Сделать самому солнечную батарею: Солнечная батарея своими руками — 66 фото инструкции по постройке мощной установки

Содержание

Самодельная солнечная батарея — небольшой опыт

Как то в одно время я увлекся солнечными панелями, просто очень нравилось что вот так просто можно от солнца брать энергию и использовать ее на свои потребности, например в походах зарядить телефон, или аккумулятор для фонаря. Много разной информации нашел в интернете, очень понравилась одна статья где просто и понятно рассказывалось как можно самому сделать солнечную панель из набора элементов. И после этого я решил заказать набор для сборки. Заказал самый дешевый набор элементов. И у другова продавца приобрел отдельно шину для спайки и флюс-карандаш.

Так выглядят элементы, такие и подобные элементы сейчас купить не проблема, многие заграничные интернет сайты предлагают все комплектующие для самостоятельного изготовления солнечных панелей.

>

Сначала чтобы понять что к чему и как лучше сделать из разбитых элементов собрал маленькую панельку, а потом приступил к сборке большой панели.

Так как покупал самый дешевый набор, то на лицевой стороне пластин не-было заранее напаянных проводников, напаивать их пришлось самому. Надо сказать что трудное и долгое это дело, но в итоге все получилось. Паял паяльником 25 ватт и обычным припоем ПОС-61. Ниже фотка элементов с припаянными контактными шинами.

>

Далее надо было определится как собирать солнечную панель, то-есть на чем. Вариантов в интернете нашел много, в плоть до того что делать панель как на заводе методом запекания в пленку EVA — ламинировать, но в домашних условиях все это трудно выполнимо и получается дорого. Так-же элементы еще заливают специальным компаундом для герметизации панелей. Это двухкомпантный состав на подобие эпоксидки, только идеально прозрачный, но его стоимость поставила на нем «крест».

Поэтому я решил делать вообще без заливки. Да и стекло мне тоже не нравилось, хоть оно и крепкое, но стоит уронить панель или на нее случайно что-то упадет, то все, больше нет панели и элементы поломаются. В заводских панелях за счет спекания с пленкой стекло обладает более высокой прочность, а если просто так стекло ставить, то его даже сильный град может побить, а такого мне не хотелось, поэтому я решил использовать оргстекло.

Для тыльной стороны приобрел оргстекло 4мм толщиной, и для лицевой 2мм. Для спайки элементов на листе фанеры сделал шаблон, расчертил под элементы и наклеил пластмассовые крестики. Так все элементы будут с равным расстоянием и внешне панель будет более качественно сделана.

>

Расстояние между элементами получилось 5 мм, размеры каждого элемента 80*150мм. Оргстекло удалось купить размером 68*76см, из-за размеров на оргстекло помещалось не 36 элементов как положено, а 32, по 8 шт в ряду. Но я решил что в этом нет ничего страшного, просто напряжение будет немного выше, но его все равно будет хватать для зарядки аккумулятора. Ниже на фото разложены элементы перед спайкой между собой.

>

Вот уже спаянные элементы.

>

Выводы цепочек элементов соединяются более толстой шиной.

>

Для фиксации элементов решил зафиксировать их кусочками двухсторонней клейкой монтажной лентой. Для этого нарезал кусочки и приклеил по центру каждого элемента.

>

Потом накрыл элементы оргстеклом, немного придавил и перевернул все лицевой стороной наружу.

>

Потом по периметру наклеил полоски двухсторонней ленты, уже была белая, но такой-же толщины что и на элементах. Сверху положил лицевой лист оргстекла и постепенно из под него вытаскивал защитную пленку на ленте. Так стекло сразу ровно приклеивается, а если просто накрыть то можно ошибиться и оргстекло криво ляжет.

>

С тыльной стороны вывел три контакта, средний контакт это вывод с половины панели, это может понадобится если к примеру нужно будет напряжение 7вольт. Так-же можно по отдельности включать половины панели.

>

Вот такая получилась солнечная панель.

>

Элементы были заказаны на eBay, всего 110шт, цена этого набора 199$ , все вместе с доставкой и дополнительными шинами, флюсом, и диодами мне обошлось 160$. Но когда я все это покупал цены были выше чем сейчас, и самодельная панель обошлась намного дешевле чем если бы я купил готовую на 60 ватт по цене около 300$.

Покупая элементы небольшими партиями, чтобы не платить таможенную пошлину, и с уже припаянными проводами и шинами в комплекте, я думаю, что можно уложиться и в меньшую сумму. Но даже 160 баксов за солнечную батарею в 50 Ватт — это неплохой результат тем более что еще осталось много элементов с этого набора на такую-же панель.

Статья написана по материалам >>источник

Солнечная батарея своими руками » полезные самоделки

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.

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.

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.

Способ, как сделать солнечную батарею в домашних условиях

Чтобы сделать солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо запастись нужными материалами. Потребуется медный лист, пластиковая бутылка без горлышка, кухонная соль, теплая вода и 2 зажима. Из инструментов пригодится тестер, электроплита и наждачная бумага.

Последовательная сборка солнечной батареи:

  1. Отрезаем кусок металла подходящего размера для размещения на спирали электрической плиты.
  2. На плите медь нагреется и почернеет. Спустя полчаса можно снять материал.
  3. Медь должна остыть. Материал начнет сжиматься и окись отслоится.
  4. После остывания меди, материал моет в теплой воде.
  5. Дальше начинается изготовление солнечной панели. Отрезаем еще одну медную пластину. Сжимаем 2 части и помещаем в бутылку. Медные части не должны контактировать между собой.
  6. Фиксируем материал с помощью зажимов.
  7. Подсоединяем провода к плюсам и минусам.
  8. В бутыль помещаем соленую воду. При этом жидкость не должна доставать к меди несколько сантиметров.

Выбирать размер солнечной батареи нужно в зависимости от того, для чего она будет использоваться

Такая простая конструкция способна работать даже без солнечной энергии. Но это достаточно простая панель. Подходит она для зарядки мобильника, не более. Проверить работоспособность модуля можно с помощью тестера.

Комплектующие

Что необходимо для того, чтобы собрать простейшую солнечную батарею?

Во-первых, потребуются сами солнечные элементы, с помощью которых энергия нашего светила будет преобразовываться в электрическую. Производители предлагают различного рода элементы с разными размерами и разной мощностью. Чаще всего это устройства размерами 15×8 мм, такие небольшие пластинки. Чтобы собрать батарею мощностью 60 Вт, потребуется приблизительно около сорока приборчиков. Приплюсуйте сюда еще 10 штук про запас на случай излома. Солнечные элементы очень хрупкие.

  • Во-вторых, понадобится оргстекло. Для этого надо будет два листа: один снизу, который будет выполнять функции основы батареи. Его толщина должна быть 4-6 мм. Кстати, нижнее оргстекло можно заменить фанерой. Второй слой – верхний толщиною 2 мм.
  • В-третьих, крепежные детали: самоклеящийся двусторонний скотч, металлические (алюминиевые) уголки, клей, болты с гайками для крепления двух оргстекол между собой.
  • В-четвертых, дополнительные электрические детали: припой (лучше всего легкоплавкий), флюс, диоды и так далее.

Солнечная батарея своими руками из подручных материалов: схема сборки

Сразу следует сказать, что одной общей схемы для создания солнечной батареи нет, сборки могут быть разными, и зависят они от выходных параметров. Самым простым вариантом можно назвать сборку из 4-х транзисторов последовательного расположения. Так например если в сборке будут присутствовать детали 2N3055, то при токе в 10-15мА вы сможете получить результат до 4 В. Конечно нельзя сказать что это хороший показатель, но даже используя такую конструкцию вы сможете подпитать небольшой светильный прибор и даже часы.

Чтобы сделать самодельную солнечную батарею, не нужно затрачивать много финансовых средств

Для того чтобы закрепить транзисторы в основном выбирают навесной монтаж, так как это значительно облегчает сборку. Кроме того, в основном все подобные устройства обладают немаловажным качеством, они не боятся короткого замыкания. Однако старайтесь оберегать их от возможных перегревов, так как при перегреве их напряжение на выходе может упасть.

Принцип работы и конструкция

Кванты попадают на фотоэлементы, в результате чего с внешних орбит атомов вещества уходят электроны.

Становясь свободными, они создают ток, идущий через контролер к аккумулятору, где накапливается заряд. Затем энергия поступает потребителю — различным бытовым или техническим устройствам.

Комплект солнечной батареи для дома составляется из кремниевых фотоэлементов. Одна их сторон пластины имеет тонкий слой химически пассивного фосфора либо бора.

Электроны, возникая, сдерживаются этой пленкой. Поверхность элемента пересекается металлическими дорожками, где свободные частицы собираются, выстраиваются и движутся упорядоченно, создавая ток.

При большом числе фотоэлементов в комплекте батареи можно получить достаточно много электричества.

Верхний слой пластины снабжен противоотражающим слоем. Это увеличивает КПД.

Пластины фотоэлементов могут быть:

  • поликристаллические, с небольшим КПД около 12 %, но стабильно работающие до 10 лет;
  • монокристаллические, с КПД до 25 % и функционированием до 25 лет, но со снижением параметра эффективности во времени;
  • аморфные, КПД до 6 %, удобные для укладки.

Как работает солнечная батарея?

Работа солнечной батареи основывается на фотоэлектрическом эффекте. Первый функционирующий фотоэлемент был создан русским ученым Александром Столетовым, но открытие его еще середине XIX приписывают французскому физику Александру Беккерелю.

Фотоэлектрический эффект достигается путем замыкания полупроводников (фотоэлементов) в электрическую цепь. Один полупроводник должен иметь в составе лишние электроны (n-слой), во втором их должно не хватать (р-слой). Лучи солнца способны выбивать лишние электроны из n-слоя, после чего они автоматически направляются на свободные места в р-слое, и наоборот. Таким образом достигается постоянное движение электронов. Вытесненные из р-слоя электроны проходят через аккумулятор и возвращаются в n-слой.

Отдельные фотоэлементы могут обеспечить электроэнергией незначительные по мощности объекты, а для питания крупных объектов требуется объединить множество фотоэлементов в одну электрическую цепь.

Первым в истории фотоэлементом стал селен, но он обладал КПД менее одного процента, поэтому ему сразу же стали искать замену. Нашли ее в кремние и до сих пор этот элемент наиболее широко используется в солнечных панелях.

Общий принцип выбора и компоновки деталей для солнечных батарей

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

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

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

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

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

Сборка солнечной панели своими руками

После спайки собираем все элементы воедино. Для начала необходимо разобраться с инверторами. Они перерабатывают ток и меняют его напряжение.

Виды инверторов:

  1. Системные – дополнительный источник энергии. При создании энергии в комплексе с центральным источником электроэнергии, аккумуляторы совсем не потребуются.
  2. Гибридные – подходит в качестве основного источника, но от центральной подачи отказываться все равно не стоит. Такие инверторы способны не только перерабатывать энергию, но и накапливать ее.
  3. Автономные – используются без центрального энергоснабжения. Монтируется с необходимым количеством аккумуляторов.

Количество аккумулятор для дома придется рассчитать, исходя из требуемой мощности. Также играет роль количество панелей и высота их установки. Чем выше смонтировать солнечную батарею, тем лучше.

К аккумулятору солнечная батарея подключается при помощи диода. Такое мероприятие не позволит батареи разрядиться за ночь. Для исключения перезарядки и закипания приборов приобретается контроллер заряда.

Сборка батареи

На нижний лист оргстекла с помощью самоклеящегося скотча прикрепляются солнечные элементы. Их можно располагать в любой последовательности, но лучше, если они заполнять равномерно всю площадь будущей батареи. При этом расстояние между ними должно быть минимальным.

На готовую панель укладывается верхний лист оргстекла

Обратите внимание, что с помощью скотча можно регулировать зазор между солнечными элементами и верхним стеклом. Уложите его чуть больше (в два или три слоя по периметру), и зазор увеличится

Нет необходимости переусердствовать, зазор быть должен, но небольшой (1-3 мм).

После чего по всему периметру между стеклами наносится герметик, далее устанавливается алюминиевый уголок, который скрепляется болтами и гайками. Все, самодельная солнечная батарея почти готова, можно проводить испытание. В таком состоянии прибор должен выдавать напряжение 20-22 вольта (это без нагрузки), при нагрузке 16-18 вольт. При этом выделяется ток силой 3,0-3,5 А. можно подсчитать, и результат будет – 60 Вт, что и требовалось.

Классификация и особенности совр

Моя солнечная батарея сделана своими руками

Солнечные элементы и солнечные батареи, которые можно сделать из солнечных элементов, используются в качестве источников питания. Процесс изготовления солнечной батареи своими руками пошагово проследил и выложил в Интернете американский астроном Майк Дэвис (Mike Davis). Ниже предлагается свободный перевод англоязычной страницы Майка Дэвиса.

