоже однопереходного типа, но уровень КПД у нее повышен до 8%, увеличен и срок эксплуатации.
Тонкопленочные батареи третьего поколения обладают КПД до 12%, и обладают длительным сроком службы, составляя конкуренцию кристаллическим вариантам.

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

Сравнение солнечных фотоэлементов

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

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

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

Параметры	Кристаллические панели	Аморфные тонкопленочные батареи
КПД изделий	9÷20%	6÷12%
Выходное напряжение одного фотоэлемента	Около 0,5 В	Около 1,7 В
Световой спектр максимальной чувствительности	Ближе к красному цвету, то есть для эффективной работы необходимо яркое солнце.	Ближе к ультрафиолету, то есть восприимчивы и к рассеянному освещению.
Гибкость	Хрупкие и ломкие, требуют обязательной жесткой основы и надежной защиты от механического воздействия.	Гибкие, легко гнутся, не заламываются.
Надежность при эксплуатации в экстремальных условиях	Требуют жесткой основы и надежной защиты от механического воздействия.	Более устойчивы к механическим воздействиям, хотя тоже требуют защиты.
Долговечность	При должной защите, эксплуатируются длительное время, но с годами постепенно снижается эффективность работы изделий.	Качественные изделия, выполненные с соблюдением технологии, выгорают на солнце на 4% за первые 4÷5 лет эксплуатации. Дешевые китайские аналоги могут подвести через 2÷3 года.
Вес	Тяжелые.	Легкие.

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

Что влияет на эффективность солнечных батарей?

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

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

Недостатки солнечных батарей

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

Действительно мощная, эффективная солнечная батарея потребует немалой полностью открытой для солнечных лучей площади.

Для получения достаточного количества энергии необходимо установить весьма большое количество батарей довольно больших размеров. Понятно, что для их размещения потребуются большие площади. Многие собственники частных домов используют для их монтажа солнечную сторону крыши.

Суммарные показатели емкости блока аккумуляторов должны соответствовать мощности солнечных батарей, поэтому количество и тип АКБ необходимо подобрать правильно.

Нельзя забывать, что батарея будет работать эффективно, только если ее лицевая сторона будет подвергаться периодической очистке от насевшей пыли, грязи, разводов высохшей дождевой воды. А это значит, что к поверхности необходимо обеспечить удобный и легкий доступ.
Солнечные батареи недостаточно эффективно функционируют в сумерках и совершенно не работают в ночные часы. Чтобы использовать энергию от них в любое время суток необходимо подключение к нескольким аккумуляторам, которые за солнечный период накапливают энергию.
Для большого количества аккумуляторов, если система планируется в качестве основного источника энергии, может потребоваться отдельное помещение.

«Накопителем» выработанной электрической энергии может быть целая батарея соединенных определенным образом аккумуляторов. Это потребует немало места. Да и стоимость аккумуляторов тоже может быть весьма значительной.

Солнечная энергия считается экологически чистой, однако сами пластины фотоэлементов содержат в себе такие токсичные вещества, как кадмий, свинец, мышьяк, галлий и т.п. При нагревании конструкции данные вещества могут выделяться не только в окружающую среду, но и проникать в помещения дома, если батареи установлены на крыше или балконе дома. Оптимальным вариантом будет установить систему в отдалении от жилых строений.

Солнечные батареи на поворотном механизме, постоянно поддерживающим поверхность в фокусе солнечного света

При установке батарей на открытой площадке, для более высокой эффективности их работы, систему часто снабжают специальным фотоэлементом, реагирующим на положение Солнца, и поворотным механизмом, который будет поворачивать их вслед за движением светила. Эффективность повышается, но зато возрастает сложность системы и стоимость реализации проекта.
Пока что не приходится говорить о высокой эффективности работы подобных систем. Их КПД составляет в самом лучшем случае 20%, остальные 80% воспринятой поверхностью солнечной энергии уходят на нагрев самой батареи, средняя температура которой может достигать 55÷60 градусов. Как уже говорилось выше, при нагреве фотоэлементов, эффективность их работы падает.
Чтобы предотвратить перегревание батарей, применяют те или иные системы принудительного охлаждения. Например, устанавливаются вентиляторы или насосы, перекачивающие хладагент. Понятно, что такие приборы также требуют электроэнергии, а также периодического обслуживания. Кроме того, они могут значительно снизить надежность работы всей конструкции. Ну а проблема эффективного пассивного охлаждения батарей пока не решается.

Как собрать солнечную батарею в домашних условиях?

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

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

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

Солнечные батареи, установлены на балконном ограждении, а также закреплены к его остеклению. Такой монтаж будет актуален, если балкон находится на солнечной стороне дома. Красной рамкой выделена панель, монтаж которой будет показан.

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

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

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

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

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

* * * * * * *

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

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

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

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

Солнечные батареи своими руками — как сделать в домашних условиях (+фото)

Многих людей интересует, как можно преобразовать солнечную энергию в электричество. Альтернативные источники энергии всегда занимали умы людей, и уже сегодня каждый может получить энергию солнца. В статье мы расскажем как самостоятельно изготовить панели преобразователи из подручных средств (в домашних условиях), дадим пошаговую инструкцию по сборке конструкции.

Как это работает

Устройство солнечной батареи

Альтернативный источник энергии представляет собой генератор, действующий на основе фотоэлектрического эффекта. Он позволяет преобразовывать энергию солнца в электричество. Попадая на кремниевые пластины, являющиеся составными частями солнечной батареи, кванты света вытесняют электроны с последних орбит каждого атома кремния. Таким образом, можно получить большое количество свободных электронов, которые и образуют электрический ток.

Виды солнечных батарей

Прежде чем приступить к изготовлению солнечной панели, нужно выбрать модули преобразователи, которые будут использованы: монокристаллические, поликристаллические или аморфные. Наиболее доступными являются первый и второй варианты. Для того чтобы выбрать подходящие элементы, необходимо знать их точные характеристики:

Поликристаллические пластины с кремнием дают довольно низкий КПД – не более 8-9%. Однако они выгодно отличаются тем, что могут работать даже во время пасмурной погоды или облачности.
Монокристаллические пластины выдают около 13-14% КПД, однако любая облачность, не говоря уже о пасмурной погоде, значительно снижают мощность батареи, собранной из таких пластин.

Структура батарей

Оба вида пластин отличаются длительным сроком службы – от 20 до 40 лет.

Приобретая кремниевые пластины для самостоятельной сборки можно брать элементы с небольшими дефектами – так называемые модули B-типа. Некоторые компоненты пластин можно заменить, собрав таким образом батарею за существенно меньшие деньги.

Проектирование солнечной батареи

Угол наклона

Планируя размещение преобразователей, нужно выбрать место ее установки так, чтобы она располагалась под наклоном, принимая лучи солнца более — менее перпендикулярно. Идеальным способом станет такое размещение батарей, чтобы можно было корректировать их угол наклона. Располагать их нужно с наиболее освещённой стороны участка, причем чем выше, тем лучше – например, на крыше дома. Однако далеко не все крыши могут выдержать вес полноценной солнечной батареи, поэтому в некоторых случаях рекомендуется установить специальные опорные подставки под преобразователи.

Необходимый угол, под которым должна располагаться батарея, можно высчитать исходя из географического положения данного участка, а также уровня солнцестояния в данной местности.

Материалы для изготовления

Набор для сборки

Вам потребуются:

модули преобразователи B-типа,
алюминиевые уголки или готовые рамы для будущей батареи,
защитное покрытие для модулей.

Опорные рамы можно изготовить самостоятельно, используя алюминиевые рамки, или же можно приобрести уже готовые, различные по размеру.

Защитное покрытие для солнечных батарей может отсутствовать, а может представлять собой:

стекло,
поликарбонат,
оргстекло,
плексиглас.

В принципе, все защитные покрытия могут быть использованы без больших потерь преобразуемой энергии, однако плексиглас пропускает лучи хуже всех перечисленных материалов.

Монтаж

Размер рамки солнечной батареи зависит от того, сколько модулей будет использовано. Планируя расположение элементов, необходимо оставить между модулями расстояние в 3-5 мм для компенсации возможного изменения размеров из-за перепадов температуры.

Готовая работа

Рассчитав данные и получив нужные размеры, можно приступать к монтажу рамки. Если используются готовые рамки, нужно просто подобрать модули, полностью заполняющие их. Алюминиевые уголки позволяют создать батарею любого размера.
Рамка из алюминиевых уголков собирается с помощью крепежных элементов. На внутреннюю часть рамки наносится силиконовый герметик. Наносить его нужно тщательно, не пропуская ни одного миллиметра – от этого напрямую зависит срок службы батареи.
Далее в рамку помещается панель из выбранного защитного материала. Рекомендуется с помощью метизов качественно закрепить материал на рамке. Для этого понадобятся шурупы и шуруповерт. По окончании работ стекло или его аналог необходимо очистить от пыли и мусора.
Приобретенные модули могут как содержать уже припаянные контакты, так и нет. В любом случае рекомендуется либо произвести пайку с нуля, то есть трижды – для большей надежности – с использованием припоя и кислоты для паяния, либо пройтись с паяльником по уже сделанной пайке.
Солнечная батарея может быть собрана либо сразу на подготовленной раме, либо сначала на размеченном картоне. Выложив элементы на стекло необходимым способом, нужно соединить их пайкой: с одной стороны дорожки, ведущие ток, со знаком «плюс»; с другой стороны – со знаком «минус». Контакты последних элементов должны быть выведены на широкий серебряный проводник, так называемую шину.

Специалисты рекомендую установить также клемму с предусмотренной «средней» точкой. Постановка на нее шунтирующего диода не даст батарее разряжаться в ночное время или пасмурную погоду.

После окончания пайки необходимо проверить работу и тщательно ликвидировать все проблемы, убедиться в работоспособности панели.

Окончательным этапом работ станет герметизация изготовленных панелей с помощью специального эластичного герметика. Все соединенные модули полностью покрываются этой смесью. После ее полного высыхания нужно поставить вторую панель защитного материала, а также разместить получившийся источник альтернативной энергии под нужным углом в планируемом месте.

Видео

Полная видео инструкция по изготовлению солнечной батареи для дома:

Фото

Солнечный элемент

Основа

Установка подложки

Каркас

Окрашивание каркаса

Удаление воска

Раскладка и пайка

Собранная батарея

Крепление к основе

Блокирующий диод

Как сделать солнечную батарею своими руками

Учитывая стремительное повышение цен на электроэнергию и реальное снижение доходов граждан, возникают мысли об обращении к альтернативной энергетике. Солнечная энергия становится все популярнее ввиду заботы о климате. Она даже используется на некоторых устройствах уже сейчас. Например, можно приобрести “конструктор на солнечной батарее” для своего ребенка. Эта статья посвящена описанию инструкции по сборке солнечной батареи в обычных условиях.

Как работает солнечная электростанция?

Для сборки солнечной батареи для дома своими руками нужны некоторые знания, чтобы функционировала вся конструкция. Если человек будет понимать все принципы работы, он легче сможет собрать солнечную батарею.