Это было нетрудно. Вы тоже можете это сделать.

Несколько лет назад я купил участок земли в пустынной Аризоне. Я астроном, и мне нужно было место, чтобы заниматься астрономией вдали от городского неба, где наблюдениям мешает световое загрязнение города. Проблема была в том, что это очень далеко, там нет электричества. Нет электричества — нет светового загрязнения, что собственно мне и нужно. Тем не менее, было бы неплохо иметь хотя бы немного электроэнергии, ведь большая часть жизни в 21 веке зависит от нее. Поэтому я начал думать о солнечной батарее.

Я построил ветрогенератор, и он прекрасно работает, когда есть ветер. Тем не менее, я хотел быть более независимым от погодных условий (надеяться, что ветер будет дуть все время, когда мне это нужно, конечно, не стоит).

Я также экспериментировал с газификатором биомассы.

Солнечная энергия кажется очевидным выбором, чтобы дополнить ветряк и газификатор . Однако коммерческие солнечные батареи очень дороги. Поэтому я решил попробовать свои силы на создании моей собственной батареи солнечных элементов. Я использовал обычные инструменты и недорогие и доступные материалы, чтобы сделать своими руками солнечную батарею, которая не уступает коммерческим в производстве электроэнергии, но многократно дешевле их.

Что же такое солнечная батарея

В целом это рамка для массива солнечных элементов. Солнечные элементы выполняют реальную работу по преобразованию солнечного света в электричество. Нужно много элементов/клеток, чтобы произвести значительное количество энергии, а поскольку они очень хрупкие, то отдельные элементы/клетки собраны в батареи (панели). Панели содержат достаточное количество клеток, чтобы производить полезную количество энергии, и защищают солнечные элементы от повреждений. Я был убежден, что смогу сделать солнечную батарею сам.

Я поискал информацию о самодельных солнечных батареях и был поражен, как мало я нашел. Через некоторое время, я пришел к некоторым выводам:

  • Основным камнем преткновения для построения солнечных батарей является приобретение солнечных элементов по разумной цене.
  • Новые солнечные элементы стоят очень дорого, и даже может быть иногда трудно найти их в нужном количестве.
  • Поврежденные солнечные элементы доступны на Ebay и в других местах за долю от стоимости новых солнечных элементов.
  • Эти второсортные солнечные элементы, вероятно, можно было бы использовать, чтобы сделать солнечную батарею, которая будет работать очень хорошо.

После того, как я пришел к осознанию, что мог бы использовать поврежденные и второсортные солнечные элементы, чтобы своими руками сделать солнечную батарею, я, наконец, приступил к работе.

Реализация проекта солнечной батареи

Я начал с покупки нескольких солнечных элементов на Ebay.

Я купил пару блоков/секций 3 х 6 моно-кристаллических солнечных элементов. В целом мне нужно было 36 таких секций/блоков, чтобы сделать панель. Каждая клетка производит около 1/2 Вольта, 36 в серии даст около 18 Вольт, которые были бы нужны для зарядки 12-вольтовой батареи (это действительно нужно, так как высокое напряжение эффективнее заряжает 12-вольтовые батареи) Этот тип солнечных элементов является тонким, как бумага, и ломким и хрупким, как стекло. Их очень легко повредить.

Продавцы из этих солнечных элементов формируют блоки из 18 штук и заливают их воском для стабилизации и чтобы легче было транспортировать их (не повреждая). Воск впоследствии нужно удалить. Поэтому лучше было бы найти элементы, не смоченные в воске. Имейте в виду, что они могут получить некоторые повреждений при перевозке. Обратите внимание на то, что эти клетки/элементы имеют металлические выводы на них. Лучше покупать клетки с уже припаянными проводниками. Если вы купите клетки без проводников, впоследствии нужно будет по крайней мере в два раза больше пайки, чтобы соединить их в солнечную батарею. Лучше доплатить за элементы/клетки с проводниками.

Я также купил пару блоков с большим количеством солнечных элементов, не смоченных в воске, у другого продавца на Ebay. Эти клетки были упакованы в пластмассовую коробку. Они гремели в коробке и имели сколы на краях и в углах. Следы сколов на самом деле не имеют большого значения. Они не уменьшат выработку энергии настолько, чтобы беспокоиться об этом.

Вообще я купил нужное количество элементов/клеток, чтобы сделать две солнечные батареи. Я знал, что, вероятно, сломаю или поврежу хотя бы несколько во время работы, так что я купил дополнительные.

Есть много других размеров солнечных батарей, не только 3 х 6 дюймов. Вы можете использовать большие или меньшие клетки для панели. Просто имейте несколько вещей в виду.

  • Солнечные элементы одного и того же типа производят одинаковое напряжение независимо от того, какого они размера. Таким образом, одно и то же количество клеток необходимо всегда.
  • Крупные солечные элементы производят больший ток (А), мелкие клетки вырабатывают меньше тока.
  • Общая мощность, которую ваша солечная батарея может произвести, определяется как Ампер х Вольт (произведением напряжения на генерируемый ток).

Таким образом, использованные крупные клетки производят больше энергии, но такая панель будет большой и тяжелой. Использование более мелких элементов/ячеек/клеток сделает панель маленькой и легкой, но она не будет производить столько же энергии. Кроме того, смешивание различных размеров солнечных элементов не очень хорошая идея (величина тока будет ограничена наименьшим элементом в группе (током, производит этот элемент) и большие клетки не будут работать в полную силу.

Клетки/элементы, на которых я остановился, — 3 х 6 дюймов по размеру — рассчитаны примерно на три ампера. Я соединю 36 таких солнечных элементов, чтобы получить немного больше 18 вольт. Результатом должна быть солнечная батарея, способная давать почти 60 Вт мощности при ярком солнечном свете. Возможно, это не так много, но эти 60 Вт я буду получать в течение всего дня, когда солнце светит. Эта энергия будет заряжать батареи, которые в первую очередь будут использоваться для питания освещения и малой бытовой техники в течение нескольких часов после наступления темноты (когда я ложусь спать, потребность в электроэнергии практически нулевая). Этих 60 Вт в действительности достаточно, ведь у меня есть моя ветряная турбина, которая добавляет электроэнергию, когда дует ветер.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 2.

После того, как вы купите свои солнечные элементы, спрячьте их в надежном месте, где они не разобьются или не будут повреждены детьми или собакой, пока вы не будете готовы установить их в панели. Эти клетки очень хрупкие. Неосторожное обращение превратит ваши дорогие солнечные элементы в маленькие, синие, блестящие кусочки стекла, непригодные ни на что.

Солнечная панель на самом деле является простым неглубоким ящиком, сделать его своими руками несложно. Я начал с изготовления такой коробки. Я сделал коробку неглубокой, поэтому ее стенки/бортики не будут затенять солнечные элементы, когда солнце находится под углом к сторонам. Она изготовлена из толстой фанеры 3/8 дюйма с деревянными бортиками толщиной 3/4 дюйма по краям. Бортики приклеиваются и прикручиваются к фанере. В этой панели будет 36 солнечных элементов размером 3 на 6 дюймов. Я решил сделать 2 субпанели по 18 клеток в каждой, чтобы легче было собрать их позже. Поэтому я добавил планку посередине коробки. Каждая субпанель впишется в одну половину главной панели.

Вот мой эскиз вида задней части солнечной батареи с указанием габаритов. Все размеры даны в дюймах. Бортики толщиной 3/4 дюйма проходят по краям фанерного основания. Такой же бортик идет через центр и делит панель пополам. Я решил сделать именно так. Эти размеры и даже общий дизайн не являются критическими, их можно менять. Эти размеры включены здесь для тех людей, которые всегда требуют, чтобы я показывал размеры на моих проектах. Я всегда призываю людей экспериментировать, а не слепо следовать таким, как я (или кому-то другому). Вы вполне можете создать лучший дизайн.

Вот крупным планом показана половина главной панели. В ней будет размещена одна субпанель из 18 клеток. Обратите внимание на маленькие отверстия, просверленные в бортиках. Это будет нижняя часть панели (на фото, извините, верх находится внизу). Это вентиляционные отверстия, чтобы выровнять давление воздуха внутри и снаружи панели и удалять влагу. Эти отверстия должны быть на нижней части панели, в противном случае дождь и роса будут попадать внутрь. Также вентиляционные отверстия должны быть в центральной планке между двумя субпанелями.

Совет. После использования солнечной батареи в течение некоторого времени я рекомендую вентиляционные отверстия увеличить по крайней мере до 1/4 дюйма в диаметре. Кроме того, чтобы пыль и насекомые не попадали в панели, кладите немного стекловолоконной изоляции в отверстия в нижней рейке солнечной батареи (изоляция не нужна в отверстиях в центральной планке).

Затем я отрезал два куска плиты ДВП, чтобы использовать их в качестве подложки для солнечных элементов (они должны свободно располагаться между бортиками). Необязательно использовать именно ДВП для этого. Я взял то, что у меня было под рукой. Может быть использован практически любой тонкий, жесткий и токонепроводящий материал.

Для защиты от непогоды сверху солнечная батарея будет иметь органическое стекло. Эти два куска я вырезал, чтобы они соответствовали передней части панели. У меня не было одного большого куска, чтобы сделать все это. Стекло также может быть использовано для этого, но стекло хрупкое. Град и камни могут разбить стекло. Теперь вы можете увидеть, как изготовленная ​​панель будет выглядеть.

Я сломал оргстекло при сверлении отверстий для крепления! Эта фотография показывает крупным планом место, где две половинки органического стекла встречаются на центральной планке. Я просверлил дополнительные отверстия по краям обоих кусков оргстекла, чтобы я мог прикрепить их на поверхности панели винтом в 1 дюйм. Будьте осторожны, работая близко к краю плексигласа. Если вы будете сильно давить, он сломается, как это произошло здесь. Я просто приклеил кусок назад и просверлил рядом еще одну дырку.

Затем я покрыл все деревянные части солнечной батареи несколькими слоями краски, чтобы защитить их от влаги и погодных условий. Коробка была окрашена внутри и снаружи. Тип краски и цвет были научно подобраны путем встряхивания всех канистр с красками, которые были в моем гараже, и выбора той, которой было достаточно, чтобы сделать всю работу.

Подложки из ДВП были также окрашены несколькими слоями краски с обеих сторон. Убедитесь, что покрасили хорошо с обеих сторон, ведь от влаги они будут коробиться и могут повредить солнечные элементы, которые будут к ним приклеены.

Теперь, когда у меня основа солнечной батареи была закончена, пришла пора приготовить солнечные элементы.

Сначала нужно было удалить воск. После нескольких проб и ошибок, я нашел способ это сделать, но я еще раз рекомендую покупать элементы, не залитые воском.

Первым шагом является «купание» в горячей воде, чтобы расплавить воск и отделить солнечне элементы друг от друга. Не позволяйте воде кипеть, потому что пузырьки будут толкать элементы друг к другу (могут повреждаться). Кроме того, кипящая вода может ослабить проводники на элементах. Я также рекомендую класть секцию солнечных элементов в холодную воду, а затем медленно нагревать ее до температуры чуть ниже температуры кипения, чтобы избежать неравномерного нагрева клетки. Пластиковые щипцы и лопатки помогут отделить клетки друг от друга, как только воск начнет таять. Старайтесь не тянуть слишком сильно за металлические проводники, потому что они могут рваться. Я сам повредил несколько, пытаясь отделить элементы. Хорошо, что я купил дополнительные.

Три этапа для удаления воска. Эта фотография показывает полную «установку», которую я использовал.

Первая ванна горячей воды для плавления воска находится в правой задней части. Спереди слева — ванна с горячей мыльной водой, а спереди справа — ванна горячей чистой воды. Всюду температура чуть ниже температуры кипения. Последовательность работы была следующей. Сначала нужно отделять солнечные элементы друг от друга в ванне с горячей водой (на правой задней части). Я отделял элементы друг от друга и переносил их по одному в водяную баню с мылом (спереди слева), чтобы удалить из элементов воск. Затем полоскал их в горячей чистой воде (справа спереди).

Солнечные элементы затем раскладывались сушиться на полотенце. Вы должны часто менять мыльную воду и воду для промывки. Не лейте воду в раковину — воск застынет забьет канализацию.

Этот процесс удаляет практически весь воск из клеток. Может остаться очень легкая пленка на некоторых из клеток, но это, кажется, не мешает пайке или работе клеток. Растворителем, вероятно, можно удалить остаток воска, но это было бы опасно для здоровья и могло оставить зловонный запах.

Вот несколько обособленных и очищенных солнечных элементов сушатся на полотенце. После отделения от воска они очень хрупкие и требуют осторожного обращения и хранения. Я рекомендовал бы оставить их в воске, пока вы не будете готовы установить их в панели. Таким образом, вы не повредите их, прежде чем сможете использовать. Поэтому сделайте в первую очередь основу солнечной батареи.

А у меня пришло время начать установку их в панели.

Соединение солнечных элементов с помощью пайки. Я начал с рисования сетки на каждом из двух кусков подложки, обозначая слегка карандашом, где каждая из 18 клеток будет расположена. Тогда я положил клетки на этой сетке тыльной стороной, чтобы я мог спаять их вместе. Все 18 клеток на каждой половине панели должны быть спаяны вместе последовательно, затем обе половины панели также должны быть соединены последовательно, чтобы получить желаемую напряжение.

Сначала пайка клеток вместе была сложным делом, но я довольно быстро научился. Начните только из двух элементов в обратном порядке. Разместите выступы/проводники одной клетки так, чтобы они пересекали точки припоя на задней стороне второй клетки. Нужно убедиться, что расстояние между клетками соответствует разметке сетки (на подложке).

Пайка солнечных батарей вместе. Я использовал низковольтный паяльник и тонкий припой с сердечником из канифоли. Я также смазывал флюсом точки пайки на тыльной стороне клеток перед пайкой. Используйте легкое прикосновение паяльника. Клетки тонкие и нежные. Если вы слишком сильно надавите, вы повредите клетку. Я был небрежным несколько раз и сломал пару клеток.

Это вид сбоку солнечных элементов, запаянных вместе. Отрицательные выводы из верхней части одного элемента припаяны к положительным выводам на нижней части следующего. Это соединяет клетки в секции, и добавляет их напряжения. Я делаю это, пока не получу ряд с 6 клеток, три ряда по 6 клеток образуют половину панели.

Как солнечные элементы сгруппированы. Я повторял вышеупомянутые шаги, пока не получил ряд из шести элементов. Припаянные вкладки/выводы из поврежденных клеток я соединил с точками припоя на тыльной стороне последней клетки ряда. Тогда я повторил весь процесс еще два раза, чтобы получить три ряда из шести элементов, всего 18 элементов этой части солнечной батареи.

Три ряда солнечных элементов должны быть соединены последовательно. Поэтому средний ряд должен быть повернут на 180 градусов по отношению к двум другим. Я получил ряд элементов, ориентированных, как я хотел (лежат тыльной стороной, на подложке перед следующим этапом наклеивания клеток на место).

Наклеивание солнечных элементов на место. Наклеивание требует внимания и осторожности/опыта. Я поместил небольшую каплю прозрачного силиконового герметика в центре каждого из шести элементов ряда. Тогда я перевернул ряд снова и установил на место обозначенной карандашом линии сетки, которую я сделал ранее. Я нажал слегка в центре каждого элемента, чтобы приклеить к подложке панели. Переворачивать гибкий ряд ячеек сложно, поэтому вторая пара рук может быть полезна на этом этапе.

Не используйте слишком много клея, и не наклеивайте элементы/клетки по всей плоскости, только в их центрах. Клетки и панель, на которую они установлены, расширяются, деформируются при изменении температуры и влажности. Если полностью приклеить клетки к подложке, они будут со временем трескаться. склеивание их только в одной точке в центре позволяет клеткам свободно плавать на поверхности подложки. Они могут расширяться и изгибаться более или менее независимо, и в таком случае тонкие солнечные элементы не трескаются.

Приклеивание солнечных элементов на подложку. В следующий раз я сделаю это по-другому. Я буду припаивать проводники к выводам всех солнечных элементов. Тогда я сначала смогу наклеить все элементы/клетки на свои места, и потом буду спаивать проводники вместе. Такое решение кажется очевидным, но я должен был сделать это один раз, чтобы понять это.

Вот одна половина солнечной батареи, наконец, сделана.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 3.

Соединение рядов солнечных элементов вместе. Здесь я использовал медную оплетку для соединения первого и второго рядов элементов. Вы можете использовать для соединения солнечных клеток другой материал или даже обычный провод. Я использовал то, что было под рукой. Такое же соединение делаем с тыльной стороны 2 и 3 ряда элементов. Я использовал капли силиконового герметика, чтобы прикрепить провод к основанию и не дать ему смещаться и гнуться.

Здесь я испытываю первую половину солнечной батареи на солнце. При слабом солнце, которое едва пробивалось сквозь легкие облака, половина панели производит 9,31 вольт. YAHOO! Это работает! Теперь все, что я должен буду сделать, это изготовить еще одну такую ​​же половину панели.

После того, как у меня будет две части панели в комплекте, я смогу установить их на свои места в главной панели и соединить их вместе.

Установка половин солнечной батареи. Каждая из субпанелей попала точно на свои места в раме основной панели. Я использовал четыре маленьких шурупы (как на фото), чтобы закрепить каждую из субпанелей на своем месте.

Электромонтаж половин панелей вместе. Провод для соединения двух половинок панели вместе проходит через вентиляционные отверстия в центральном бортике. Опять капли силиконового герметика были использованы для фиксации провода, чтобы не допустить его смещения.

Каждой солнечной батарее в солнечной энергосистеме необходим блокирующий диод, соединенный последовательно с ней, чтобы предотвратить разряд аккумуляторов через батарею в ночное время или во время облачной погоды. Я использовал диод Шоттки с 3.3 А тока. Диоды Шоттки имеют более низкое прямое падение напряжения, чем обычные выпрямительные диоды, поэтому меньше энергии тратится впустую. Каждый ватт имеет значение. Я купил упаковку диодов Шоттки 25 31DQ03 на Ebay всего за несколько долларов. Так что у меня их достаточно осталось на будущее для других солнечных панелей.

Сначала я планировал присоединить диод к положительному проводу за пределами панели. Посмотрев на спецификацию для диода, я решил установить его внутри, потому что прямое падение напряжения становится ниже с ростом температуры. Внутри панели теплее, и диод будет работать более эффективно. Опять силикон был использован для крепления диода и проводов.

Я просверлил отверстие в задней части солнечной батареи для провода, чтобы выйти наружу. Я сделал узел в проводах для предотвращения вытягиванию их наружу и зафиксировал на месте силиконовым герметиком.

Важно, чтобы весь силиконовый герметик высох задолго до завинчивания плексигласовый крышки на место. По опыту я знаю, что испарения от силикона могут оставлять пленку на внутренней стороне плексигласа и поверхности солнечных элементов, если силикон полностью не испарится на открытом воздухе до завинчивания крышки.

Опять силикон был использован для герметизации тех мест панели, где провод выходит наружу.

К выходному проводу я прикрутил двухконтактный разъем. Розетка этого разъема будет подключена к контроллеру заряда аккумуляторов, который я использую с моим ветрогенератором, так что солнечная батарея сможет работать с ветрогенератором параллельно и заряжать аккумуляторы.

ї

Я получал много писем от людей, которые не согласны с использованием штекера на солнечной батарее. Они говорят, что источники питания всегда должны иметь женские входы на них, чтобы избежать короткого замыкания. Я понимаю их точку зрения. Однако, именно по этой причине я использовал штекер на солнечной батарее: дело в том, что гораздо большую опасность представляет короткое замыкание на кабеле, который идет к контроллеру заряда и аккумуляторов. Солнечная батарея может давать только 3 А тока короткого замыкания. Батарея аккумуляторов может дать сотни или, возможно, тысячи ампер тока короткого замыкания. Этой энергии достаточно, чтобы нанести серьезный ущерб. Поэтому я дал родительский разъем на кабель, который идет к контроллеру заряда. Тем не менее, я согласен, что опасно иметь штекер на солнечной батарее. Во время недавней поездки в магазин Radio Shack я нашел такую ​​вилку. Это стоило несколько долларов и решило потенциальную проблему короткого замыкания. При отключении ничто не сможет замкнуть.

Вот завершенная солнечная батарея с крышкой, прикрученной шурупами на место. Я еще не герметизировал ее, хотел подождать до завершения тестирования, потому что боялся, что, возможно, придется разбирать, если возникнут проблемы. Действительно, на одном из элементов отошел контакт. Может это связано с перепадом температуры и или ударом при монтаже. Кто знает? Я открыл панель и заменить этот один элемент. У меня не было никаких больше проблем с тех пор. Я, вероятно, герметизирую впоследствии панель силиконом или алюминиевой рамкой.

Выход напряжения солнечной панели. Здесь я тестирую выходное напряжение завершенной панели при ярком зимнем солнце. Мой прибор показывает 18,88 вольт без нагрузки. Это именно то, к чему я стремился.

Выход тока солнечной батареи. Здесь я проверяю выход тока при ярком зимнем солнце. Мой счетчик показывает 3,05 Ампер тока короткого замыкания. На такой ток панель рассчитана. Таким образом, панель работает очень хорошо.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 4

Итоги проекта создания солнечной батареи своими руками

Теперь можно подвести итоги работы по изготовлению солнечной батареи своими руками. Сколько же это стоит? Ну, я сохранил квитанции на все, что купил для этого проекта. Кроме того у меня были всевозможные строительные материалы и оборудование. У меня также есть много полезного лома: кусочки дерева, проволоки и всяких других вещей (как сказали бы некоторые, барахло). Так что много нужного материала у меня уже было. Ваша сумма может быть другой.

  • Солнечные элементы с Ebay — $ 74.00
  • Разное. Пиломатериалы из магазина — $ 20.62
  • Итого — $ 104.85

Неплохо. Это часть от того, сколько будет стоить коммерческая солнечная батарея такой выходной мощности. У меня уже есть планы по изготовлению большего количества панелей, чтобы увеличить мощность моей энергосистемы.

Ветровая турбина и солнечная батарея работают вместе. Фотография сделана во время моего недавнего отдыха в Аризоне. На этот раз у меня был и мой самодельный ветряк, и мои самодельная солнечная батарея. Работая вместе, они обеспечили достаточную мощность для моих (правда минимальных) потребностей в электроэнергии.

Вот крупным планом показана солнечная батарея в действии. Я должен поворачивать ее несколько раз на день, чтобы она была направлена на солнце, но это нетрудно делать. Может быть, когда-нибудь я изготовлю систему слежения за солнцем, которая автоматически будет держать солнечные батареи направленными на солнце.

Вот крупным планом солнечная батарея после того, как края были герметизированы алюминиевой лентой. Это тонкая металлическая лента с клейкой подложкой. Я применил ее по краям панели и по центральномук бортику. Я сделал хорошее уплотнение. Я был осторожен, делая вентиляционные отверстия, чтобы не разбить их. Лента выдерживает непогоду, и панель, кажется, тщательно уплотнена и защищена. Только время покажет, насколько хорошо она работает. Однако, так как мои солнечные батареи находятся на открытом воздухе только тогда, когда я остаюсь в Аризоне, и не подвергаются воздействию погоды все время, я думаю, что все будет хорошо в течение длительного времени.

Солнечная батарея с алюминиевой лентой. Алюминиевая лента придает ей совершенно новый вид и кажется, что рама изготовлена ​​из металла, а не из дерева. На мой взгляд, это выглядит намного более профессиональным.

Самодельная складная солнечная батарея на 15 Вт. Я сделал еще одну солнечную батарею. Она меньше, рассчитана на 15 Вт и складывается для облегчения хранения и транспортировки.

Я разработал простую схему контроллера заряда для использования с солнечными батареями и ветрогенератором. Это простая схема, и в ней используются компоненты, которые легко найти, так что ее очень легко изготовить.

Это фото моего нового устройства слежения за солнцем для моей самодельной 60-ваттной солнечной батареи. Оно приводится в движение ротатором старой антенны 1960-х годов. Конструкция может разбираться для дальнейшей транспортировки в мою собственность в Аризоне. Это на самом деле просто фото незавершенной работы. Изготовление солнечного трекера уже завершено. Полный рассказ о том, как я построил его.

Оригинальный текст Майка Дэвиса об изготовлении солнечной батареи можно прочитать на англоязычном сайте www.mdpub.com.

Солнечная батарея своими руками — 66 фото инструкции по постройке мощной установки

Спрос на альтернативные источники энергии возрастает с каждым днём. Народные умельцы активно осваивают способы, как изготовить солнечную батарею своими руками.

Содержимое обзора:

Подготовительная стадия: что надо знать о солнечных батареях

Для самостоятельного изготовления солнечной батареи можно использовать как специально закупленные заготовки, так и по максимуму использовать материал, имеющийся в домашней мастерской – диоды, транзисторы, фольгу.

Солнечные батареи не могут в большинстве случаев заменить полноценную электростанцию и дать рабочее напряжение 220 В для работы мощных электроприборов. Ограничения возникают по причине их высокой стоимости и большой площади свободного пространства для монтажа.

Часто их применяют как дополнительный источник энергии и для не электрифицированных дачных участков.