Устройство солнечной батареи

Станция, работающая на солнечной энергии, опирается на три составляющих:

Сама солнечная батарея, которая является блоком из набора элементов. В них поступающая энергия разделяется на электроны с положительным и отрицательным зарядом. После прохождения этой процедуры образуется электрический ток.
Второй составляющей является аккумуляторная батарея. В одной батарее может содержаться сразу несколько аккумуляторов, до десяти штук. Если нужно повысить эффективность солнечной станции, необходимо добавить число аккумуляторов.
Третьим элементом является прибор, меняющий ток с низкого вида напряжения на энергию, имеющую высокое напряжение. Этот прибор носит название инвентор. Лучше покупать инвентор с мощностью более 4 киловатт.

Схема установки солнечных батарей

Что нужно для сборки солнечной батареи?

Прежде чем задаваться вопросом, как сделать солнечную батарею, необходимо запастись материалами.

Для сборки солнечной батареи на дому нужно купить элементы, которые улавливают солнечные лучи. Новые элементы могут обойтись в значительную сумму. Учитывая цену, выгоднее было бы купить новое устройство в собранном виде. Для экономии денег можно купить элементы, бывшие в употреблении, но сохраняющие работоспособность. Найти их можно на интернет-аукционах или спросить у знакомых, в крайнем случае.

Чтобы сделать один солнечный генератор нужно примерно 36 подобных элементов.

Стоит помнить, что элементы легко повредить и с ними нужно обращаться аккуратно.

Как сделать солнечную батарею своими руками?

Перед началом изготовления нужно приготовить несколько небольших деревянных брусков, листы фанеры, ДВП плиты и оргстекло.

Сначала нужно измерить и вырезать дно из фанеры. Затем на всей длине листа укрепляется брус, толщиной до 2,5 см. В брусе нужно сделать небольшие отверстия на расстоянии 20 мм. Они служат своеобразной вентиляцией для устройства.

Затем изготавливается прокладка для солнечного элемента. Ее делают из плиты ДВП, которая по размерам должна совпадать с периметром корпуса и хорошо лечь внутрь.

Схема контроллера заряда солнечной батареи

В данной основе также сверлится небольшая вентиляция. Расстояние между отверстиями на этот раз 5 см.

Следующим шагом изготавливается крышка для корпуса солнечной батареи. Для этого используется кусок оргстекла. Крышка из оргстекла должна подходить по размерам, чтобы прикрепляться к корпусу.

Корпус прокрашивается несколькими слоями краски и подсыхает некоторое время.

Настал момент для использования солнечных элементов. Их необходимо уложить на прокладку и соединить последовательно.

Припаивание одного элемента к другому – трудоемкий процесс. Будет лучше сначала соединить элементы в ряды, а затем спаять эти ряды в одну конструкцию, так как, если соединять все элементы сразу, их легко повредить.

Схема солнечной батареи автоматического освещения двора

После соединения всех рядов, нужно их перевернуть и укрепить при помощи силикона.

Затем необходимо проверить работоспособность конструкции специальным прибором, который измеряет напряжение на выходе. В рабочем состоянии напряжение должно быть 19 вольт.

Если измерения совпадают с этой цифрой, нужно припаять в это место небольшой диод для предотвращения разряжения аккумуляторных элементов.

Затем выводим провод и укрепляем крышку.

На данном этапе сборку солнечной батареи можно завершить. После окончания работы стоит провести наблюдения – могут ли батареи зарядить аккумулятор.

Нужно заметить, что батарея должна находиться в солнечном месте для более эффективной работы.

Как работает строительство солнечных панелей: DIY Solar

Время чтения: 3 минуты

Когда вы устанавливаете солнечные панели, ваш дом вырабатывает чистую электроэнергию с нулевым уровнем выбросов. Если вы любите делать все своими руками, вы можете построить свою собственную солнечную энергетическую систему. В некоторых случаях вы даже можете построить свои собственные солнечные панели, хотя количество, которое вы можете эффективно сделать самостоятельно, зависит от того, сколько вы хотите энергии.

Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем районе в 2021 году.

Узнайте, как сделать свои собственные солнечные панели.

Создание собственной солнечной панели — процесс трудоемкий и требует определенных навыков работы с электрикой.Тем не менее, это также может быть очень полезным — научиться создавать свои собственные фотоэлектрические панели — отличный способ понять, как генерируется солнечное электричество.

Прежде чем вы сможете создавать свои собственные солнечные панели, вам сначала нужно понять, как солнечные элементы вырабатывают электричество. Подавляющее большинство используемых сегодня солнечных панелей изготовлено из кристаллических кремниевых пластин, которые обычно имеют квадратные шесть дюймов. Когда солнце освещает эти пластины, электроны в них начинают двигаться. Этот поток электронов представляет собой электрический ток.

Одна полноразмерная солнечная панель, подобная той, что используется в солнечных энергетических системах на крыше, будет иметь 60 кремниевых пластин. Вы также можете сделать панели меньшего размера, если у вас низкие потребности в электроэнергии. После того, как вы купили отдельные солнечные элементы (их можно приобрести в Интернете), основной процесс создания собственной солнечной панели выглядит следующим образом:

Подготовьте основу для вашей панели. Многие производители солнечных батарей своими руками используют деревянную доску в качестве основы для своих солнечных батарей. Вам нужно будет просверлить отверстия в плате, чтобы через них проходили провода для каждой ячейки.
Соедините ваши солнечные элементы вместе. Это требует некоторого опыта в электромонтажных работах. Используйте паяльник, чтобы прикрепить провод к солнечным элементам, а затем соедините каждый из элементов вместе.
Прикрепите ячейки к подложке. Если возможно, прикрепите каждый фотоэлемент к основанию индивидуально. Это упрощает замену отдельной ячейки в случае ее повреждения или неправильной работы.

На данный момент у вас есть функциональная солнечная панель, которая может вырабатывать электричество, когда светит солнце.Однако солнечная панель сама по себе бесполезна. Если вы пытаетесь генерировать электричество для питания устройств в своем доме, вам необходимо соединить свою панель с инвертором, который будет преобразовывать энергию постоянного тока (DC) от солнца в мощность переменного тока (AC), используемую в большинстве современных электронных устройств.

Для автономной автономной системы вам также необходимо включить аккумулятор и контроллер заряда в вашу солнечную установку DIY. Аккумуляторная батарея служит для хранения избыточной энергии, а контроллер заряда регулирует количество электричества, протекающего через аккумулятор.

Если вы хотите построить систему солнечных батарей, которая будет питать ваш дом, процесс значительно усложняется. Стандартная солнечная фотоэлектрическая система, подключенная к сети, которая может питать ваш дом, будет иметь около 20 солнечных панелей, каждая из которых должна быть соединена вместе и установлена на вашей крыше (или в незатененном месте на земле на вашем участке). Что наиболее важно, квалифицированный электрик должен подтвердить, что ваша система построена правильно, прежде чем ваша коммунальная сеть позволит вам подключить ваши панели к электросети.

Создайте свою собственную систему солнечных панелей или работайте с установщиком

Независимо от того, для чего вы хотите установить солнечную батарею, вы сами создаете свою собственную систему солнечных панелей с комплектом солнечных батарей или работаете с опытным установщиком солнечных батарей.

Для небольших автономных установок вы можете сделать это своими руками.

Солнечные панели портативны и удобны для различных автономных применений. Вам даже не нужно строить собственные солнечные панели, если вы этого не хотите — в продаже есть недорогие комплекты солнечных панелей, которые включают в себя все компоненты, которые вам понадобятся для солнечной установки своими руками.Создание собственной системы солнечных панелей — хороший вариант, если вы хотите построить небольшую автономную систему для питания каюты, дома на колесах, лодки или крошечного дома.

Для системы солнечных панелей для всего дома, работа с установщиком солнечной энергии

Когда дело доходит до установки полномасштабной системы солнечной энергии на вашем участке, работа с установщиком солнечных батарей со значительным опытом может сэкономить ваше время и деньги. долгий пробег. Некоторые из ведущих компаний в области солнечной энергетики устанавливают солнечные энергетические системы на протяжении десятилетий — опыт, который невозможно воспроизвести ни в одном онлайн-исследовании или в руководствах по ремонту.Ваш установщик солнечной энергии также может помочь вам найти финансовые стимулы, доступные в вашем районе, и заполнить разрешения и заявки, необходимые для запуска и запуска вашей солнечной энергетической системы.

Чтобы получить представление о том, сколько вы можете сэкономить, установив систему солнечных панелей для своего дома, просмотрите мгновенную оценку солнечной энергии с помощью солнечного калькулятора EnergySage. Если вы спорите между созданием собственной солнечной энергосистемы и работой с установщиком, получите несколько предложений от местных солнечных компаний, чтобы узнать, сколько это будет стоить.Вы можете легко сравнить варианты, предлагаемые квалифицированными установщиками в вашем регионе, бесплатно, присоединившись к EnergySage Solar Marketplace.

Этот пост был первоначально опубликован в «Новостях Матери-Земли».

low cvr content

Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем районе в 2021 году

Полное руководство по созданию солнечных панелей с нуля

Коммерчески доступные солнечные системы могут быть дорогостоящими. Вы счастливы, если сможете делать свои солнечные панели с нуля?

Когда дело доходит до создания солнечной панели, первым делом делается каркас.

На втором этапе необходимо приобрести и подключить солнечные элементы, четвертый — построить коробку панели, пятый — подключить панель, и, наконец, установить солнечную панель в сборе.

Солнечная энергетика — это не застойная отрасль. Солнечная энергия, являясь возобновляемым источником энергии, не оказывает негативного воздействия на окружающую среду и снижает ее углеродный след. Солнечные системы также помогают минимизировать счета за электроэнергию.

11 шагов по созданию солнечной панели с нуля

[adsforwp id = ”945 ″]

Создание солнечной панели с нуля возможно, да.Но вам нужно внимательно выполнить 11 шагов, приведенных ниже, чтобы успешно это сделать. Шаг №8 — самый сложный. Перед тем, как практиковаться, нужно внимательно прочитать и рассмотреть фотографии.

Шаг 1: Создайте каркас для поддержки солнечных элементов

Шаг первый — создание каркаса солнечной панели. Он служит для защиты внутренних компонентов солнечной системы от механических и термических напряжений. Использование рамы защищает солнечные элементы из-за их хрупкости.Точки крепления внутри рамы пригодятся при установке панели на крыше.

Рама не должна иметь острых краев. Он должен быть механически и электрически проводящим, не говоря уже о его заземлении. При изготовлении каркаса можно использовать дерево, фанеру, стекло, пластик.

[adsforwp id = ”945 ″]

Шаг 2: Покупка солнечных элементов

Одним из компонентов солнечных элементов является полупроводниковый материал, известный как кремний.Элементы получают солнечную энергию от солнца и превращают ее в постоянный ток (DC). Позже постоянный ток превращается в переменный ток (AC) с помощью инвертора. Мы питаем наши дома, используя этот альтернативный ток.

Существует множество солнечных элементов, производимых различными производителями, но наиболее уважаемые производители находятся в США, Китае и Японии. Что касается стоимости, китайские продавцы предлагают самые дешевые солнечные элементы, но на них нет никакой гарантии. Американские производители имеют более высокое качество; таким образом, их клетки более дорогие.