КПД солнечных батарей зависит от погодных условий, интенсивности потока солнечных лучей, угла падения светового потока.

Небольшое количество ясных дней в конкретном регионе, сильная затенённость земельного участка, может быть причиной экономической нерентабельности новой установки: срок окупаемости будет больше, чем срок службы (до 30 лет).

Место для установки солнечной батареи для вашего дома должно быть хорошо освещённым, желательно находится выше уровня земли (на крыше), а сама конструкция иметь возможность коррекции положения в пространстве, чтобы лучи солнца падали перпендикулярно поверхности фотоэлементов.

Как самостоятельно сконструировать солнечную батарею

Чтобы собрать солнечную батарею надо:

  • Изготовить каркас – рамку из алюминиевых уголков или деревянных реек. Форму корпуса, и соответственно, форму солнечной батареи выбирать можно любую. Надо подготовить подложку из ДВП и защитное стекло в размер.
  • Спаять солнечные элементы. Самый ответственный этап: от качественной спайки зависит итоговый КПД батареи. 3. Уложить пластину в каркас и загерметизировать – завершающий этап работы.

Главная часть солнечной батареи составляют фотоэлементы, которые преобразовывают энергию дневного светила в электрическую.

Промышленность выпускает 3 вида пластин: монокристаллические, поликристаллические и тонкоплёночные (аморфные). Только 2 первых доступны по цене и закупаются как заготовки для будущих домашних экспериментов.

Различие между ними состоит в КПД – до 14% и 9% соответственно, долговечности – 30 и 20 лет службы, и чувствительности к интенсивности солнечного света.

Только батареи с поликристаллическими проводниками не снижают выработку электроэнергии в пасмурную погоду.

Имеет смысл закупать уценённые фотоэлементы второго сорта – для промышленных целей они не подходят, а существующие дефекты не ухудшают качество самоделок.

Приобретённые фотоэлементы требуется спаять между собой. Отдельный элемент даёт 0.5 В напряжения, обычно домашние умельцы ориентируются на номинальное напряжение готового изделия 18 В.

Правильно объединяя цепь, легко добиться нужных потребительских свойств: параллельное соединение увеличивает силу тока, последовательное – напряжение.

На рабочем столе должен быть паяльник, флюс и припой. Олово проволочное, флюс бескислотный, оставляющий минимум жирных следов.

Кремниевые пластины укладываются на защитное стекло, оставляя зазор 5 мм: при нагревании фотоэлементы расширяются. При спайке важно соблюдать полярность – дорожки с отрицательным знаком и положительным различить не сложно.

Обратите внимание!

Лучше приобретать солнечные элементы с уже припаянными плоскими проводниками к солнечным элементам, а самостоятельно только объединять их в цепь. Крайние элементы цепи выводятся на общую шину.

Дополнительно следует припаять диода Шоттки 31DQ03 или аналогичный, чтобы не допустить саморазряда батареи в неактивном состоянии.

Сердцевина солнечной батареи готова, осталось уложить её в подготовленный корпус. После этого по центру каждого отдельного фотоэлемента наносится одна капля термостойкого герметика (если капель несколько, то при расширении от нагревания пластина может лопнуть) и аккуратно накрывается подложкой, затем крышкой.

При помощи силикона следует загерметизировать стыки, и изделие готово.Что может быть альтернативой промышленным фотоэлементам

Фото солнечных батарей из подручных радиодеталей удивляют своей оригинальностью, хотя технические характеристики имеют не очень впечатляющие.

Обратите внимание!

Для домашнего производства электричества можно использовать разнообразный материал:

  • Транзисторы типа КТ или П, внутри которых расположен полупроводниковый кремниевый элемент. С них срезается металлическая крышка, и открывшееся пластина способна выполнить функции фотоэлемента, её напряжение 0,35 В.
  • Диоды Д223Б. Их преимущества перед другими – напряжение 0,35 В при компактных размерах, удобный корпус, лёгкое очищение от ненужной краски при помощи ацетона для последующей работы.
  • Медная фольга.

Чтобы она приобрела свойства преобразовывать солнечную энергию в электрическую, необходимо осуществить специальную обработку:

  • Обезжирить.
  • Обработать наждачной бумагой с целью удаления защитной оксидной плёнки и возможной коррозии. • Прокалить на газовой горелке до образования оксида меди – пластина меняет цвет на чёрный и нагревается после этого полчаса.
  • Заготовка после медленного охлаждения аккуратно промывается под проточной водой с целью удаления черной пленки.

Искомый полупроводник – пластина с тонким слоем медной окиси. В отличие от первых двух вариантов, для дальнейшей работы паяльные работы здесь не нужны.

Требуется поместить соленый раствор 2 кусочка фольги одинакового размера, но разных по свойствам – обработанный и первоначальный вариант.

Соприкасаться они не должны, зажать «крокодильчиками» с проводами. Положительный полюс – к чистой меди, отрицательный – к оксиду. Солёный раствор в прозрачной ёмкости на 2-3 см не доходит до верхней части пластин.

Купить солнечные батареи в виду достаточно высокой цены безболезненно для семейного бюджета может не каждый. Проявите себя в техническом творчестве, порадуйте домочадцев и удивите гостей результатами своего труда.

Обратите внимание!

Фото солнечной батареи своими руками


Самостоятельная сборка солнечной батареи — Статьи об энергетике

Главная проблема для использования солнечных батарей в бытовом назначении – их стоимость. Даже одна или две батареи небольшой мощности, которые смогут лишь обеспечить зарядку мобильных устройств, стоят немалых денег. Что же касается полного обеспечения электроэнергией бытовых приборов и светильников с помощью солнечных батарей, то для таких систем потребуется целый комплекс из фотоэлементов, аккумуляторов и системы управления. Поэтому попробуем разобраться, можно ли самому изготовить солнечную панель достаточной мощности.

Для начала немного теории. Основой солнечной батареи служит фотоэлектрический преобразователь, представляющий собой кремниевую пластину. Кремниевые пластины выпускают двух типов: поликристаллические (КПД 17-20%) и монокристаллические (КПД 20-25%). Визуально пластины двух типов можно отличить по геометрической форме и цвету (на рисунке ниже).

Китайские производители предлагают на выбор различные наборы кремниевых пластин для изготовления солнечной батареи: с уже готовыми соединительными проводниками или просто наборы пластин и проводников для самостоятельной пайки. Мощность китайских кремниевых пластин не всегда отвечает заявленным параметрам по мощности или выходному напряжению. Чаще всего на популярных площадках и, в первую очередь, Aliexpress можно ознакомиться с отзывами пользователей, уже приобретавшими данный товар.

После получения посылки с пластинами можно приступать к сборке солнечной панели. Для начала необходимо подготовить кремниевые пластины, включив их в единую электрическую цепь. Стоит помнить, что кремниевые пластины очень хрупкий материал, поэтому при работе с ними все манипуляции необходимо проводить только на твердой поверхности, чтобы пластины не прогибались и не образовывались микротрещины, снижающие их эффективность.

Пайка солнечных пластин производиться стандартным паяльником с применением флюса или канифоли. Чаще всего в комплекте с солнечными панелями идут специальные соединительные ленты, которые припаиваются к дорожкам кремниевой пластины. Все кремниевые пластины необходимо соединять последовательно.

После этого необходимо определиться со способом установки готовой солнечной панели.

1. Установка солнечных панелей на окне: батарея вешается на окно внутри или снаружи помещения. В качестве каркаса можно использовать деревянные рейки или алюминиевый уголок. С двух сторон каркаса лучше всего располагать прозрачный поликарбонат или стекло, через которые солнечный свет сможет поникать в комнату. Размеры рамки солнечной батареи определяются размерами оконных проемов.

Сборка самой солнечной батареи достаточно проста:
— размещаем готовую рамку с приклеенным стеклом на ровной поверхности;
— кремниевые пластины располагаем лицевой стороной вниз по все поверхности стекла, предварительно смазанной герметиком для фиксации пластин;
— пластины накрываем защитным матом из поролона обтянутого пленкой или полиэтиленом;
— на мат накладывается лист фанеры или доска и прижимается грузом для того, чтобы выгнать все пузырьки воздуха между пластинами;
— снимаем груз и убираем мат, устанавливаем заднюю стенку солнечной батареи.

2. Установка солнечной батареи на стене или на крыше. Особенность подобного исполнения солнечных батарей заключается в необходимости изготовления не проводящей электрический ток задней крышки. Каркас лучше всего выполнять из брусков с фанерной задней крышкой. Сам корпус и крышка должны эффективно отводить тепло от солнечных элементов, поэтому в корпусе необходимо сделать несколько отверстий для воздухообмена, а заднюю крышку покрасить в белый цвет.

Собранные кремниевые пластины укладываются на заднюю крышку лицевой стороной вверх, предварительно нанеся на заднюю поверхность пластины герметик для фиксации. Герметик стоит наносить только посередине пластины, т.к. они в результате температурного нагрева могут расширяться.

После того как герметик высох кремниевые пластины можно накрыть защитным стеклом или прозрачным пластиком. До проведения испытаний не стоит полностью герметизировать собранную солнечную панель, т.к. большинство проблем при самостоятельной сборке солнечных панелей возникает в ходе пайки или соединения кремниевых пластин между собой.

Статьи по теме:
Солнечные батареи: конструкция и принцип действия
Солнечные батареи — экономия или деньги на ветер
Расчет мощности солнечных батарей
Подключение солнечных батарей

солнечная батарея своими руками шаг за шагом

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

Солнечные батареи — устройства, генерирующие электроэнергию с помощью фотоэлементов.

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

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

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

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

Преимущества

Солнечные батареи имеют следующие преимущества:

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

Разновидности

Солнечные батареи подразделяются на следующие виды.

Кремниевые

Кремний — самый популярный материал для батарей.

Кремниевые батареи также делятся на:

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

Пленочные

Такие батареи подразделяются на следующие виды:

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

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

Аморфные

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

Материалы

Для изготовления солнечной батареи потребуются следующие материалы:

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

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

Выбор фотоэлементов

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

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

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

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

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

Расчеты и проект

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

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

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

Этапы работы

Корпус

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

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

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

Пайка элементов

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

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

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

Сборка

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

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

Идеи из подручных материалов

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

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

Как сделать солнечную батарею из фольги?

Нам понадобится:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Видео

Как сделать солнечные батареи своими руками – видео урок.

Все началось с прогулки по сайту eBay -увидел солнечные панели и заболел.

Споры с друзьями об окупаемости были смешны…. Покупая автомобиль никто, не думает об окупаемости. Авто как любовница, готовь сумму на удовольствие заранее. А тут совсем наоборот, затратил деньги так они еще и пытаются окупиться… Кроме того, подключил к солнечным панелям инкубатор так они еще как оправдывают свое предназначение, предохраняя ваше будущее хозяйство от гибели. В общем, имея инкубатор, ты зависишь от многих факторов, тут либо пан, либо профан. Когда будет время, напишу о самодельном инкубаторе. Ну ладно чего рассуждать, каждый в праве выбирать…..!

После долгих ожиданий, заветная коробочка с тонкими хрупкими пластинками, наконец, греет руки и сердце.

Первым делом конечно Интернет … ну, не боги горшки обжигают. Опыт чужой всегда полезен. И тут наступило разочарование….. Как оказалось, своими руками панели сделали человек пять, остальные просто перекопировали на свои сайты, причем некоторые, дабы быть оригинальней скопированы с разных разработок. Ну да бог с ними пусть это остается на совести хозяев страничек.

Решил почитать форумы, долгие рассуждения теоретиков «как доить корову» привели в полное уныние. Рассуждения о том, как ломаются пластины от нагрева, трудности герметизации и т д. Почитал и плюнул на все это дело. Мы пойдем своим путем, методом проб и ошибок, опираясь на опыт «коллег», чего изобретать велосипед?

Ставим задачу:

1) Панель должна быть изготовлена из подручных материалов, дабы не тянуть кошелек, ибо неизвестен результат.

2) Процесс изготовления должен быть нетрудоемким.

Начинаем изготовление солнечной панели:

Первым делом были приобретены 2 стекла 86х66 см. для будущих двух панелей.

Стекло простое, приобретал у производителей пластиковых окон. А может и не простое…

Долгий поиск алюминиевых уголков, по опыту уже проверенному «коллегами» закончился ничем.

Потому процесс изготовления начинался вяло, с чувством долгостроя.

Процесс пайки панелей описывать не стану, так как в сети много информации про это и даже видео есть. Просто оставлю свои заметки и замечания.

Не так страшен черт, как его малюют.

Не смотря на трудности, которые описывают на форумах, пластины элементов паяются легко, как лицевая сторона, так и тыльная. Так же, вполне пригоден наш советский припой ПОС- 40, во всяком случае, никаких трудностей я не испытал. Ну и конечно, наша родная канифоль, куда без нее… За время пайки не сломал ни одного элемента, думаю надо быть полным идиотом, чтобы сломать их на ровном стекле.

Проводники, которые идут в комплекте к панелям, очень удобны, во-первых, они плоские, во-вторых, они луженные, что значительно сокращает время пайки. Хотя вполне можно использовать обычный провод, провел эксперимент на запасных пластинах, трудностей в пайке не испытал. (на фото остатки плоского провода)

На пайку 36 пластин у меня ушло около 2 часов. Хотя на форуме читал, что люди паяют по 2 дня.

Паяльник желательно использовать на 40 Вт. Так как пластины легко отводят тепло, а это затрудняет пайку. Первые попытки паять 25 Ватным паяльником были нудными и печальными.

Так же при пайке желательно оптимально подбирать количество флюса (канифоли). Ибо большой избыток ее не дает прилипнуть олову к пластине. А потому приходилось практически залуживать пластинку, в общем, ничего страшного, все поправимо. (приглядитесь на фото видно.)

Расход олова довольно большой.

Ну вот, на фото пропаянные элементы, во втором ряду косяк, не пропаян один вывод, но ничего главное заметил и исправил.

Окантовка стекла сделана двухсторонним скотчем далее на этот скотч будет приклеена полиэтиленовая пленка.

Скотчи, которые использовал.

После припайки, начало герметизации (скотч вам в помощь).

Ну вот, проклеенные пластины скотчем и исправленным косяком.

Далее с окантовки панели снимаем защитный слой двухстороннего скотча и приклеиваем на нее полиэтиленовую пленку с запасом на края. (сфоткать забыл) Ах да, в скотче проделываем прорези для отходящих проводов. Ну не глупые, поймете, что и когда… По краю стекла, а так же выводы проводов, углы, промазываем силиконовым герметикам.

И загибаем пленку на внешнюю сторону.

Предварительно было изготовлена рамка из пластика. Когда в доме устанавливал пластиковые окна, на окно шурупами крепят пластиковый профиль для подоконника. Посчитал, что эта часть слишком тонкая. А потому удалил и сделал подоконник по своему. Потому, от 12 окон остались пластиковые профили. Так сказать материал в избытке.

Рамку клеил обычным, старым, советским утюгом. Жаль, процесс не снимал, но думаю, ничего тут сверх непонятного нет. Отрезал под 45 градусов 2 стороны, нагрел на подошве утюга и приклеил предварительно установив на ровный угол. На фото рамка под вторую панель.

Устанавливаем стекло с элементами и защитной пленкой в рамку

Лишнюю пленку обрезаем, а края проклеиваем силиконовым герметикам.

Получаем вот такую панель.


Да, забыл написать, что кроме пленки к рамке приклеил направляющие, которые не дают упасть элементам, если скотч отклеиться. Пространство между элементами и направляющими залито монтажной пеной. Что позволило прижать плотнее элементы к стеклу.

Ну, начнем испытания.

Так как панель одну я изготовил заранее, результат одной мне известен Напряжение 21Вольт. Ток короткого замыкания 3,4 Ампера. Сила тока заряда аккумуляторной батареи 40А. ч 2,1 Ампера.

К сожалению не фоткал. Надо сказать, что сила тока круто зависит от освещенности.

Теперь соединенные параллельно 2 батареи.

Погода на момент изготовления была облачная, было около 4 часов дня.

Вначале меня это расстроило, а потом даже обрадовало. Ведь это самые усредненные условия для батареи, а значит результат правдоподобнее, чем при ярком солнце. Солнышко просвечивало через облака не так ярко. Надо сказать, что и светило солнышко немного сбоку.

При таком освещении ток короткого замыкания составил 7.12 Ампер. Что считаю превосходным результатом.

Напряжение без нагрузки 20,6 Вольт. Ну, это стабильно около 21 вольта.

Ток заряда АКБ 2,78Ампера. Что при таком освещении гарантирует заряд АКБ.

Замеры показали, при хорошем солнечном деньке результат будет лучше.

К тому времени погода ухудшалась, тучи закрыли, солнышко полностью и мне стало интересно, а что покажет при таком раскладе. Это же практически вечерние сумерки…

Небо выглядело так, специально снял линию горизонта. Да впрочем, на самом стекле батареи видно небо как в зеркало.

Напряжение при таком раскладе 20,2 вольта. Как уже говорилось 21в. это практически константа.

Ток короткого замыкания 2,48А. В общем, то, для такого освещения замечательно! Практически равен одной батареи при хорошем солнышке.

Ток заряда АКБ 1,85 Ампера. Ну что сказать… Даже в сумерки АКБ будет заряжаться.

Вывод построена солнечная батарея, не уступающая по характеристикам промышленным образцам. Ну а долговечность….., будем смотреть, время покажет.

Ах да, заряд батареи ведется через диоды Шоттки на 40 А. ну, что нашлось.

Так же хочу сказать про контроллеры. Все это красиво выглядит, но не стоит затраченных на контроллер денег.

Если вы дружите с паяльником, схемы очень просты. Делайте и получайте удовольствие от изготовления.

Ну вот, налетел ветер и оставшиеся запасные 5 элементов сорвались в неуправляемый полет….. результат осколки. Ну что поделать, безалаберность должна быть наказана. А с другой стороны…. Куда их?

Решили сделать из осколочков еще одну панельку, вольт на 5. На изготовление ушло 2 часа. Остатки материалов как раз пришлись в пору. Вот что получилось.

Замеры сделаны вечером.

Надо сказать, что при хорошем освещении сила тока короткого замыкания более 1 ампера.

Кусочки спаяны параллельно и последовательно. Цель, обеспечить примерно одинаковую площадь. Ведь сила тока равна самому маленькому элементу. А потому при изготовлении подбирайте элементы по площади освещения.

Настало время рассказать о практическом применении изготовленых мною солнечных батарей.

Весной установил две изготовленые панели на крыше, высота 8 метров под углом 35 градусов, оринтированые на юговосток. Такое орентирование было выбрано не случайно, потому как было замечено, что в данной широте, летом солнышко всходит в 4 утра и к 6-7 часам вполне сносно заряжает аккумуляторы током в 5-6 ампер, тоже касается и вечера. Каждая панель должна обязательно иметь свой диод. Дабы исключить выгорание элементов при отличающийся мощности панелей. И как следствие неоправданое снижение мощности панелей.
Спуск с высоты был выполнен многожильным проводом сечением 6мм2 каждая жила. Таким образом удалось достигнуть минимальных потерь в проводах.

В качестве накопителей энергии использованы старые еле-живые аккумуляторы 150А.ч,75А.ч,55А.ч, 60А.ч. Все аккумуляторы соеденены паралельно и учитывая потерю емкости, сумарно составляют ококло 100А.ч.
Контроллер заряда аккумулятора отсутствует. Хотя думаю установка контроллера необходима.Над схемой контроллера сечас работаю. Так как в течении дня аккумуляторы начинают кипеть. Потому приходится ежедневно сбрасывать излишки энергии, путем включения ненужной нагрузки. В моем случаее включаю освещение бани. 100 Вт. Так же в течении дня работает LCD телевизор примерно 105Вт, вентилятор 40Вт., а к вечеру добавляется энергосберегающая лампочка 20Вт.

Любителям проводить расчеты скажу: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА не одно и тоже. Так как такой «сендвичь» вполне прекрасно работает свыше 12 часов. при этом иногда заряжаем от него телефоны.Полного разряда аккумуляторов еще не достиг ни разу. Что соответственно перечеркивает расчеты.

В качестве преобразователя использован чуть- чуть переделаный для свободного пуска от аккумуляторов компьютерный бесперебойник (инвертор) 600В.А, что примерно соответствует нагрузке в 300Вт.
Так же хочу отметить, что батареи заряжаются и при яркой луне. При этом ток составляет 0,5-1 Ампер, думаю для ночи это совсем неплохо.

Конечно хотелось бы увеличить нагрузку, но для этого требуется мощьный инвертор. Планирую изготовить инвернтор сам по ниже приведенной схеме. Так как покупать инвертор за бешаные деньги НЕРАЗУМНО!

Долгое время уделом солнечных батарей были либо громоздкие панели спутников и космических станций, либо маломощные фотоэлементы карманных калькуляторов. Это было связано с примитивностью первых монокристаллических кремниевых фотоэлементов: они имели не только низкий КПД (не более 25% в теории, на практике – около 7%), но и заметно теряли эффективность при отклонении угла падения света от 90˚. Учитывая, что в Европе в облачную погоду удельная мощность солнечного излучения может падать ниже 100 Вт/м 2 , для получения сколько-нибудь значительной мощности требовались слишком большие площади солнечных батарей. Поэтому первые солнечные электростанции строились только в условиях максимальной мощности светового потока и ясной погоды, то есть в пустынях вблизи экватора.

Значительный прорыв в создании фотоэлементов вернул интерес к солнечной энергетике: так, наиболее дешевые и доступные поликристаллические кремниевые элементы, хотя и имеют меньший КПД, чем у монокристаллических, но зато и менее чувствительны к условиям работы. Солнечная панель на основе поликристаллических пластин выдаст достаточно стабильное напряжение при переменной облачности . Более современные фотоэлементы на основе арсенида галлия имеют КПД до 40%, но слишком дороги для изготовления солнечной батареи своими руками.

На видео идет рассказ об идее постройки солнечной батареи и ее реализации

Стоит ли делать?

Во многих случаях солнечная батарея окажется очень полезной : например, владелец частного дома или дачи, расположенного вдалеке от электросети, сможет даже от компактной панели поддержать свой телефон заряженным, подключить маломощные потребители наподобие автомобильных холодильников.

С этой целью выпускаются и продаются готовые компактные панели, выполненные в виде быстро сворачиваемых сборок на основе из синтетической ткани. В средней полосе России такая панель размером около 30х40 см сможет обеспечить мощность в пределах 5 Вт при напряжении 12 В.

Более крупная батарея сможет обеспечить до 100 Вт электрической мощности. Казалось бы, это не так много, но стоит вспомнить принцип работы небольших : в них вся нагрузка запитывается через импульсный преобразователь от батареи аккумуляторов, которые заряжаются от маломощного ветряка. Таким образом становится возможным использование более мощных потребителей.

Использование аналогичного принципа при постройке домашней солнечной электростанции делает ее более выгодной по сравнению с ветряком: летом солнце светит большую часть дня, в отличие от непостоянного и часто отсутствующего ветра. По этой причине аккумуляторы смогут набирать заряд днем гораздо быстрее, а сама солнечная панель гораздо проще в установке, чем требующий высокой мачты .

Есть свой смысл и в использовании солнечной батареи исключительно как источника аварийного питания. Например, если в частном доме установлен газовый котел отопления с циркуляционными насосами, при отключении электропитания можно через импульсный преобразователь (инвертор) запитать их от аккумуляторов, которые поддерживаются заряженными от солнечной батареи, сохраняя систему отопления работоспособной.

Телевизионный сюжет на эту тему

В течение почти двух веков человечество думает о том, как обеспечить электрической энергией изобретения и возрастающие потребности. За этот период были изобретены электростанции, сила расщепленного атома, масштабные ГЭС, а бурные реки пришли на помощь человечеству. Стремительно развиваются в разных регионах Земли. Сюда следует отнести ветровые станции и солнечные батареи.

Если учесть тот факт, что угасание Солнца прогнозируется лишь через 5 миллиардов лет, этот источник энергии можно считать неисчерпаемым. Взаимодействие между электрической энергией и светом первым обнаружил физик Он выяснил, что ультрафиолет способствует возникновению и прохождению разряда между проводниками электрической энергии.

Первую схему по выработке и передачи энергии с использованием лучей произвел ученый Александр Столетов. Он создал первый фотоэлемент. А вот открытие фотоэффекта, которое было произведено Эйнштейном, привело к тому, что индустрия солнечных батарей стала развиваться.

Устройство батареи

Если вы решили сделать солнечную батарею самостоятельно, то должны для начала ознакомиться с ее устройством. Она представляет собой систему взаимосвязанных элементов, структура которых позволяет использовать принцип фотоэффекта. Солнечный свет падает на элементы под определенным углом и преобразуется в электрический ток.

Устройство солнечной батареи и принцип работы будут описаны в статье. Для начала необходимо изучить первую часть вопроса. Конструкция предусматривает наличие следующих комплектующих:

  • материала-полупроводника;
  • источника электропитания;
  • контроллера;
  • заряда аккумулятора;
  • инвертора-преобразователя;
  • стабилизатор напряжения.

Материал-полупроводник представляет собой совмещенные слои с разной проводимостью. Это может быть поликристаллический или монокристаллический кремний с добавлением некоторых химических соединений. Последние позволяют получить нужные свойства для возникновения фотоэффекта.