Когда вы пытаетесь подсчитать количество солнечных элементов, которые вам следует приобрести, вы должны знать, что это будет полностью зависеть от количества энергии, которое вы пытаетесь произвести. При покупке солнечных батарей обратите внимание на следующее:

Солнечные элементы очень хрупкие; поэтому убедитесь, что вы покупаете дополнительные ячейки.
После того, как вы закажете элементы, производитель отправит их с воском. Нанесение на них воска предназначено для защиты. Воск можно легко удалить с солнечных элементов, погрузив их в горячую воду.
Ячейки можно легко купить в Интернете или создать их самостоятельно.
Элемент должен стоить менее 2 долларов за ватт.
Солнечные элементы бывают разных размеров. Стандартная ячейка имеет ширину около 6 дюймов. Его выработка составляет 1,75 Вт на ячейку. Если вы жаждете большей мощности, пожалуйста, купите больше гигантских ячеек.
Монокристаллический солнечный элемент немного дороже. Поликристаллические солнечные элементы — лучшая экономичная альтернатива.

[adsforwp id = ”945 ″]

Шаг 3. Добавление солнечных элементов

Можно купить солнечные элементы с предварительно установленными выступами; они невероятно дорогие.Заклеивание солнечных элементов — это важный процесс, и перед тем, как заклеить солнечные элементы, следует принять необходимые меры предосторожности.

Ниже перечислены некоторые меры предосторожности:

Всегда надевайте перчатки при работе с солнечными элементами.
С этими элементами следует обращаться крайне осторожно, поскольку они очень хрупкие.
При пайке обязательно наденьте маску и защитные очки, чтобы защитить себя от испарений и выпадения припоя.

Закладка солнечных элементов может быть достигнута путем приваривания проволоки к точкам контакта солнечных элементов. Подробные инструкции по установке солнечных элементов приведены ниже:

Солнечный элемент следует разместить в чистой комнате отрицательной стороной вверх.
Гибким пером следует тереться о сенсорные полоски. Это две линии через солнечные элементы.
Обратите внимание, что длина каждой части должна быть в два раза больше высоты солнечного элемента при обрезке соединительной проволоки.
Возьмите кусок провода и поместите его на контактные полоски. Направляющая проволока уже покрыта припоем. Вам нужно будет нагреть паяльник и припаять провод к солнечному элементу. Поместите кусок провода на контактные полоски. Проволока уже промазана солдатиком. Поставьте паяльник на огонь и приварите провод к ячейке.

Если вы не хотите проходить через этот процесс, я бы посоветовал вам купить готовые солнечные элементы с вкладками.

Шаг 4: Тестирование солнечных элементов

Тестирование является важной задачей; Причина в том, что одна солнечная батарея может повлиять на производительность всей панели.Вам необходимо проверить как ток, так и напряжение.

Проверка напряжения

Солнечный элемент следует размещать на солнце.
Убедитесь, что черный провод подключен к черному порту, а красный — к порту напряжения, чтобы проверить значение напряжения.
Поместите солнечные элементы на чистую поверхность положительной стороной вверх.
Черный цвет сенсорного мультиметра указывает на опасный контакт солнечной панели, а красный цвет указывает на положительный контакт солнечной панели.
Обратите внимание на значение напряжения на мультиметре. Значение напряжения для стандартных 1,75-ваттных солнечных элементов составляет около 0,5 вольт. Если вы заметили, что значение напряжения меньше 0,5 вольт, скорее всего, этот конкретный солнечный элемент неисправен.

Текущее тестирование

Поместите ячейку на солнечный свет.
Вставьте черный провод мультиметра в черный порт, а красный — в порт усилителя. Это необходимо для проверки текущего значения.
Включите мультиметр.Установите шкалу мультиметра в положение ампер.
Поместите солнечные элементы на чистую поверхность положительной стороной вверх.
Черный цвет сенсорного мультиметра указывает на опасный контакт солнечной панели, а красный цвет указывает на положительный контакт солнечной панели.
Запишите текущее значение на мультиметре. Текущая стоимость стандартного солнечного элемента мощностью 1,75 Вт составляет около 3,5 ампер. Если значение меньше 3,5 ампер, этот конкретный солнечный элемент, скорее всего, неисправен.

[adsforwp id = ”945 ″]

Шаг 5: Подготовьте переднюю и заднюю стороны солнечной панели

После того, как вы закончили тестирование солнечных элементов, теперь можно двигаться дальше для построения передней и задней стороны панели.Передняя боковая панель будет сделана из прозрачного листового акрила, а задняя — из белого акрилового листа. Ячейки должны быть зажаты между этими двумя листами. Акриловые листы, как правило, являются наиболее предпочтительными, потому что их материал прочный, устойчивый к атмосферным воздействиям и коррозии.

Размеры листов должны быть такими же, как у солнечной панели. Обратите внимание, что расстояние между ячейками примерно 0,25 дюйма не должно касаться друг друга при расчете размеров. Кроме того, оставьте примерно 1-2 дюйма дополнительного пространства на внешнем крае панели, чтобы освободить место для проводов и рам.После завершения расчетов вы разрежете два листа.

Шаг 6: Сборка солнечных элементов

На шаге 6 спланируйте, в каком месте будет размещаться каждый элемент. Позже вы можете приступить к соединению ячеек. Чтобы получить максимальное напряжение, элементы необходимо соединить последовательно. Например, если у вас 36 секций мощностью 63 Вт, наилучшей компоновкой будет четыре колонны солнечных элементов, каждая из которых имеет девять элементов, соединенных последовательно.

Нижняя часть ячейки положительна, а верхняя — отрицательна.
Поместите обе ячейки на чистую поверхность положительными сторонами вверх.
Используя паяльник, соедините обе ячейки проводом.
Как при пайке батарей, положительная сторона первого элемента соединена с отрицательной стороной следующей секции.

При подключении остальные ячейки повторяют вышеуказанные действия.

Убедитесь, что вы подключили столько солнечных элементов, сколько требуется для достижения наименьшего напряжения 12/24 вольт. Это напряжение необходимо для запуска инвертора 12-24 вольт.Напряжение преобразуется инвертором в 110/220 вольт переменного тока.

[adsforwp id = ”945 ″]

Шаг 7: Тестирование цепочек солнечных элементов

После подключения элементов убедитесь, что цепочки работают правильно, что означает, что они обеспечивают правильный ток и вольт.

Поместите гирлянды солнечных элементов на солнечный свет. Вы можете использовать мультиметры для измерения текущего значения и напряжения, поступающих от каждой цепочки солнечных элементов.

Шаг 8: Присоединение струн к акриловой основе

Я уверен, что теперь ваши солнечные элементы надежно прикреплены к акриловым листам (основе), как описано в шаге 5 — шаги для следуйте, когда вы прикрепляете струны к подложке.

Положите акриловый лист на чистую поверхность.
Положите стрингеры на поверхность положительной стороной вверх.
Нанесите небольшое количество кремния на положительную сторону каждого солнечного элемента для каждой струны.
Поместите струны в разные положения на обратной стороне акрила. Этот метод соединения строк называется последовательным подключением. Это помогает увеличить совокупное значение напряжения панели.

Шаг 9: Подключение цепочек солнечных панелей

После закрепления струн следующим шагом будет их соединение.В этом процессе используется шинный провод. При соединении струны можно использовать припой, флюс и паяльник.

Шаг 10: Как установить распределительную коробку

На шаге 10 мы установим распределительную коробку на задней части солнечной панели.

Просверлите отверстие размером с патрубок в верхней части панели, а также в распределительной коробке. Ниппель загонщика будет проходить через это отверстие из панели обратно в распределительную коробку.
С помощью кремния линия соединяет распределительную коробку на задней части солнечной панели.Слегка надавите на распределительную коробку и подождите, пока кремний высохнет.
Прикрепите двойную клеммную колодку к распределительной коробке (помните, что она должна быть внутри) с помощью силикона.
Вставьте патрубок в распределительную коробку. Помните, вставьте его через отверстие.
Пропустите две проволоки низкого калибра через патрубок.
Припаяйте черный провод низкого калибра к точке контакта провода отрицательной шины, а провод красного калибра — к точке контакта провода положительной шины солнечной панели.
Повторите шаг №6 для другой стороны солнечной панели.
Соедините красный провод с соединениями (всего 4 соединения — вам нужно подключить только одно) на клеммной колодке, а черный провод с другим контактом на клеммной колодке. Чтобы соединить эти провода с клеммной колодкой, ослабьте винт, пропустите через него провод и снова затяните.
Аналогичным образом, два других провода необходимо подключить к нижним точкам подключения клеммной колодки.
Другой конец этих проводов должен быть подключен к инвертору, который будет преобразовывать постоянный ток в переменный ток.

Шаг 11: Сборка солнечной панели

Этот последний шаг включает сборку всех составных частей. Поместите прозрачный акриловый лист поверх панели. Теперь поместите всю панель в рамку, которую вы подготовили на первом этапе. Панель готова. Пожалуйста, протестируйте его вывод, чтобы он работал нормально.

Теперь вы полностью делаете солнечную панель самостоятельно с нуля.Следующая информация, которую я предлагаю вам прочитать, — это эффективность материалов.

Какие материалы вам понадобятся для изготовления солнечной панели?

Перечень материалов, необходимых для изготовления солнечных панелей в домашних условиях:

Солнечные элементы
Провод шины Solar
Провод для подключения солнечных батарей
Flux Pen
Паяльник
Силиконовый герметик
Калибровочный провод
Дерево, стекло или алюминий
Сверло и винты
Акриловые листы
Мультиметр
Кусачки

[adsforwp id = ”945 ″]

Как сделать аккумуляторную батарею для солнечной энергии?

Можно построить аккумуляторную батарею в дополнение к солнечной панели.Я обрисовал в общих чертах некоторые необходимые шаги, которым вы должны следовать при проектировании и создании собственного аккумуляторного блока.

1. Рассчитайте свою нагрузку

Нагрузка — это количество электроэнергии, которое вы обычно используете изо дня в день. Это можно быстро сделать, внимательно изучив счета за электроэнергию за последние 12 месяцев. Как только вы получите эту сумму, разделите ее на 365, чтобы получить нагрузку.

2. Расчет резервного питания

После определения нагрузки вторым шагом является расчет требуемого резервного питания.Обычно людям требуется резервное питание примерно на 2–4 дня.

3.Подключение аккумуляторов

Есть два способа подключения нескольких аккумуляторов. У каждого метода есть свои преимущества.

In Series

Когда одна положительная клемма подключается к отрицательной клемме другой батареи, такое расположение создает гораздо большее значение напряжения.

Параллельно

Это когда положительный полюс одной батареи подключен к положительной клемме следующей батареи.То же самое и с отрицательными выводами.

Такая компоновка увеличивает общую емкость аккумуляторной батареи за счет увеличения ампер-часов.

Определение размеров инвертора

Инвертор — одна из наиболее важных частей солнечной панели.

Он преобразует выходную мощность постоянного тока солнечной панели и энергию, хранящуюся в батареях, в пригодный для использования переменный ток. Имейте в виду, что у инвертора нет емкости для хранения, и его должно быть достаточно

, чтобы выдержать максимальную нагрузку на корпус.

Изготовление солнечных панелей с нуля FAQ

Могу ли я установить свои солнечные панели?

Согласно исследованию EnergySage Solar Marketplace, стоимость проектирования и строительства солнечной панели составляет около 10% от общей стоимости. Если смонтировать панель самостоятельно, теоретически можно неплохо сэкономить. Квалифицированный мастер может построить и установить солнечную панель, но часто рекомендуется нанять лицензированного специалиста.