Один из слоев должен иметь избыток электронов, чтобы обеспечить переход электронов из одного материала в другой. Дополнительный слой должен иметь недостаток электронов. Тонкий слой элемента в системе необходим для противостояния перехода электронов. Он располагается между вышеописанными слоями.

Если подключить источник электропитания к противостоящему слою, то электроны будут преодолевать запорную зону. Это позволяет добиться что и называется электрическим током. Для сохранения и накапливания энергии применяется аккумулятор. Для преобразования электрического тока в переменный используется инвертор-преобразователь. А вот для создания напряжения нужного диапазона применяется стабилизатор.

Принцип работы

Если вы задумались над вопросом о том, как в домашних условиях сделать солнечную батарею, то должны ознакомиться еще и с принципом ее функционирования. Он заключается в том, что фотоны света, которые являются солнечным излучением, падают на поверхность полупроводника. Они передают свою энергию при столкновении с поверхностью электронам полупроводника. Электроны, выбитые из полупроводника, преодолевают защитный слой. Они обладают дополнительной энергией.

Отрицательные электроны покидают проводник р-вида, а далее следуют в проводник n. С положительными электронами все происходит наоборот. Этому переходу способствуют электрические поля, существующие в проводниках. Это увеличивает силу и разницу зарядов. Сила электрического тока в элементе будет зависеть от нескольких факторов, среди них:

  • количество света;
  • интенсивность излучения;
  • площадь принимающей поверхности;
  • угол падения света;
  • время эксплуатации;
  • КПД системы;
  • температура внешнего воздуха.

Инструкция по изготовлению

Перед тем как в домашних условиях сделать солнечную батарею, вы должны ознакомиться с несколькими вариантами сборки таких элементов. Технология будет зависеть от количества солнечных элементов и дополнительных материалов. Чем больше площадь панели, тем мощнее окажется оборудование, но это повлечет увеличение веса конструкции. В одной батарее следует использовать одинаковые модули, ведь эквивалентность тока будет приравниваться к показателям меньшего элемента.

Подготовка инструментов и материалов

Некоторые владельцы частных домов задумываются, как в домашних условиях сделать солнечную батарею. Если вы тоже оказались в их числе, то должны знать, что дизайн модулей и их габариты могут быть выбраны вами самостоятельно.

Для изготовления корпуса, внутри которого будут находиться элементы, следует подготовить:

  • листы фанеры;
  • универсальный клей;
  • дрель;
  • куски оргстекла;
  • невысокие рейки;
  • уголки и саморезы;
  • плиты ДВП;
  • краску.

Сборка каркаса

На первом этапе следует взять фанеру, которая будет выполнять роль основания. По ее периметру приклеиваются бортики. Рейки не должны загораживать солнечные элементы, поэтому их высота не должна быть больше 3/4 дюйма. Для надежности приклеенные рейки привинчиваются саморезами, а углы фиксирую уголками. Для вентиляции в нижней части корпуса и по бортам высверливаются отверстия. В крышке их быть не должно, так как это может стать причиной попадания влаги.

Если перед вами встал вопрос о том, как в домашних условиях сделать солнечную батарею, вы должны ознакомиться с технологией. Она предусматривает крепление элементов на листы ДВП, которые могут быть заменены другим материалом. В качестве основного условия выступает то, что полотно не должна проводить электроток.

Методика проведения работ

Из оргстекла следует вырезать крышку и подогнать под размеры корпуса. Для защиты деревянных частей следует использовать пропитку. Солнечные модули раскладываются на подложке обратной стороной вверх, чтобы осуществить пайку проводников. Для работы следует подготовить припой и паяльник.

Если вы хотите знать, как в домашних условиях сделать солнечную батарею самому, то следует учитывать: места пайки обрабатываются карандашом. Для начала вы можете потренироваться на двух элементах. Все элементы соединяются последовательной цепочкой, в результате должна получиться змейка. Элементы соединяются, а после система поворачивается лицевой стороной вверх. Модули наклеиваются на панели. В качестве клея можно использовать силиконовый герметик.

Настоящим помощником в хозяйстве для вас может стать батарея для дома изготавливается довольно просто. После крепления модулей на подложку можно проверить функциональность системы. Затем основа помещается в каркас и фиксируется шурупами.

В заключение

Для того чтобы исключить разряд аккумулятора через батарею, на панель устанавливается блокировочный диод, который после крепится герметиком. Установленные элементы сверху накрываются экраном из оргстекла. Перед фиксацией еще раз следует проверить работоспособность конструкции. Теперь вам известно, как сделать солнечную батарею в домашних условиях. Дополнительно следует знать еще и о том, что тестировать модули вы можете в процессе установки и пайки, делать это можно группами по несколько штук.

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

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

Для обеспечения стабильности энергообеспечения дома, эффективным решением является совместное использование ветрогенератора и солнечной батареи, но, к сожалению, батареи далеко не дешевы. Решением этих сложностей было бы производство солнечной батареи своими руками, способной на равных конкурировать с заводскими по мощности, но в то же время приятно отличаться от них ценой. И такое решение есть!

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

Перед тем, как приступать непосредственно к действиям, принято проводить глубокую теоретическую подготовку, чтобы избежать лишних трудностей и издержек в процессе. Именно на этом этапе многие энтузиасты сталкиваются с первым препятствием – практически полным отсутствием полезной с практической точки зрения информации. Именно это явление создает надуманную видимость сложности солнечных батарей: раз их никто не делает сам, значит это сложно. Однако, задействовав логическое мышление можно придти к следующим выводам:

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

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

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

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

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

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

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

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

Приобретенные в нашем случае солнечные элементы при размере 3х6 дюйма генерировали ток примерно в 3 ампера. При солнечной погоде, тридцать шесть, соединенных последовательно, элемента, способны выдавать порядка 60 Вт мощности. Цифра не особенно впечатляет, тем не менее, это лучше, чем ничего. Следует учитывать, что указанная мощность будет генерироваться каждый солнечный день, заряжая аккумулятор. В случае использования электроэнергии для осуществления питания светильников и аппаратуры с небольшим потреблением тока, такая мощность является вполне достаточной. Не нужно и забывать о ветрогенераторе, также производящем энергию.

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

По сути корпус солнечной батареи, ни что иное, как простой неглубокий ящик. Ящик непременно необходимо изготовить неглубоким, для того чтобы его бортики не создавали тени, когда солнечный свет падает на батарею под большим углом. В качестве материала вполне подойдет фанера 3/8 дюйма и рейки для бортиков 3/4 дюйма толщиной. Для лучшей надежности крепление бортиков не лишним будет осуществить двумя способами – приклеиванием и привинчиванием. Для упрощения последующей пайки элементов, батарею лучше разделить на две части. Роль разделителя выполняет расположенная по центру ящика планка.

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

Вид на половину корпуса батареи, в которой будет производится размещение первой группы солнечных элементов. Небольшие отверстия, которые вы видите на бортиках, представляют собой не что иное, как вентиляционные отверстия. Они предназначены для удаления влаги и поддержания давления, эквивалентного атмосферному внутри батареи. Следует обратить особое внимание на расположении отверстий для вентиляции в нижней части корпуса батареи, потому как расположение их в верхней части приведет к попаданию излишней влаги извне. Также отверстия необходимо сделать и в планке, расположенной по центру.

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

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

Вот незадача! Для обеспечения крепления на шурупы, было принято решение просверлить отверстия вокруг кромки. При сильном надавливании во время сверления, оргстекло может сломаться, что и произошло в нашем случае. Проблема была решена сверлением недалеко нового отверстия, а отколовшийся кусок просто приклеили.

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

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

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

На этом фото изображена окончательная версия аппарата для удаления воска. На заднем плане с правой стороны находится первая емкость, предназначенная для растапливания воска. Слева на переднем плане расположена емкость с горячей мыльной водой, а справа – чистая вода. Вода во всех емкостях довольно горячая, но ниже кипения воды. Нехитрый технологический процесс удаления воска заключается в следующем: в первой емкости необходимо растопить воск, затем элемент перенести в горячую мыльную воду для удаления остатков воска, в заключении промыть чистой водой. После очистки от воска, элементы необходимо просушить, для этого они были выложены на полотенце. Следует отметить что слив мыльной воды в канализацию недопустим, так как воск, остыв, затвердеет и засорит ее. Результатом процесса очистки является почти полное удаление воска с солнечных элементов. Оставшийся воск не способен помешать как пайке, так и работе элементов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

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.

Узнаем как в домашних условиях сделать солнечную батарею из доступных материалов?

В течение почти двух веков человечество думает о том, как обеспечить электрической энергией изобретения и возрастающие потребности. За этот период были изобретены электростанции, сила расщепленного атома, масштабные ГЭС, а бурные реки пришли на помощь человечеству. Стремительно развиваются альтернативные источники энергии в разных регионах Земли. Сюда следует отнести ветровые станции и солнечные батареи.

Если учесть тот факт, что угасание Солнца прогнозируется лишь через 5 миллиардов лет, этот источник энергии можно считать неисчерпаемым. Взаимодействие между электрической энергией и светом первым обнаружил физик Генрих Герц. Он выяснил, что ультрафиолет способствует возникновению и прохождению разряда между проводниками электрической энергии.

Первую схему по выработке и передачи энергии с использованием лучей произвел ученый Александр Столетов. Он создал первый фотоэлемент. А вот открытие фотоэффекта, которое было произведено Эйнштейном, привело к тому, что индустрия солнечных батарей стала развиваться.

Устройство батареи

Если вы решили сделать солнечную батарею самостоятельно, то должны для начала ознакомиться с ее устройством. Она представляет собой систему взаимосвязанных элементов, структура которых позволяет использовать принцип фотоэффекта. Солнечный свет падает на элементы под определенным углом и преобразуется в электрический ток.

Устройство солнечной батареи и принцип работы будут описаны в статье. Для начала необходимо изучить первую часть вопроса. Конструкция предусматривает наличие следующих комплектующих:

  • материала-полупроводника;
  • источника электропитания;
  • контроллера;
  • заряда аккумулятора;
  • инвертора-преобразователя;
  • стабилизатор напряжения.

Материал-полупроводник представляет собой совмещенные слои с разной проводимостью. Это может быть поликристаллический или монокристаллический кремний с добавлением некоторых химических соединений. Последние позволяют получить нужные свойства для возникновения фотоэффекта.

Один из слоев должен иметь избыток электронов, чтобы обеспечить переход электронов из одного материала в другой. Дополнительный слой должен иметь недостаток электронов. Тонкий слой элемента в системе необходим для противостояния перехода электронов. Он располагается между вышеописанными слоями.

Если подключить источник электропитания к противостоящему слою, то электроны будут преодолевать запорную зону. Это позволяет добиться упорядоченного движения заряженных частиц, что и называется электрическим током. Для сохранения и накапливания энергии применяется аккумулятор. Для преобразования электрического тока в переменный используется инвертор-преобразователь. А вот для создания напряжения нужного диапазона применяется стабилизатор.

Принцип работы

Если вы задумались над вопросом о том, как в домашних условиях сделать солнечную батарею, то должны ознакомиться еще и с принципом ее функционирования. Он заключается в том, что фотоны света, которые являются солнечным излучением, падают на поверхность полупроводника. Они передают свою энергию при столкновении с поверхностью электронам полупроводника. Электроны, выбитые из полупроводника, преодолевают защитный слой. Они обладают дополнительной энергией.

Отрицательные электроны покидают проводник р-вида, а далее следуют в проводник n. С положительными электронами все происходит наоборот. Этому переходу способствуют электрические поля, существующие в проводниках. Это увеличивает силу и разницу зарядов. Сила электрического тока в элементе будет зависеть от нескольких факторов, среди них:

  • количество света;
  • интенсивность излучения;
  • площадь принимающей поверхности;
  • угол падения света;
  • время эксплуатации;
  • КПД системы;
  • температура внешнего воздуха.

Инструкция по изготовлению

Перед тем как в домашних условиях сделать солнечную батарею, вы должны ознакомиться с несколькими вариантами сборки таких элементов. Технология будет зависеть от количества солнечных элементов и дополнительных материалов. Чем больше площадь панели, тем мощнее окажется оборудование, но это повлечет увеличение веса конструкции. В одной батарее следует использовать одинаковые модули, ведь эквивалентность тока будет приравниваться к показателям меньшего элемента.

Подготовка инструментов и материалов

Некоторые владельцы частных домов задумываются, как в домашних условиях сделать солнечную батарею. Если вы тоже оказались в их числе, то должны знать, что дизайн модулей и их габариты могут быть выбраны вами самостоятельно.