Солнечная система эксплуатируется около 25-30 лет, поэтому вы должны понимать первоначальные затраты и относительную выгоду.Если вы купите материал и монтируете панель самостоятельно, это обойдется вам дешевле, но при этом будет нарушена целостность.

Материал, доступный в Интернете, не будет соответствовать стандарту лицензионных солнечных панелей с 20-25-летней гарантией.

Можно ли жить от сети?

«Автономная жизнь» означает отключение от обычной электросети и от выработки электроэнергии из альтернативных источников, таких как солнечная энергия, энергия ветра и т. Д. Многие люди хотят вести экологически чистый образ жизни и здоровый мир.

Удаление сети сокращает использование ископаемого топлива, уменьшает углеродный след и способствует чистому и устойчивому миру. К сожалению, в США запрещено полностью отключаться от коммунальной системы. Кроме того, некоторые страны создают сетевые солнечные энергосистемы.

Электроэнергия, вырабатываемая вашей солнечной панелью, используется в сетевой системе для работы ваших бытовых приборов. Если у вас недостаточно электроэнергии, вы можете использовать вместе с ней обычную электросеть.

Это приведет к снижению ваших счетов за электроэнергию. Избыточная энергия, вырабатываемая солнечной панелью, возвращается в сеть в обмен на энергетические кредиты. Эти кредиты энергии можно использовать в сырую погоду и по вечерам. Некоторые энергетические компании также платят вам за эту избыточную электроэнергию.

Как построить солнечную панель с нуля

Коммерческие солнечные панели по-прежнему довольно дороги, но в этом нет необходимости. Солнечные элементы доступны от ряда поставщиков по всему миру и могут быть легко собраны в вашу собственную солнечную панель, изготовленную по индивидуальному заказу.

Напряжение ячеек

Хорошая вещь в создании собственной солнечной панели заключается в том, что вы можете сделать ее в соответствии со своими потребностями. Солнечные элементы обычно доступны с напряжением 0,5 В и различными выходными мощностями. Их можно соединить последовательно, чтобы получить любое необходимое выходное напряжение, кратное 0,5 В. Если вы хотите зарядить батарею глубокого разряда 12 В для автономной работы, вам понадобится панель 18 В, которая будет состоять из 36 последовательно соединенных ячеек (36 x 0,5 В = выход 18 В). Вам нужно 18V, чтобы даже когда панель не находилась под солнечным светом, она могла заряжать аккумулятор.

Чтобы уменьшить количество необходимых элементов, вы можете попробовать разделить солнечные элементы, чтобы получить более высокое напряжение от каждой ячейки.

Солнечные батареи 0,5 В

Выходная мощность солнечной панели

Второе соображение — это требуемая выходная мощность. Чтобы рассчитать, сколько солнечных элементов 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 потребуется 200 Вт / 4 Вт = 50 ячеек. Важно отметить, что выходная мощность не зависит от того, подключены ли элементы последовательно или параллельно.Вы можете прочитать эту статью о том, как правильно подобрать солнечную панель для вашего дома, чтобы оценить энергопотребление вашего дома. Также доступна электронная таблица, которая поможет вам в расчетах энергопотребления в домашних условиях.

Каркас солнечной панели

Наконец, вам понадобится каркас для солнечных батарей. Солнечные элементы чрезвычайно хрупкие, и их необходимо защищать, как правило, листом плексигласа или стеклом. Кроме того, вам необходимо защитить заднюю часть ячеек, хотя этот лист не обязательно должен быть прозрачным и может быть сделан из дерева, фанеры, стекла или пластика.Вам также понадобится сделать каркас, который прикреплен к основе для крепления панели.

Как собрать панель

В этом руководстве мы создадим небольшую панель мощностью 36 Вт, хотя методология создания более крупных панелей мощностью 200 или 300 Вт одинакова.

Что понадобится для одной панели

9 солнечных элементов (0,5 В 4 Вт) — Купить здесь
2 листа 3 мм безопасного / небьющегося стекла 0,5 м x 0,6 м (20 ″ x 24 ″) — Купить здесь
— Купить здесь
Solar Bus Wire — Купить здесь
Провод для накладки на солнечные батареи — Купить здесь
Flux Pen / Solar Pen — Купить здесь
— Купить здесь — Купить здесь

Как собрать панель

Сначала вам нужно начать с планирования компоновки панели.Обычно это делается в соответствии с пространством, которое у вас есть для панели, вы можете быть ограничены длиной или шириной панели, и вы можете настроить другие размеры в соответствии с вашими требованиями. Для 9 солнечных элементов использовался лист стекла 0,5 x 6 м (20 ″ x 24 ″), и элементы были расположены, как показано ниже:

Следующий шаг и, возможно, самый трудоемкий шаг в создании вашей панели — это установка солнечных батарей. Вы можете купить элементы с вкладками, и это рекомендуется, если вы не знакомы с использованием паяльника, хотя большинство поставщиков солнечных элементов предоставят вам элементы без вкладок.Это несложно, если у вас есть правильная техника, но вам может потребоваться сначала попрактиковаться на одной или двух ячейках, так как соединительную проволоку нелегко удалить.

Обрежьте провод для язычков немного (1 см / 1/2 дюйма) по длине одной ячейки для концевых выступов и удвойте длину каждой ячейки для соединительных выступов. Теперь начните припаивать провод к солнечному элементу. Сначала проведите фломастером линию по длине серебряных линий табуляции. Выровняйте провод для выступов над линиями выступов, а затем пропустите горячий паяльник по длине выступа.Не оставляйте паяльник на одном участке слишком долго, так как он перегреется и повредит элемент. Нет необходимости добавлять припой к проводу, так как проводник поставляется предварительно припаянным.

Вот видео-инструкция по припаиванию вкладок к солнечным элементам:

После того, как вы разместили все ячейки вкладками, вам нужно соединить их вместе. Передняя часть каждой ячейки отрицательная, а задняя часть ячейки — положительная. Их необходимо соединить последовательно, как батареи, чтобы сформировать цепочку ячеек задом наперед.Припаяйте соединительные провода от задней части одной ячейки к передней части соседней ячейки, пока вы не закончите каждую линию. Затем вы используете провод шины для соединения линий. Конечный план должен выглядеть как на схеме ниже:

Помните при соединении линий, что они тоже должны быть соединены положительным полюсом с отрицательным, поэтому соседние линии должны проходить в противоположных направлениях.

Когда вы закончите соединять ваши линии вместе, у вас должна быть одна положительная шина и одна отрицательная шина, которые будут выходами вашей солнечной панели.Они могут быть подключены к специальной коробке для солнечных панелей или припаяны непосредственно к проводам для небольших панелей.

После завершения сборки шинных проводов вы можете добавить защитное стекло или покрытие из плексигласа на солнечные элементы. Нанесите непрерывную полоску силикона по периметру подложки, а затем осторожно опустите стекло на подложку поверх ячеек. Силикон должен образовывать сплошное уплотнение по краям панели, и теперь ячейки будут защищены.

Скрепите вместе стекло и заднюю панель (в данном случае задняя панель также представляет собой стеклянный лист) и дайте силикону затвердеть в течение ночи.

Установите клеммную коробку на опорную плату и припаяйте клеммы исходящей шины к клеммной колодке. Коробку можно закрепить винтами на деревянной подложке или прикрепить силиконовой изоляцией, если используется стеклянная подложка.

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

Подключите его к солнечному контроллеру заряда для зарядки аккумуляторов или подключите его напрямую к нагрузке постоянного тока.Если вы запитываете нагрузку переменного тока, вам необходимо подключить силовой инвертор. Прочтите это руководство по выбору силового инвертора.

Прочтите наше полное руководство по переходу на солнечную энергию для получения дополнительной информации о проектировании системы солнечной энергии.

Как построить свою собственную систему солнечных батарей

Солнечные панели — отличный вариант для производства возобновляемой энергии, и вы даже можете построить их самостоятельно. Создание собственной солнечной системы для использования солнечной энергии — это серьезное мероприятие, но для многих мастеров своими руками или всех, кто интересуется инженерным делом, это может быть веселый и полезный проект.

Самостоятельное построение всей системы потребует большого количества исследований и планирования, включая поиск нужных материалов и получение надлежащего разрешения от вашего города.

Это имеет смысл, если вы хотите построить панель для небольшого проекта, например, в качестве резервного источника питания для дома на колесах. Мы не рекомендуем строить собственную систему солнечных панелей для использования в доме, слишком много ошибок, которые могут произойти и привести к небезопасным панелям.

Мы расскажем, что вам нужно знать, рассмотрим плюсы и минусы самодельных панелей и объясним, почему работа с профессиональным установщиком может быть более безопасным выбором.

Можно ли построить собственные солнечные батареи?

Да, можно построить свою собственную солнечную систему — и даже солнечные батареи — с нуля. Хотя это может быть рискованно, поскольку неправильная сборка приведет к поломкам и отказу системы.

Панели солнечных батарей изготавливаются путем спайки солнечных элементов в цепочки, соединения этих цепочек вместе и подключения их к распределительной коробке. После соединения компоненты необходимо герметизировать, чтобы активные части солнечной панели были водонепроницаемыми.Затем передняя часть закрывается прозрачным водонепроницаемым продуктом для защиты. Затем силикон используется для уплотнения панели по краям, чтобы влага не попадала внутрь.

Изготовить одиночную солнечную панель технически несложно, это в основном пайка проводов и солнечных элементов.

Самая большая проблема — найти качественный материал для изготовления панелей . Обычно материалы закупаются на разовой основе у множества различных дистрибьюторов, поэтому качество трудно отследить.Строительство солнечных панелей из некачественного оборудования может привести к повреждению панелей или риску возгорания из-за неправильного изготовления.

Если вы хотите построить свои собственные панели, мы рекомендуем строить их в меньшем масштабе для таких вещей, как подведение электричества к вашему сараю, а не ко всему дому. Небольшие проекты позволят снизить энергопотребление, что сделает установку «сделай сам» управляемой и с меньшей вероятностью сломается.

Для человека, практически не имеющего опыта работы с солнечным оборудованием, может быть опасно построить и установить систему, достаточно большую, чтобы обеспечить электроэнергией ваш дом.

Как построить систему солнечных батарей?

Вы можете выполнить пошаговую процедуру, описанную ниже.

Обратите внимание, прежде чем закупить оборудование, важно помнить, что солнечные элементы, предлагаемые на веб-сайтах, обычно составляют секунды, которые не прошли контроль качества. Они могут иметь сколы, дефекты или другие повреждения, что определенно не идеально.

Как построить систему солнечных батарей
Шаг 1	Разработайте и определите размер вашей системы
Шаг 2	Закупка комплектующих для солнечных батарей
Шаг 3	Купить инверторы и стеллажи
Шаг 4	Установить стеллаж
Шаг 5	Подключение солнечных батарей к стеллажу
Шаг 6	Установить солнечный инвертор

1.Спроектируйте и определите размер вашей системы в соответствии с вашими потребностями в энергии

Чтобы определить, сколько солнечных панелей вам понадобится, вам необходимо знать, сколько энергии вы планируете использовать в среднем в месяц и сколько солнечного света вы можете ожидать в течение года. Как только вы это узнаете, вы сможете выбрать, какая марка и модель солнечной панели вам подойдет.