Для изготовления корпуса, внутри которого будут находиться элементы, следует подготовить:

  • листы фанеры;
  • универсальный клей;
  • дрель;
  • куски оргстекла;
  • невысокие рейки;
  • уголки и саморезы;
  • плиты ДВП;
  • краску.

Сборка каркаса

На первом этапе следует взять фанеру, которая будет выполнять роль основания. По ее периметру приклеиваются бортики. Рейки не должны загораживать солнечные элементы, поэтому их высота не должна быть больше 3/4 дюйма. Для надежности приклеенные рейки привинчиваются саморезами, а углы фиксирую уголками. Для вентиляции в нижней части корпуса и по бортам высверливаются отверстия. В крышке их быть не должно, так как это может стать причиной попадания влаги.

Если перед вами встал вопрос о том, как в домашних условиях сделать солнечную батарею, вы должны ознакомиться с технологией. Она предусматривает крепление элементов на листы ДВП, которые могут быть заменены другим материалом. В качестве основного условия выступает то, что полотно не должна проводить электроток.

Методика проведения работ

Из оргстекла следует вырезать крышку и подогнать под размеры корпуса. Для защиты деревянных частей следует использовать пропитку. Солнечные модули раскладываются на подложке обратной стороной вверх, чтобы осуществить пайку проводников. Для работы следует подготовить припой и паяльник.

Если вы хотите знать, как в домашних условиях сделать солнечную батарею самому, то следует учитывать: места пайки обрабатываются карандашом. Для начала вы можете потренироваться на двух элементах. Все элементы соединяются последовательной цепочкой, в результате должна получиться змейка. Элементы соединяются, а после система поворачивается лицевой стороной вверх. Модули наклеиваются на панели. В качестве клея можно использовать силиконовый герметик.

Настоящим помощником в хозяйстве для вас может стать солнечная батарея. Своими руками батарея для дома изготавливается довольно просто. После крепления модулей на подложку можно проверить функциональность системы. Затем основа помещается в каркас и фиксируется шурупами.

В заключение

Для того чтобы исключить разряд аккумулятора через батарею, на панель устанавливается блокировочный диод, который после крепится герметиком. Установленные элементы сверху накрываются экраном из оргстекла. Перед фиксацией еще раз следует проверить работоспособность конструкции. Теперь вам известно, как сделать солнечную батарею в домашних условиях. Дополнительно следует знать еще и о том, что тестировать модули вы можете в процессе установки и пайки, делать это можно группами по несколько штук.

МОГУ ЛИ Я УСТАНОВИТЬ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ САМОСТОЯТЕЛЬНО? —

Можете ли вы установить солнечные батареи самостоятельно? Короткий ответ — «да», но у того, чтобы действовать в одиночку, есть несколько серьезных недостатков. Установить солнечные панели не так просто, как установить светильник или заменить систему фильтрации воды.

Мы живем в эпоху YouTube, видео, сделанного своими руками. И хотя всем нам нравится экономить деньги и чувствовать себя удобными, есть некоторые проекты, которые следует оставить профессионалам.Установка солнечных батарей — определенно одна из таких ситуаций.

Неправильно установленные солнечные панели могут в конечном итоге обойтись вам дорого, что на самом деле противоречит концепции солнечных панелей. Есть федеральные, государственные и местные правила, которым необходимо следовать до конца, и рыбалка должна быть подходящей для вас, чтобы максимизировать экономию и функциональность. Не говоря уже о передовых методах электромонтажа и обеспечении того, чтобы целостность вашей крыши выдерживала вес солнечных панелей.

Нельзя сказать, что вы «не можете» установить солнечные панели самостоятельно, но если вы думаете о том, чтобы взять на себя эту задачу, вот некоторые вещи, которые вы можете рассмотреть, прежде чем ломать голову.

Если вы хотите сделать свой дом более энергоэффективным и перейти на солнечную энергию, вам нужно позвонить в PetersenDean прямо сегодня. Мы упрощаем жизнь на солнечной энергии! 1-888-893-5222

НАСКОЛЬКО БЕЗОПАСНА УСТАНОВКА СОЛНЕЧНОЙ ПАНЕЛИ DIY?

Цена на солнечную энергию резко падает по всей стране, поскольку домовладельцы начинают осознавать преимущества солнечной энергии.В хозяйственных магазинах продаются домашние солнечные комплекты, и хотя вы можете подумать, что в этот самый момент получаете выгодную сделку, вы упустите качество, льготы и скидки, которые предоставляются только при профессиональной установке солнечных панелей.

Установка всего дома солнечной энергии — серьезный проект. Вы можете эффективно установить солнечную панель сбоку от дома на колесах или сарая, но крыша вашего дома или офиса — это гораздо большая гора, на которую нужно взобраться, в прямом и переносном смысле. Вот несколько факторов, которые следует учитывать, прежде чем пытаться установить солнечные панели самостоятельно.

  • Планирование и размещение — Мало того, что безопасное размещение солнечных панелей на крыше является само по себе усилием, но и планирование, которое включает правильное размещение их на крыше, является чрезвычайно важным фактором, если вы хотите чтобы получить максимальную отдачу от ваших солнечных батарей. Важно не только иметь четкое представление о том, как работают солнечные панели и как накапливается энергия, но есть еще несколько вещей, которые вы должны задать себе. Солнечные панели какого размера вам понадобятся для использования в вашем доме? Достаточно ли места на вашей крыше, имеет ли она правильный уклон и угол для достижения наилучших результатов? Какой угол наклона ваших солнечных панелей правильный? И, самое главное, сможет ли ваша крыша выдержать вес солнечных панелей? Теперь вы можете подумать, что можете достаточно ответить на такие вопросы, но зачем это делать? Если размещение ваших солнечных панелей не совсем правильное, то, вообще говоря, вы не сэкономите столько денег с течением времени и вообще лишает смысла установку солнечных панелей.Это еще больше причин, по которым вам следует обратиться к профессиональному установщику солнечных панелей, например PetersenDean. Они могут помочь вам максимизировать ваши вложения.
  • Электропроводка — Это очень важно. Установка солнечных панелей требует опыта работы с высоковольтной проводкой и не предназначена для новичков. Риск получения травмы во время этой части установки вполне реален. Вы можете не только пораниться, но и создать дорогостоящие проблемы для вашего дома и блока предохранителей, если все сделаете неправильно. В серьезных случаях неправильное подключение солнечных панелей может вызвать скачок напряжения, взорвать инвертор и потенциально вызвать пожар.В большинстве штатов перед установкой такого рода электромонтажных работ требуется сертификация. Вам необходимо подобрать правильную электропроводку для вашего дома, а также знать местные спецификации электросети. Опытный установщик солнечных панелей будет иметь четкое представление о ваших системных требованиях, чтобы вырабатываемая электроэнергия была совместима с вашей сетью и местом проживания.
  • Правила — Очевидно, что существуют определенные законы, правила и стандарты безопасности, которые необходимо соблюдать при установке солнечных панелей.У вашей местной энергетической компании также есть дополнительные инструкции, которые необходимо соблюдать для правильной установки. В зависимости от вашего точного местоположения может потребоваться получить одобрение от отделов городского планирования и муниципалитетов, а также попросить инспектора подписать установку. Прелесть установки солнечных панелей профессионалом в том, что у вас будет гарантия, если что-то сломается или сломается.
  • Состояние вашей крыши — Размер, угол наклона, материалы и возраст вашей крыши играют решающую роль при установке солнечных панелей на крыше.Поскольку ваша крыша, вероятно, будет лучшим местом для размещения солнечных панелей, знание целостности вашей крыши является неотъемлемой частью правильной установки солнечных панелей. Ваши солнечные панели рассчитаны на десятилетия, поэтому, если вашей крыше больше 20 лет, вы можете подумать о том, чтобы проверить свою крышу перед установкой. Если вы откажетесь от этого шага, это может привести к протечке, провисанию и неизбежному обрушению вашей крыши. Это может стоить вам больших денег, и вам придется снова платить за солнечные батареи, не говоря уже о новой крыше.Традиционная черепица — это самая легкая поверхность для крепления солнечных панелей. Глиняная и шиферная кровля может иметь тенденцию к растрескиванию или разрушению, поэтому при установке солнечных панелей на этот тип кровли требуется особая осторожность. Также важно расположение вашего дома и крыши. Большинство специалистов по солнечной энергии предложат установить панели строго на юг, где-то между 180-195 градусами, чтобы получить больше прямого солнечного света и максимизировать мощность. Обязательно проконсультируйтесь со своим специалистом по солнечным панелям, чтобы понять, как выдержат ваша крыша и черепица и как лучше всего разместить солнечные панели.Тогда вы сможете заняться своим энергоэффективным домом.

PETERSENDEAN МОЖЕТ ПОМОЧЬ ВАМ ПОДГОТОВИТЬСЯ ДЛЯ СОЛНЕЧНЫХ СТИМУЛОВ И СОКРАЩЕНИЙ

Одним из наиболее желательных преимуществ при выборе профессиональных установщиков солнечных панелей являются налоговые льготы и скидки. Вы можете получить обратно значительную часть своих денег после установки.

Системы PetersenDean, проданные в США, имеют право на получение федерального налогового кредита в размере 26% (снижается до 22% в 2021 году, а после 2021 года жилищный кредит упадет до нуля, а коммерческий кредит упадет до 10 процентов постоянного).Во многих областях существуют дополнительные государственные, местные и коммунальные льготы, которые только еще больше снижают чистую стоимость ваших инвестиций. В настоящее время в большей части Америки действует система, известная как Net Metering. Net Metering позволяет снизить ваши расходы на электроэнергию до нуля, но не более того. В некоторых регионах США вам могут заплатить за любой излишек электроэнергии, который вы производите, в рамках так называемой системы льготных тарифов.

В этом году независимый обзор данных California Solar Initiative (CSI) показывает, что за последние 12 месяцев компания PetersenDean добилась самой доступной цены на установку солнечных батарей.Кампания Solar4America — это постоянная попытка обеспечить прозрачность ценообразования на солнечную энергию и снизить затраты на солнечную энергию.

С момента своего создания 35 лет назад компания PetersenDean поставила своей миссией поставку кровельных и солнечных систем мирового класса для клиентов на материковой части США и на Гавайях. PetersenDean — это независимая компания, производящая солнечные батареи, которая гордится тем, что предоставляет доступные солнечные панели нашим постоянным клиентам, поскольку все наши детали производятся в США.

Если вы хотите сделать свой дом более энергоэффективным и перейти на солнечную энергию, вам нужно позвонить в PetersenDean прямо сегодня.Мы упрощаем жизнь на солнечной энергии! 1-888-893-5222

Теги
https://www.haleakalasolarroofing.com/

DIY Solar — Могу ли я установить солнечные панели самостоятельно?

Для того, чтобы сэкономить деньги, проявить свои навыки воина на выходных или насладиться прекрасным достижением создания чего-то своими руками, проекты DIY (сделай сам) могут быть полезным способом провести свободное время. Добавьте к этому видеоуроки практически по всему, что есть в Интернете, и может возникнуть соблазн взяться за проект, который может выходить за рамки нашей зоны комфорта.

И хотя выход за пределы своей зоны комфорта — отличный способ развить свой набор навыков, выполнение узкоспециализированного проекта может быть не очень хорошей идеей — независимо от того, что обещает видео на YouTube.

Возьмем, к примеру, установку вашей собственной солнечной энергетической системы. Хотя этот проект DIY может сэкономить вам немного денег в краткосрочной перспективе, он может быть очень опасным для тех, кто не является квалифицированным специалистом по солнечной энергии. А учитывая потенциальную потерю гарантий на изготовление и установку, это может в конечном итоге обойтись вам дороже в долгосрочной перспективе, чем вы сэкономили в краткосрочной перспективе.

Опасности самодельной солнечной энергии

Установка собственных солнечных панелей может представлять риск для вашей личной безопасности и для вашей собственности по двум основным причинам: — высота, на которой обычно устанавливаются панели, и тот факт, что вы работаете со сложной электрической системой.

Большинство солнечных систем устанавливаются либо на крыше, либо на земле. Как правило, крепления на крышу менее дороги и требуют меньших трудозатрат на установку, поскольку крыша служит основной несущей конструкцией.С наземными креплениями конструкция должна быть построена. Из-за этого, а также из-за того, что панели для монтажа на крыше не занимают ценного места во дворе или на ферме, они, как правило, более популярны.

Однако, если вы не работаете с командой обученных, сертифицированных специалистов, обладающих всем опытом и инструментами, необходимыми для безопасной работы, оно того не стоит.

Одна панель может весить от 33 до 50 фунтов. В зависимости от того, насколько велика ваша солнечная система, вы будете перетаскивать довольно много таких на крышу вместе с материалами для стеллажа и проводки.Затем следует установка, которая потребует от вас размещения и установки этих компонентов на приподнятой и, вероятно, наклонной поверхности.