Узнать больше : Сколько солнечных панелей мне нужно?

Если вы строите панели для небольшого проекта или устройства, вам потребуется меньше панелей.Просто определите, сколько кВтч потребуется прибору, а затем выясните, сколько панелей оттуда построить.

2. Приобретите компоненты, из которых состоит солнечная панель.

Вам понадобится:

Солнечные элементы
Предварительно припаянная проводка
Непроводящий материал (дерево, стекло или пластик)
Оргстекло

Солнечные элементы

Источник изображения: Energy.gov

Солнечные элементы — это то, что преобразует солнечную энергию в электричество, каждая солнечная панель состоит примерно из 36 солнечных элементов.

Предварительно припаянная проводка

Источник изображения: Amazon.com

Покупка предварительно припаянной проводки с выступами избавит вас от некоторых этапов процесса, но вам все равно понадобится паяльник, чтобы припаять проводку к задней части солнечных элементов и правильно натянуть провод для подключения солнечных элементов.

Непроводящий материал для крепления ячеек, например дерево, стекло или пластик

Для самодельных солнечных панелей дерево обычно лучше всего подходит в качестве основы, потому что в нем легко просверлить отверстия для проводки.Подключив солнечные элементы вместе, вы можете приклеить их к деревянной основе, а затем прикрепить все провода и спаять каждый солнечный элемент вместе.

После подключения вы подключаете эти провода к контроллеру заряда, который регулирует напряжение энергии. Из дерева также можно построить коробку для защиты солнечных элементов, а затем положить сверху оргстекло для защиты от влаги.

Уплотнить солнечную панель оргстеклом

После того, как ваши солнечные элементы подключены и приклеены к деревянной основе, вам необходимо закрыть их оргстеклом для защиты от тепла, мусора и влаги.

3. Приобретите дополнительное солнечное оборудование, такое как инверторы и стеллажи

Если вы не доверяете себе создавать солнечные панели с нуля, вы можете приобрести комплект солнечных панелей, который будет поставляться с более конкретными инструкциями (и обычно стеллажи), которые помогут защитить ваши панели. На самом деле покупка солнечного комплекта может быть более полезной, поскольку он уже включает в себя стеллажи.

Стеллажи — дело сложное, вам нужно будет определить, какое стеллажное оборудование подходит для вашего конкретного типа крыши или наземного крепления.Вариантов зажимного и монтажного оборудования доступно почти подавляющее количество, если посмотреть на сайты оптовых дистрибьюторов.

4. Установите стеллаж для солнечных батарей

При покупке стеллажа выбор варианта покупки зависит от того, где будут размещаться ваши панели. Например, будут ли они установлены на земле или на вашем доме на колесах? Это определит тип стеллажа, который вам нужно купить. После того, как вы выберете стеллажи, вам нужно наметить, где вы будете просверливать отверстия, чтобы прикрепить стеллажи к вашей конструкции.

5. Подключите солнечные батареи к стеллажному оборудованию

Чтобы прикрепить солнечные панели к стеллажному оборудованию, вам потребуются зажимы или соединители, предназначенные для стеллажа, который вы выберете. Покупка их вместе и у одного и того же дистрибьютора — хороший способ убедиться, что они созданы друг для друга. Комплекты солнечных панелей обычно поставляются со стеллажом, но если вы покупаете все отдельно, убедитесь, что вы провели исследование, чтобы построить полностью функционирующую систему солнечной энергии.

6. Установите соответствующий солнечный инвертор

Установка солнечного инвертора требует опыта, потому что его нужно будет подключить к электросети.Для этого мы рекомендуем воспользоваться помощью профессионального установщика, так как они сделают это безопасно и эффективно с соответствующими разрешениями.

Запросите расценки у лучших специалистов по установке солнечных батарей в вашем районе

Достаточно ли у вас опыта, чтобы создавать собственные солнечные батареи?

Солнечные панели относительно просты в сборке, но для того, чтобы они оставались работоспособными в течение длительного периода времени, их нужно строить с особой точностью. Солнечные панели должны сохранять свою целостность в суровых погодных условиях и от постоянного воздействия тепла и солнечного света.

Самодельные солнечные панели — это самая большая проблема безопасности. . Влага может попасть внутрь и испортить их, а неправильно построенные панели могут загореться от солнечного тепла. Освоение пайки и электромонтажа — задача, для решения которой обычно требуются знания квалифицированного электрика или инженера.

Построение системы требует готовности исследовать, делать ошибки и приобретать навыки электромонтажа и методов пайки.Так что, если вы опытный инженер или электрик, это может быть немного легче освоить, но это определенно не быстрые выходные, которые стоит делать своими руками.

Как построить собственную систему солнечных батарей с помощью комплекта?

Хотя создание солнечных панелей с нуля, а затем модернизация всей солнечной системы — это возможных , большинство людей обычно хотят построить солнечную систему из готового оборудования, а затем , а затем установить систему.

Основное преимущество покупки упакованного солнечного комплекта, например, у Grape Solar, по сравнению с покупкой всего материала по отдельности, заключается в том, что оборудование в комплекте гарантированно будет работать вместе.Это не обязательно так, если вы покупаете каждый товар специально. Например, некоторые солнечные панели и инверторы могут работать друг с другом только в рамках определенных электрических характеристик.

В комплекты солнечных панелей входит большинство деталей, которые вам понадобятся для завершения вашего небольшого солнечного проекта. Источник изображения: Amazon

Если вы не настроены построить систему с нуля, комплект солнечных батарей — лучший вариант, он будет менее дорогим и запутанным.

Каковы плюсы и минусы солнечных панелей и солнечных систем своими руками?

У большинства проектов DIY есть свои плюсы и минусы, но поскольку солнечные системы поставляют электричество в ваш дом, очень важно правильно изготовить панели. Это разница между экономией нескольких тысяч долларов и наличием солнечных батарей, которые, как вы знаете, будут безопасными.

Как видите, минусы значительно перевешивают плюсы.

Плюсы и минусы построения собственной солнечной системы
Плюсы	Минусы
Имеются планы и инструкции	Может вызвать пожар
Может быть отличным опытом	Материалы могут быть некачественными или продаваться б / у
	Самодельные системы часто нарушают электрические нормы
	Не имеет права на скидки или налоговые льготы
	Гарантия недействительна

Плюсы

Планы и инструкции доступны в Интернете практически бесплатно.Выполнение шагов по созданию панели, безусловно, возможно, но это большой проект, за который нужно взяться.
Производство собственных солнечных панелей для небольших автономных проектов может стать отличным опытом. Если у вас инженерное мышление и вам интересно, как работают солнечные батареи, это может быть забавным испытанием для вас.

Минусы

Самодельные солнечные панели, неправильно настроенные, могут вызвать возгорание из-за сильного перегрева в жаркие солнечные дни.
Если вы решите покупать подержанные солнечные батареи на таких сайтах, как eBay, вы, скорее всего, приобретете заводские секундомеры, забракованные или поврежденные солнечные элементы. Покупка любого из этих материалов обязательно приведет к сбою системы.
Самодельные системы часто нарушают электротехнические нормы и правила, что приводит к проблемам с получением разрешений. Легче полагаться на компанию, занимающуюся солнечной энергетикой, в решении электрических кодов.
Самодельные панели не имеют права на льготы, такие как федеральный налоговый кредит или скидки, которые помогают снизить стоимость домашних солнечных систем.
Гарантии на любые детали будут аннулированы, гарантия на модель обычно распространяется только в том случае, если она установлена профессионалом.
У сэкономленной суммы может быть короткий срок хранения. Если ваши панели сломаются, вы будете на крючке за эту цену. Не говоря уже о том, что самодельные панели не прослужат так долго, как профессионально сделанные.

Сколько стоит создание собственной системы солнечных панелей или комплектов солнечных панелей?

Комплекты солнечных панелей

различаются по цене, система мощностью 6 кВт может стоить от 7000 до 15000 долларов без учета федеральной налоговой скидки в размере 26%.Однако это не включает затраты на разрешение или установку, которые включены, если вы работаете с профессионалом.

По состоянию на апрель 2021 года средняя стоимость системы мощностью 6 кВт составляет около 17 100 долларов США до вычета налогов; после чего система заработает 12 654 доллара. Эта относительно более высокая стоимость того стоит, потому что она поставляется с системой, которой можно доверять в течение 25 лет.

Что касается создания солнечных панелей с нуля, затраты на солнечные элементы, проводку, инверторы, разрешения и т. Д. Действительно различаются, и в сумме они могут быть меньше, чем стоимость работы с профессионалом.Но эти панели могут не работать, и у вас не будет поддержки производителя или гарантий, на которые можно положиться, если ваша система перестанет работать или у вас возникнут вопросы.

Какие еще преимущества профессиональных установок?

Стоимость установки солнечной системы может быть пугающей, однако существует множество вариантов финансирования, таких как солнечные ссуды, а также стимулы для домовладельцев, которые могут резко снизить цену.

Хотя стоимость установки солнечной системы высока, установщики имеют многолетний практический опыт — то, что невозможно повторить ни одним исследованием или инструкциями.

Ознакомьтесь с нашим списком 100 лучших установщиков в США

В конце 2020 года была продлена федеральная налоговая льгота, так что вы можете получить налоговую льготу в размере 26% для вашей солнечной системы до 2023 года. Повторяю, вы не будете иметь права на этот стимул, если вы построили и установили панели самостоятельно. .

Самодельные солнечные панели и солнечные системы возможны, но лучше оставить их для научных проектов или небольшого использования. Профессиональные установки могут не доставить вам удовольствия от завершения проекта, но они могут дать вам душевное спокойствие.

Узнайте, сколько будет стоить установка солнечных батарей на вашей конкретной крыше

Основные выводы

Создание солнечных панелей с нуля требует преданности делу и точности, они лучше всего подходят для небольших проектов.
солнечных панелей включают в себя все необходимые компоненты, что упрощает проект.
Если вы строите свою собственную солнечную систему, вы не получаете денежных стимулов, гарантий или поддержки от производителей.
Работа с профессиональными установщиками гарантирует безопасность, надежность и гарантию на панели в течение 25 лет.

Строить собственные солнечные батареи? Действовать осторожно

Написано Майклом Боксвеллом

Некоторые люди спрашивали меня о создании своих собственных солнечных панелей из отдельных солнечных элементов и спрашивали мое мнение на ряде веб-сайтов, на которых утверждается, что вы можете построить достаточно солнечных панелей для питания своего дома примерно за 200 долларов.

Я очень уважаю людей, обладающих способностями и способностями создавать собственное оборудование. Эти люди часто получают большое личное удовлетворение от возможности сказать: «Я построил это сам». Во многом этих людей нужно поощрять. Однако, если вы хотите построить свои собственные солнечные панели, я бы посоветовал проявить осторожность.

С некоторых веб-сайтов было сделано много заявлений, в которых говорится, что можно построить свои собственные солнечные панели и управлять всем домом от солнечных панелей с затратами в 200 долларов или меньше, продавать излишки электроэнергии обратно в энергосистему и даже получать доход. от солнечной.

Большинство заявлений, сделанных этими веб-сайтами, либо ложны, либо вводят в заблуждение. Когда вы подписываетесь на эти услуги, вы обычно получаете следующее:

Инструкции по созданию солнечной панели, которые практически идентичны инструкциям, которые можно бесплатно получить на таких сайтах, как Instructables.com
Информация о налоговых льготах и скидках за установку солнечных панелей в США. (Однако эти скидки и скидки не применимы к оборудованию домашнего изготовления.Веб-сайты не сообщают вам об этом).
Список компаний и частных лиц, которые будут продавать вам индивидуальные солнечные батареи.

Многие из веб-сайтов утверждают или, по крайней мере, предполагают, что вы можете управлять своим домом на солнечной панели, построенной примерно за 200 долларов. На самом деле, на ваши 200 долларов вы купите достаточно солнечных элементов, чтобы построить солнечную панель мощностью 60–120 Вт, что, безусловно, недостаточно для того, чтобы вы могли использовать в своем доме солнечную энергию.

Если оставить в стороне очевидный момент, что вы можете купить профессионально построенную солнечную панель мощностью 60-100 Вт с пятилетней гарантией и ожидаемым сроком службы 25 лет за 80-140 долларов, если вы будете делать покупки вокруг, есть разные причины, по которым это не очень хорошая идея. чтобы построить свои собственные солнечные панели, используя эту информацию:

Солнечная панель — это прецизионное оборудование, предназначенное для выживания на улице в течение десятилетий в ненастную погоду и огромные колебания температуры, включая сильную жару.
Профессионально изготовленные солнечные панели используют узкоспециализированные компоненты в условиях чистой комнаты и соответствуют очень высоким стандартам. Например, стекло — это специальный закаленный продукт, который выдерживает высокие температуры и оптимизирует проникновение света с нулевым преломлением.
Солнечные элементы, которые вы можете купить у продавцов на eBay, являются заводскими секундами, а завод не принимает их. Многие из них имеют дефекты, сколы и повреждения. Они чрезвычайно хрупкие, почти такие же тонкие, как бумага, хрупкие, как стекло, и их очень легко разбить.
Если вы не являетесь экспертом в технике пайки, вы, скорее всего, создадите холодное паяное соединение между одним или несколькими солнечными элементами. Холодные паяные соединения могут вызвать высокотемпературную дугу, которая может вызвать возгорание.
Не используйте оргстекло для покрытия самодельной солнечной панели. Небольшие дефекты оргстекла могут привести к преломлению света и сильному нагреву элементов внутри панели. Оргстекло также может деформироваться при высоких температурах, со временем увеличивая преломление света.
В большинстве инструкций рекомендуется строить каркас и основу из дерева. Это опасно из-за сильного нагрева солнечной панели. В жаркий и солнечный день температура поверхности панели может превышать 90 ° C (175 ° F). Если внутри панели возникает дополнительное локальное нагревание, то эти точки могут достигать 800 ° C (1472 ° F).
Есть несколько задокументированных случаев, когда самодельные солнечные панели загорелись и нанесли ущерб домам людей.Эти возгорания обычно вызваны некачественной пайкой или использованием неподходящих материалов.
Многие веб-сайты, рекламирующие самодельные солнечные панели, утверждают, что с их помощью можно обеспечить электричеством свой дом. В Соединенных Штатах подключение самодельных панелей к вашей домашней электросети будет нарушением Национального электротехнического кодекса, и поэтому вам не будет предоставлено разрешение на их установку.
Многие из этих веб-сайтов делают вывод, что вы также можете продавать свою электроэнергию обратно коммунальным компаниям.Фактически незаконно устанавливать неутвержденное оборудование для выработки электроэнергии в коммунальные сети во многих странах, включая Соединенные Штаты и Соединенное Королевство.
Налоговые льготы и скидки, которые доступны для установки солнечных панелей в вашем доме, не доступны для домашних солнечных панелей.

Многие люди, которые делают свои собственные солнечные панели, обнаружили, что они выходят из строя через несколько месяцев из-за проникновения влаги или выходят из строя всего через несколько дней или недель из-за образования дуги при высокой температуре и отказа панели.

Если вы хотите построить небольшую солнечную панель для развлечения, как способ узнать больше о технологии, вы можете бесплатно получить инструкции о том, как это сделать, на многих веб-сайтах, таких как Instructables.com. Если хотите, создайте небольшой проект как интересный. Так вы узнаете много нового о технологии. Однако:

Относитесь к своему проекту как к учебному упражнению, а не как к серьезной попытке произвести электричество.
Никогда не строите солнечную панель с деревянным каркасом.
Относитесь к своей самодельной солнечной панели как к источнику возгорания.
Не устанавливайте законченную самодельную солнечную панель в качестве постоянного приспособления.
Используйте свою самодельную солнечную панель только под присмотром, регулярно проверяя, не нагревается ли солнечная панель или рама. Помните, что передняя часть солнечной панели может сильно нагреваться, особенно в жаркие солнечные дни.Не касайтесь солнечной панели пальцами.
Визуально проверяйте самодельную солнечную панель каждый раз, когда вы ее подключаете, чтобы убедиться в отсутствии проникновения влаги. Если вы заметили проникновение влаги, немедленно прекратите использование солнечной панели.
Используйте самый дешевый контроллер заряда солнечной энергии, который вы можете найти для своего проекта. Гарантия на контроллер будет аннулирована при использовании самодельной панели, но, по крайней мере, если вы повредите дешевый контроллер, вы не повредите дорогой.
Никогда не заряжайте батареи с помощью самодельной солнечной панели без солнечного контроллера заряда.
Никогда не включайте инвертор непосредственно от самодельной солнечной панели.

Дом на солнечной энергии: окупится ли он?

Что такое солнечная энергия для дома?

Домовладельцы, устанавливающие фотоэлектрические системы питания, получают многочисленные преимущества: меньшие счета за электричество, меньший углеродный след и потенциально более высокую стоимость дома.Но эти преимущества обычно связаны со значительными затратами на установку и обслуживание, а величина выигрыша может сильно варьироваться от одного дома к другому. Эта статья поможет домовладельцам произвести финансовые расчеты, необходимые для определения жизнеспособности солнечной энергии в их домах.

Ключевые выводы

Тем, кто стремится к экологичности, стоит подумать об оборудовании своего дома солнечными батареями.
Солнечная энергия не только полезна для окружающей среды, но и вы можете зарабатывать деньги, продавая излишки энергии обратно в сеть.
Хотя за последние годы расходы снизились, установка и обслуживание солнечных панелей могут быть довольно дорогостоящими.
Солнечные панели лучше всего подходят для домов, которые постоянно находятся на солнце в течение года.
Прежде чем переходить на солнечную энергию, обязательно изучите как социальные, так и экономические факторы.

Общие сведения о солнечной энергии

Фотогальванические (PV) солнечные технологии существуют с 1950-х годов, но из-за снижения цен на солнечные модули они считались финансово жизнеспособной технологией для широкого использования с начала тысячелетия.

Размер солнечной панели указан в терминах теоретического выходного электрического потенциала в ваттах. Однако типичная выходная мощность для установленных фотоэлектрических систем — известная как «коэффициент мощности» — составляет от 15% до 30% от теоретической выходной мощности. Бытовая система мощностью 3 киловатт-часа (кВтч), работающая с коэффициентом мощности 15%, будет производить 3 кВтч x 15% x 24 часа в день x 365 дней в году = 3942 кВтч / год, или примерно одну треть от типичного потребления электроэнергии. семьи в США.

Но этот расчет может вводить в заблуждение, потому что нет оснований говорить о «типичных» результатах; Фактически, солнечная энергия может иметь смысл для одного дома, но не для соседнего дома.Это несоответствие можно объяснить финансовыми и практическими соображениями, которые учитывались при определении жизнеспособности.

Прежде чем приобретать солнечные батареи, поинтересуйтесь предложениями нескольких авторитетных установщиков для сравнения.

Солнечная энергия для дома: стоимость

Солнечная энергия требует больших капиталовложений, и основные затраты на владение системой оплачиваются авансом при покупке оборудования. Солнечный модуль почти наверняка составит самый крупный компонент общих расходов.

Другое оборудование, необходимое для установки, включает инвертор (для преобразования постоянного тока, вырабатываемого панелью, в переменный ток, используемый бытовой техникой), измерительное оборудование (если необходимо увидеть, сколько вырабатываемой мощности) и различные компоненты корпуса вместе с кабели и электропроводка.

Некоторые домовладельцы также рассматривают возможность хранения аккумуляторов. Исторически сложилось так, что батареи были чрезмерно дорогими и ненужными, если коммунальное предприятие платило за избыточную электроэнергию, подаваемую в сеть (см. Ниже).Также необходимо учитывать затраты на монтажные работы.

Помимо затрат на установку, существуют некоторые дополнительные расходы, связанные с эксплуатацией и обслуживанием фотоэлектрической солнечной батареи. Помимо регулярной очистки панелей, инверторы и батареи (если они установлены) обычно нуждаются в замене после нескольких лет использования.

Хотя указанные выше затраты относительно просты — часто компания, устанавливающая солнечные батареи, может указать цену на них для домовладельца, — определение субсидий, доступных от правительства и / или местного коммунального предприятия, может оказаться более сложной задачей.Государственные стимулы часто меняются, но исторически правительство США разрешало налоговый кредит в размере до 30% от стоимости системы.

Более подробную информацию о программах поощрения в США, включая программы в каждом штате, можно найти на веб-сайте Базы данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности (DSIRE). В других странах такая информация часто доступна на правительственных веб-сайтах или веб-сайтах, посвященных защите солнечной энергии. Домовладельцы также должны проконсультироваться со своей местной коммунальной компанией, чтобы узнать, предлагает ли она финансовые стимулы для установки солнечных батарей, и определить ее политику в отношении присоединения к сетям и продажи избыточной энергии в сеть.

97,7 гигаватт

В США в 2020 году было установлено 19,2 гигаватт солнечных фотоэлектрических мощностей, чтобы достичь 97,7 ГВт постоянного тока общей установленной мощности, что достаточно для питания 17,7 миллиона американских домов.

Солнечная энергия для дома: преимущества

Существенным преимуществом фотоэлектрической установки является более низкий счет за электроэнергию, но величина этого преимущества зависит от количества солнечной энергии, которое может быть произведено с учетом имеющихся условий и способа, которым коммунальные предприятия взимают плату за электроэнергию.

Первое, что нужно учитывать, — это уровни солнечного излучения, доступные в географическом положении дома. Когда дело доходит до использования солнечных батарей, как правило, лучше находиться ближе к экватору, но необходимо учитывать и другие факторы. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) составляет карты США с указанием уровней солнечного излучения; инструменты на его веб-сайте предоставляют подробную информацию о солнечной энергии для конкретных мест в США.

Подобные карты и данные доступны и в других странах, часто от государственных природоохранных агентств или организаций по возобновляемым источникам энергии.Не менее важна ориентация дома; Для массивов на крыше, крыша с южной стороны без деревьев или других предметов, препятствующих солнечному свету, максимально увеличивает доступную солнечную энергию. Если это недоступно, панели можно установить на внешних опорах и установить вдали от дома, что потребует дополнительных затрат на дополнительное оборудование и кабели.

Второе соображение — это время производства солнечной энергии и то, как коммунальные предприятия взимают плату за электроэнергию. Выработка солнечной энергии происходит в основном во второй половине дня и выше летом, что относительно хорошо соответствует общему спросу на электроэнергию в теплом климате, поскольку именно в это время кондиционеры потребляют больше всего энергии.Следовательно, солнечная энергия ценна, потому что альтернативные методы производства энергии (часто электростанции на природном газе), используемые для удовлетворения пикового спроса на энергию, как правило, дороги.

Но коммунальные службы часто взимают с бытовых потребителей фиксированную плату за электроэнергию независимо от времени потребления. Это означает, что вместо того, чтобы компенсировать дорогостоящие затраты на пиковое производство электроэнергии, солнечные энергетические системы домовладельцев просто компенсируют цену, которую они взимают за электроэнергию, которая намного ближе к средней стоимости производства электроэнергии.

Однако многие коммунальные компании в США ввели схемы ценообразования, которые позволяют домовладельцам взимать плату по разным ставкам в течение дня, пытаясь отразить фактическую стоимость производства электроэнергии в разное время; это означает более высокие ставки днем и более низкие ставки ночью. Фотоэлектрические солнечные батареи могут быть очень полезны в областях, где используется такая переменная во времени скорость, поскольку произведенная солнечная энергия компенсирует наиболее дорогостоящую электроэнергию.

Насколько это выгодно для конкретного домовладельца, зависит от точного времени и величины изменений ставок в соответствии с таким планом.Аналогичным образом, коммунальные предприятия в некоторых местах имеют схемы ценообразования, которые меняются в разное время года из-за регулярных сезонных колебаний спроса. Те, у кого более высокие ставки летом, делают солнечную энергию более ценной.

Некоторые коммунальные предприятия имеют многоуровневые тарифные планы, в которых предельная цена на электроэнергию изменяется по мере роста потребления. Согласно этому типу плана, выгода от солнечной системы может зависеть от использования электричества в доме; в некоторых областях, где ставки резко возрастают по мере увеличения потребления, большие дома (с большими потребностями в энергии) могут получить наибольшую выгоду от солнечных батарей, которые компенсируют высокие предельные затраты.

Еще одно преимущество солнечной системы заключается в том, что домовладельцы могут продавать вырабатываемую солнечными батареями электроэнергию коммунальным предприятиям. В США это делается с помощью планов «чистого измерения», в которых бытовые потребители используют мощность, которую они вводят в сеть (когда скорость производства электроэнергии от солнечной батареи выше, чем уровень потребления электроэнергии в домашних условиях) для компенсации мощность, потребляемая в другое время; ежемесячный счет за электроэнергию отражает чистое потребление энергии. Конкретные правила и политика измерения нетто-измерений различаются в зависимости от региона.Домовладельцы могут обратиться к базе данных DSIRE, а также должны связаться с местными коммунальными службами, чтобы получить более конкретную информацию.

Последним преимуществом является потенциальное влияние на стоимость дома из-за добавления солнечной батареи. В целом, разумно предположить, что солнечные батареи повысят стоимость большинства домов.

Во-первых, снижение счетов за электроэнергию в результате использования солнечной батареи дает неоспоримую финансовую выгоду. Во-вторых, тенденция к «зеленому» образу жизни означает, что растет спрос на дома с меньшим углеродным следом и питанием от возобновляемых источников.Наконец, покупка дома с уже установленной солнечной батареей означает, что инвестиции финансируются (для покупателя жилья) за счет ипотеки. Такая легкость финансирования потенциально делает солнечную энергию более доступной для покупателя жилья, чем покупка дома без солнечной энергии с последующим добавлением солнечной батареи.

Расчет стоимости солнечной энергии

После определения вышеуказанных затрат и выгод солнечную систему теоретически можно оценить с помощью метода дисконтированного денежного потока (DCF). Отток в начале проекта будет состоять из затрат на установку (за вычетом субсидий), а приток поступит позже в виде компенсации затрат на электроэнергию (как напрямую, так и через чистые измерения).

Вместо использования DCF жизнеспособность солнечной энергии обычно оценивается путем расчета нормированной стоимости электроэнергии (LCOE), а затем сравнения ее со стоимостью электроэнергии, взимаемой местным коммунальным предприятием. LCOE для бытовой солнечной энергии обычно рассчитывается как стоимость киловатт-часа ($ / кВтч или ¢ / кВтч) — тот же формат, который обычно используется в счетах за электроэнергию. Чтобы аппроксимировать LCOE, можно использовать следующее уравнение:

LCOE ($ / кВтч) = Чистая приведенная стоимость (NPV) стоимости владения за весь срок эксплуатации ($) / Выработка энергии за весь срок службы (кВт · ч)

Срок службы фотоэлектрического солнечного модуля обычно составляет 25-40 лет.Стоимость владения включает в себя затраты на техническое обслуживание, которые необходимо дисконтировать, чтобы определить чистую приведенную стоимость. Затем LCOE можно сравнить со стоимостью электроэнергии от коммунального предприятия; Помните, что соответствующая цена — это цена, которая возникает в периоды пика или около пика производства солнечной энергии.

Плюсы и минусы солнечных батарей для вашего дома

Как и у большинства вещей, у солнечной энергии есть свои преимущества и недостатки. В то же время некоторые экономические издержки могут быть покрыты социальными выгодами для окружающей среды и снижением вашего углеродного следа, что превышает чистую денежную оценку.

Плюсы

Зеленая энергия, снижающая выбросы углекислого газа
Чистый счетчик позволяет продавать излишки произведенной энергии
Вы можете иметь право на определенные налоговые льготы

Минусы

Затраты на установку и техническое обслуживание по-прежнему высоки
Солнечная энергия работает только при отсутствии солнца
Детали системы необходимо заменять каждые несколько лет
Срок действия некоторых налоговых льгот истек или истекает

Часто задаваемые вопросы

Может ли дом работать только на солнечной энергии?

На практике это не всегда возможно.Это связано с тем, что солнечная энергия работает только тогда, когда светит солнце, а это означает, что в пасмурную погоду или ночью они не производят электричество. В это время есть несколько аккумуляторных решений, которые обеспечивают питание, но они по-прежнему довольно дороги. Большинство домов с солнечными панелями все еще время от времени полагаются на электросеть.

Действительно ли вы экономите деньги с помощью солнечных батарей?

В зависимости от того, где вы живете, вполне возможно, что система со временем окупит себя и даже больше. Это связано с тем, что вы не будете тратить столько денег на покупку электроэнергии у коммунального предприятия, а при наличии нетто-счетчиков вы можете еще больше сократить свои счета,

Сколько стоит солнечная панель?

Цены стабильно снижаются на протяжении многих лет.Общая стоимость будет зависеть от того, сколько киловатт мощности будет генерировать ваш массив. Согласно сообщениям потребителей, после учета налоговых льгот на солнечную энергию стоимость системы солнечных панелей в доме среднего размера в США в 2021 году составит от 11000 до 15000 долларов.

Сколько времени потребуется, чтобы солнечные батареи окупились?

В зависимости от того, где вы живете, и размера вашей системы, для достижения безубыточности солнечной установки может потребоваться в среднем от 10 до 20 лет.

Итог

Решение о том, устанавливать ли солнечную солнечную систему, может показаться сложной задачей, но важно помнить, что такая система — это долгосрочное вложение. Во многих местах солнечная энергия — хороший выбор с финансовой точки зрения.

Даже если будет установлено, что стоимость солнечной энергии незначительно выше, чем стоимость электроэнергии, купленной у коммунального предприятия, домовладельцы могут пожелать установить солнечную энергию, чтобы избежать потенциальных колебаний стоимости энергии в будущем, или могут просто захотеть выйти за рамки своих личных финансовых мотивов и использования. солнечная энергия для «зеленого» проживания.

Как сделать солнечную панель своими руками с нуля

Несмотря на то, что в последние годы цена на солнечные панели резко упала, для многих они по-прежнему слишком дороги. Если вы хотите получить все преимущества солнечной энергии, будь то сокращение выбросов углекислого газа или снижение счетов, есть ли другой способ сделать это?

Можете ли вы построить свои собственные солнечные панели своими руками и сэкономить деньги, изучая новые навыки?

Вам будет приятно узнать, что вы можете. Хотя это может показаться сложным, ничто не мешает вам купить все компоненты и создать солнечную панель с нуля.Как всегда, если у вас небольшой опыт работы с электричеством, рекомендуем обратиться за консультацией к квалифицированному электрику.

В этом руководстве мы покажем вам, как:

Собрать компоненты
Присоединить ячейки
Подключить ячейки
Сконструировать коробку
Добавить защитное оргстекло
Установить панель, готовую к использованию.

Итак, первый шаг — собрать все необходимые вам компоненты. Некоторые из них могут быть уже у вас, а другие легко найти в местном хозяйственном магазине или в Интернете.

Этап 1 — Компоненты солнечной панели своими руками

Для создания солнечной панели своими руками вам понадобится ряд компонентов, в том числе:

Солнечные элементы
Стыковочный провод
Шинный провод
Паяльник
Флюсовая ручка
Дерево
Фанера или акриловый лист
Винты
Клей для дерева
Сверло
Мультиметр
Силиконовый герметик
Кусачки / плоскогубцы

Самым важным компонентом, конечно же, являются солнечные элементы, обеспечивающие питание для ваших панелей.

Шаг 1 — Солнечные элементы

Фотоэлектрические солнечные элементы лежат в основе солнечной панели и преобразуют энергию солнечного света в электричество, которое вы можете использовать и хранить. Есть много типов ячеек, производимых в таких странах, как США, Китай, Япония и Германия.

Эти ячейки очень легко найти в Интернете, и вы даже можете купить их на месте. Как всегда, проверяйте отзывы, чтобы убедиться, что вы покупаете компоненты с хорошей репутацией, потому что экономия на качестве для экономии денег может иметь неприятные последствия.

Хотя существуют различные типы ячеек, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки, лучшим типом для домашнего использования являются поликристаллические элементы. Они предлагают хорошее соотношение цены и эффективности и очень долговечны. Вы можете рассчитывать заплатить около 1,50 доллара за ватт за эти элементы.

Шаг 2 — Сколько ячеек?

Естественно, еще нужно определиться, сколько ячеек вам нужно. Если вы не знаете, как рассчитать, сколько энергии вам нужно от вашей солнечной панели, вы можете ознакомиться с нашим полезным руководством.

При покупке ячеек в спецификации производителя указывается их емкость, поэтому вы можете легко определить, сколько вам нужно. Мы рекомендуем купить несколько дополнительных, потому что аварии неизбежны, и у вас будут поломки.

Некоторые производители покрывают ячейки защитным воском перед отправкой, поэтому смывайте его горячей, а не кипящей водой.

Шаг 3 — Тестирование ячеек

Перед тем, как вы начнете работать со своими ячейками, рекомендуется протестировать их, чтобы можно было отклонить любые дефектные блоки.Поместите ячейки на солнечный свет и на чистую поверхность положительной стороной вверх.

С помощью мультиметра проверьте каждую ячейку, ища напряжение около 0,5 В для ячейки 1,75 Вт. Если вы обнаружите, что значение значительно меньше этого, вероятно, ячейка неисправна. Таким же образом проверьте усилители на оптимальный ток около 3,5 А.

Этап 2 — Присоединение ячеек

Следующий этап включает прикрепление ячеек к опорной плате. В качестве небольшого совета вы должны носить перчатки и осторожно обращаться с клетками, потому что они очень хрупкие.Для дополнительной безопасности при пайке надевайте маску и защитные очки.

Шаг 1. Подложка

Чтобы начать процесс сборки солнечной панели своими руками, прикрепите элементы к подложке из непроводящего материала, такого как пластик, стекло или дерево. Дерево — хороший вариант, потому что его легко сверлить и резать, но многие люди предпочитают использовать лист акрила.

Разложите ячейки в выбранной конфигурации перед измерением и обрезкой доски по размеру, добавив еще примерно 2.5 см / 1 дюйм для шинных проводов в конце каждого ряда панелей. Обычно проще расположить ячейки длинными рядами, например, в четыре ряда по десять ячеек.

Шаг 2 — Обрежьте соединительную проволоку

Типичный солнечный элемент имеет два больших параллельных провода в более короткой ориентации. Эти провода подключаются к проводам-вкладышам и позволяют электричеству проходить через панель, подключаясь к следующей ячейке в массиве. Чтобы сделать проволочные выступы, просто измерьте длину этих больших линий, удвойте ее и отрежьте.

Шаг 4 — Флюс

Переверните ячейки и с помощью ручки для флюса пропустите две или три линии потока по длине каждой полоски ячеек. Это защищает компонент от высокой температуры пайки.

Шаг 5 — Припой

Теперь с помощью паяльника расплавьте тонкий слой припоя на тыльную сторону полос ячеек, готовый проложить по ним провод отвода.

Вы также можете купить предварительно припаянные язычки, которые могут быть хорошим вариантом, если у вас нет опыта работы с паяльником, но они более дорогие

Шаг 6 — Соедините провод

Теперь просто нагрейте первую половину соедините провод с паяльником и прикрепите его к ячейке.Повторите это для каждой ячейки.

Этап 3 — Соединение ячеек

Когда ваши ячейки подготовлены и снабжены вкладками, вы можете теперь соединить их вместе. При этом помните, что верхняя часть ячейки отрицательна, а нижняя — положительна. При подключении вы подключите положительную сторону ячейки к отрицательной стороне следующей.

Шаг 1 — Приклейте ячейки

Прикрепите ячейки к доске небольшим количеством сильного клея с обратной стороны каждой, убедившись, что вы положили их в правильном направлении.

Оставьте концы двух соединительных проводов торчащими между ячейками и оставьте несколько сантиметров пространства в конце каждого ряда для проводов шины. Важно помнить, что каждая строка идет в направлении, противоположном предыдущему.

Шаг 2 — Спаяйте ячейки вместе

С помощью флюсовой ручки нанесите флюс вдоль толстых линий на каждую ячейку, известную как контактные площадки, и припаяйте к этим площадкам свободные концы проводника. В целом, два соединительных провода, подключенные к задней части ячейки, соединяются с передней частью следующей ячейки в каждом ряду.

Шаг 3 — Добавьте провод шины

В первом ряду припаяйте провод с выступами к передней части первой ячейки и убедитесь, что два провода выходят на несколько сантиметров за ячейку в дополнительное пространство, которое вы оставили на опорной плате. .

Чтобы создать провод шины, отрежьте кусок провода той же длины, что и расстояние между двумя соединительными проводами, и спаяйте их вместе.

Шаг 3 Соедините второй ряд

Теперь вам нужно соединить конец первого ряда с началом второго.Для этого используйте более длинный кусок провода шины, который покрывает два соединительных провода на первой ячейке и два соединительных провода на втором. Припаиваем все четыре провода к проводу шины.

Шаг 4 — Соедините оставшиеся ряды

Используйте тот же процесс, чтобы соединить остальные ряды, и по достижении конца соедините два соединительных провода в последнем ряду с помощью короткого провода шины.

Этап 4 — Создание панельного ящика

Следующий этап включает создание панельного ящика, чтобы удерживать все на месте и защищать устройство от элементов.Постройте коробку из непроводящего материала, например дерева или пластика.

Шаг 1 — Измерьте панель ячеек

Панель, используемая для удержания ячеек, дает вам базовое измерение для размера коробки. Теперь вам нужно сделать опорную доску и боковины коробки.

Для опорной плиты добавьте примерно 2,5 см (1 дюйм) с каждой стороны, чтобы оставить место для сторон коробки. Кроме того, оставьте достаточно свободного места в углу для квадратного бруска, чтобы впоследствии удерживать защитный экран.

Шаг 2 — Вырежьте коробку

Отрежьте лист учебной фанеры до нужного размера и используйте кусок древесины 2,5 см х 5 см (1 дюйм х 2 дюйма), чтобы построить стороны коробки. Отрежьте две части по размеру длинной стороны коробки и две части по короткой стороне. Соедините их вместе, используя винты и соответствующие соединения или кронштейны.

Хотя древесина не обязательно должна быть ровно два дюйма в высоту, не делайте ее слишком высокой, иначе она затеняет некоторые панели и снижает эффективность.

Шаг 3 — Прикрепите стороны

Теперь просто поднимите собранную раму на фанеру и прикрутите ее. Используйте не менее трех винтов с каждой стороны, чтобы убедиться, что он прочный и крепкий.

Шаг 4 — Покрасьте коробку

Покрасьте готовую коробку в любой цвет, который вам нравится, и используйте водостойкую краску для наружных работ для максимальной прочности.

Шаг 5 — Присоедините солнечную батарею

Теперь вы можете приклеить панель к коробке, оставив два отверстия на конце панели для прохода провода шины, одно на одной линии с первым рядом, а другое в соответствии с последним рядом.

Шаг 6 — Диод

Еще одним важным шагом для безопасности является присоединение последнего провода шины к подходящему диоду, который немного больше, чем общая сила тока всей панели.

Подключите его к проводу шины, убедившись, что светлый конец диода указывает на батарею. Диод представляет собой «односторонний клапан», который предотвращает протекание тока обратно в солнечную панель от батареи.

Шаг 7 — Подключите провода

Затем подключите провод от диода к клеммной колодке, а другой — от короткого провода шины в конце первого ряда.Закрепите блок на месте снаружи рамы коробки.

Шаг 8 — Подключение к контроллеру заряда и аккумулятору

Для следующей важной части проводки подключите провода от клеммной колодки к контроллеру заряда, убедившись, что вы правильно подключили положительный и отрицательный электроды.

Наконец, вы можете подключить контроллер заряда к батареям в соответствии с рекомендациями производителя.

Этап 4 — Добавление Perspex

После создания прочной коробки и подключенных проводов настало время для последнего штриха, добавив крышку Perspex на верхнюю часть коробки.Это защитит хрупкую электронику, позволяя проникать солнечному свету.

Шаг 1 — Вырежьте оргстекло

Начните с обрезки плексигласа по размеру, чтобы он плотно прилегал к внутренней части коробки. Вы можете использовать обычное стекло, но его трудно разрезать по размеру, и оно с большей вероятностью сломается. Перспекс может со временем испортиться, но его легко заменить.

Шаг 2 — Вырежьте и закрепите блоки

В углах коробки, где вы оставили немного свободного места, прикрепите несколько деревянных блоков, чтобы удерживать оргстекло на месте.Вырежьте четыре блока из дерева размером 2,5 x 2,5 см, убедившись, что они достаточно высоки, чтобы удерживать оргстекло над ячейками, но ниже края коробки. Капля столярного клея надежно удерживает их на месте.

Шаг 3 — Закрепите оргстекло на месте

Теперь поместите плексиглас поверх блоков и закрепите на месте соответствующими винтами, в идеале с шайбами, чтобы предотвратить растрескивание пластика. Всегда рекомендуется просверливать направляющие отверстия для винтов и избегать чрезмерной затяжки.

Как сделать солнечную батарею своими руками

Солнечная батарея своими руками: как сделать самодельную панель

Разработка проекта солнечной энергосистемы

Варианты модулей для самостоятельной сборки

Инструкция по изготовлению солнечной батареи

Сборка модульного каркаса

Монтаж солнечных элементов

Фотоэлектрические системы частного дома

Как сделать недорогую солнечную панель своими руками

Шаг 1: Выберите напряжения и мощность солнечных ячеек

Выбор напряжения ячейки

Выбор выходной мощности ячейки

Шаг 2: Планирование расположения панелей

Шаг 3: Подключаем панели

Шаг 4: Соединяем основной провод

Шаг 5: Защитите ячейки стеклом

Шаг 6: Установите коробку клемм

как сделать в домашних условиях, самодельная панель, как смастерить самому из пивных банок и других подручных средств, пошаговая инструкция

Особенности и разновидности устройства

Самостоятельное изготовление

Из чего делают?

Какие инструменты понадобятся?

Как изготовить?

Рекомендации по эксплуатации

Полезные советы

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

Солнечные батареи своими руками — как сделать в домашних условиях (+фото)

Как это работает

Проектирование солнечной батареи

Материалы для изготовления

Монтаж

Видео

Фото

Как сделать солнечную батарею своими руками

Как работает строительство солнечных панелей: DIY Solar

Узнайте, как сделать свои собственные солнечные панели.

Создайте свою собственную систему солнечных панелей или работайте с установщиком

Для небольших автономных установок вы можете сделать это своими руками.

Для системы солнечных панелей для всего дома, работа с установщиком солнечной энергии

Полное руководство по созданию солнечных панелей с нуля

11 шагов по созданию солнечной панели с нуля

Шаг 1: Создайте каркас для поддержки солнечных элементов

Шаг 2: Покупка солнечных элементов

Шаг 3. Добавление солнечных элементов

Шаг 4: Тестирование солнечных элементов

Шаг 5: Подготовьте переднюю и заднюю стороны солнечной панели

Шаг 6: Сборка солнечных элементов

Шаг 7: Тестирование цепочек солнечных элементов

Шаг 8: Присоединение струн к акриловой основе

Шаг 9: Подключение цепочек солнечных панелей

Шаг 10: Как установить распределительную коробку

Шаг 11: Сборка солнечной панели

Как сделать аккумуляторную батарею для солнечной энергии?

Изготовление солнечных панелей с нуля FAQ

Как построить солнечную панель с нуля

Напряжение ячеек

Выходная мощность солнечной панели

Каркас солнечной панели

Как собрать панель

Что понадобится для одной панели

Как собрать панель

Как построить свою собственную систему солнечных батарей

Можно ли построить собственные солнечные батареи?

Как построить систему солнечных батарей?

1.Спроектируйте и определите размер вашей системы в соответствии с вашими потребностями в энергии

2. Приобретите компоненты, из которых состоит солнечная панель.

Солнечные элементы

Предварительно припаянная проводка

Непроводящий материал для крепления ячеек, например дерево, стекло или пластик

Уплотнить солнечную панель оргстеклом

3. Приобретите дополнительное солнечное оборудование, такое как инверторы и стеллажи

4. Установите стеллаж для солнечных батарей

5. Подключите солнечные батареи к стеллажному оборудованию

6. Установите соответствующий солнечный инвертор

Запросите расценки у лучших специалистов по установке солнечных батарей в вашем районе

Достаточно ли у вас опыта, чтобы создавать собственные солнечные батареи?

Как построить собственную систему солнечных батарей с помощью комплекта?

Каковы плюсы и минусы солнечных панелей и солнечных систем своими руками?

Плюсы

Минусы