Если вы не подготовлены к этому виду работ и не имеете всех необходимых средств индивидуальной защиты, это само по себе делает установку собственных солнечных батарей плохой идеей. Экономия денег не стоит риска падения.

Другой риск — это электромонтажные работы, которые вам нужно будет выполнить.

Под воздействием солнечного света солнечная панель может производить пару сотен вольт электричества.Этого, безусловно, достаточно, чтобы нанести серьезный вред при случайном или ошибочном прикосновении.

Помимо причинения личного вреда, вы потенциально можете повредить здание, на котором вы установили солнечную систему. Электричество будет проходить по проводам. Если компоненты не были установлены должным образом, система могла потенциально повредить себя или, что еще хуже, вызвать электрический пожар.

Солнечная энергия зарекомендовала себя как чрезвычайно безопасный способ генерировать собственное электричество.Подтверждением этого является 630+ ГВт установленной по всему миру солнечной энергии по состоянию на 2020 год. Однако, как и в случае с любой другой электрической системой, ошибки могут иметь серьезные последствия.

Чтобы избежать подобных ошибок, установщики солнечных батарей во всех штатах должны быть сертифицированы и иметь лицензию на установку солнечных батарей. Чтобы убедиться, что вы работаете с командой, которая знает свое дело и правильно установит вашу систему, обязательно ознакомьтесь с их опытом, квалификацией и сертификатами.

Хорошее место для начала — убедиться, что они являются Североамериканским советом сертифицированных специалистов по энергетике (NABCEP).NABCEP является ведущим в стране сертификационным советом для профессионалов в области солнечной энергетики.

Мы составили список советов по выбору компании по установке солнечных батарей, чтобы помочь вам выбрать партнера по установке.

Нормативные препятствия для новых солнечных установок

Получение разрешений, подключение инженерных сетей, заявки на гранты, оформление налоговых льгот, SREC.

Вы не можете просто заказать запчасти, запрыгнуть на крышу и начать установку солнечной системы.Есть различные препятствия, связанные с оформлением документов, которые вы должны сначала преодолеть. Этот процесс может быть довольно утомительным и трудоемким для мастеров-производителей солнечной энергии.

Прежде всего, это разрешение от местного строительного управления. В нем вам нужно будет предоставить план сайта и рассказать о том, как вы будете устанавливать систему. Это будет включать в себя такие вещи, как крепление панелей к вашей крыше, доказательство того, что ваша крыша может выдержать дополнительный вес солнечной системы, и спецификации компонентов вашей солнечной системы.

Вам также понадобится электрическая схема системы и расчеты, подтверждающие совместимость и безопасность компонентов. Наконец, вам нужно будет показать, как вы планируете подключить систему к электросети.

После получения необходимых разрешений на строительство вам необходимо предоставить сведения о системе в вашу коммунальную компанию, чтобы получить разрешение на подключение вашей солнечной системы к электросети. Наряду с этим вам, вероятно, придется ориентироваться в документах для программы компенсации за солнечную электроэнергию в вашем районе (в большинстве штатов это называется чистым счетчиком).Это обеспечит вам надлежащую компенсацию за любой избыток электроэнергии, производимой вашей солнечной системой и отправляемой в сеть.

Затем идет оформление документов на гранты и другие льготы. Их доступность будет зависеть от региона к региону, как и требования и условия их получения. Ограниченные гранты могут быть конкурентоспособными, как, например, грант USDA REAP, который в случае присуждения может покрыть значительную часть затрат вашей солнечной системы.

Чтобы иметь право на участие, вы должны быть отвечающим требованиям фермерским хозяйством или сельским бизнесом, расположенным в определенных районах страны.Хотя ориентироваться в праве на участие сложно, процесс подачи заявок сложнее, и на самом деле получить этот конкурсный грант сложнее всего. Однако он может покрывать до 25% вашей солнечной системы.

В Paradise Energy наши специализированные авторы грантов добиваются успеха в 80% случаев. Узнайте больше о подаче заявки на грант USDA REAP.

Вам также необходимо будет заполнить документы для получения Федерального налогового кредита на инвестиции в солнечную энергетику, который возвращает вам 26% стоимости вашей солнечной системы в 2020 году. Системы предприятий и хозяйств также могут претендовать на ускоренную амортизацию, что еще больше ускоряет окупаемость солнечной энергии. .

Наконец, если в вашем штате есть SREC, вам нужно будет заполнить необходимые документы и ориентироваться на рынке SREC. SREC — это кредиты на возобновляемую солнечную энергию, которые владельцы солнечной энергии зарабатывают на каждые 1000 кВт · ч произведенной солнечной энергии. Они могут продавать эти кредиты на открытом рынке, помогая государству достичь своих экологических целей.

Проще говоря, помимо фактической установки вашей солнечной системы необходимо выполнить много работы. Это может быть не только утомительно, но и отнимать много времени.Сотрудничая с профессиональным установщиком, вы можете быть уверены, что они правильно оформят документы.

Домашние работники могут потерять ценные гарантии на солнечное оборудование

Нельзя отрицать, что солнечная энергия может потребовать значительных первоначальных инвестиций. Эти вложения окупятся всего за несколько лет, а большая часть его срока службы от 25 до 30+ лет останется, чтобы сэкономить вам значительную сумму денег. Однако гарантии на оборудование, производство и качество изготовления могут обеспечить жизненно важную функцию в течение десятилетий срока службы вашей системы.

Компоненты солнечной панели, из которых состоит ваша система, рассчитаны на длительный срок службы. Производители настолько уверены в их прочности, что дают гарантию на свою продукцию до 30 лет. Это означает, что если в соответствии с условиями гарантии с вашей системой что-то пойдет не так, вы получите замену оборудования бесплатно.

Однако эти гарантии применимы только к компонентам, которые были установлены точно так, как предполагал производитель.При установке ваших собственных компонентов одна ошибка может привести к аннулированию 30-летней гарантии на ваши солнечные панели еще до того, как система заработает.

Кроме того, вы потеряете гарантии, предлагаемые вашей компанией по установке солнечных батарей. Хотя они будут отличаться от одной компании к другой, они могут иметь огромную ценность для ваших инвестиций в солнечную энергию.

В Paradise Energy мы думаем, что это просто неправильно, что вы должны страдать от последствий ошибки, которую мы совершили. Вот почему мы предлагаем нашу гарантию Triple Ten, которая защитит ваши вложения и поможет гарантировать окупаемость вашей системы через десятилетнюю производственную гарантию, десять лет мониторинга системы и десятилетнюю гарантию качества изготовления.

Какая гарантия на продукцию? В предложении вашей солнечной системы ваш установщик предоставит оценку того, сколько электроэнергии ваша солнечная система будет вырабатывать каждый год. Они учтут местные погодные условия и количество солнечного света в вашем районе, чтобы получить как можно более точную оценку.

Однако погода не всегда предсказуема, и эта оценка не всегда бывает верной. Имея нашу производственную гарантию, мы будем относиться к нашей оценке как к обещанию. Если ваша система производит меньше электроэнергии, чем мы предполагали, мы выпишем вам чек на разницу.

Если вы решите установить свои собственные солнечные панели, вы потеряете душевное спокойствие, которое предлагают вам эти гарантии.

Установка собственных солнечных панелей не стоит риска или вашего времени

В общем, вы сильно рискуете, когда берете солнечную установку в свои руки: ваша безопасность, безопасность вашего здания и риск потери гарантии на ваше солнечное оборудование.

Вы также будете тратить много времени на оформление документов, разрешений и согласований.

Солнечная энергия требует сложной системы, которую должны устанавливать опытные сертифицированные специалисты по солнечной энергии с надлежащим оборудованием для обеспечения безопасности. Это не только защитит вас, но и сэкономит время, и вы получите инвестиции, подкрепленные надежными гарантиями на десятилетия, сохраняя при этом безопасность своих вложений.

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 18 В, чтобы батарея могла заряжаться даже тогда, когда панель не находится на ярком солнце.

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

Солнечные элементы 0,5 В

Выходная мощность панели солнечных батарей

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 панели солнечных батарей

Наконец, вам понадобится каркас для солнечных батарей. Солнечные элементы чрезвычайно хрупкие и нуждаются в защите, 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 потребуется 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 безопасного / небьющегося стекла толщиной 3 мм 0,5 м x 0,6 м (20 ″ x 24 ″) — Купить здесь
  • Силиконовый герметик
  • — Купить здесь
  • Solar Bus Wire — Купить здесь
  • Провод для накладки на солнечные батареи — Купить здесь
  • Flux Pen / Solar Pen — Купить здесь
  • Паяльник
  • — Купить здесь — Купить здесь

Как собрать свою 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 по линиям 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 припаивке вкладок к солнечным элементам:

После того, как вы разместили все ячейки вкладками, вам нужно соединить их вместе. Передняя часть каждой ячейки отрицательна, а задняя часть ячейки — положительна. 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 того, как провода вашей шины будут готовы, 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.

Зажмите 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.

DIY Home Solar … Мудрая экономия ИЛИ рецепт катастрофы?

Вы слышали об этом в новостях и читали последние отчеты. Согласно прогнозам, примерно через 10 лет солнечная энергия станет дешевле угля. Просто подумайте о значительном падении стоимости перехода на солнечную энергию — с 2009 года цены на солнечную энергию упали на 62%! То, что когда-то было далеко идущим решением для снижения вашего счета за электроэнергию, теперь стало реальностью в жизни многих домовладельцев.Фактически, домашние комплекты солнечных батарей для дома появляются на полках больших коробочных магазинов. Как домовладелец, вы готовы принять участие в акции! А с помощью набора для дома, насколько сложно начать экономить на ежемесячных счетах за электроэнергию? В этой статье мы расскажем, что вам нужно сделать, чтобы установить домашнюю солнечную энергетическую систему, а также о плюсах и минусах метода «сделай сам» по сравнению с наймом профессионалов.

Жилые солнечные энергетические системы: основы

Большинство бытовых солнечных систем по-прежнему подключены к сети.Это позволяет вам сохранять электроэнергию, когда солнце не светит (в пасмурные / дождливые дни и ночью) и у вас закончилась солнечная энергия, вырабатываемая вашей собственной системой. Помимо постоянного наличия электроэнергии, когда вы все еще подключены к сети, вы имеете право на чистый счетчик. Чистое измерение — это когда любая неиспользованная энергия, вырабатываемая солнечными панелями, установленными в вашем доме, возвращается в сеть. Затем коммунальная компания вернет вам солнечную энергию, которую вы подаете в сеть. По сути, если ваш кредит такой же или больше, чем тот, который вы используете из сети, ваш счет от электрической компании может составлять 0 долларов.В дополнение к чистым счетчикам, когда вы устанавливаете бытовую солнечную энергосистему, вы также имеете право на федеральные и местные налоговые льготы и скидки, которые могут привести к значительной экономии.

Оборудование, необходимое для самостоятельной установки солнечной системы в жилых домах

* Солнечные панели: они отвечают за сбор солнечной энергии и преобразование ее в постоянный ток (DC).
* Солнечный инвертор: очень важная часть оборудования, которая преобразует постоянный ток в переменный (AC) — ток, необходимый для работы бытовой техники.
* PV Disconnect: Это оборудование позволяет отключать питание системы для обслуживания и ремонта.
* Электрическая панель: ваш выключатель — как солнечная энергия, которую вы собираете, подключается к вашему учреждению.
* Net Meter: Устройство, которое подключает ваш дом к электросети, чтобы контролировать количество электроэнергии в вашем доме и на выходе.

Вы знаете основы, но как узнать, сколько и какие типы покупать?

Есть несколько типов солнечных панелей, некоторые более эффективные, некоторые лучше для небольших помещений, некоторые лучше для людей с большим количеством земли, кристаллические, тонкопленочные, более дешевые и дорогие.Вариантов очень много. Так с чего же начать?

Вы начинаете с мониторинга потребления энергии. Вы должны иметь хорошее представление о том, сколько энергии вы потребляете в среднем за день, чтобы определить, какого размера солнечная энергетическая система вам понадобится. Кроме того, вам также необходимо знать, сколько денег вы должны потратить, имея в виду, что самые дорогие солнечные панели могут оказаться не самыми рентабельными для ваших нужд.

Кристаллические солнечные панели (как монокристаллические, так и поликристаллические солнечные панели более эффективны, чем тонкопленочные солнечные панели.Но они также более дорогие, потому что они более чистые. Было обнаружено, что монокристаллические солнечные панели поглощают около 18-21% солнечных лучей, тогда как тонкопленочные солнечные панели в среднем около 15%. Все панели имеют средний срок службы 25+ лет; солнечные панели из кристаллического кремния имеют срок службы до 40 лет. Интуитивно понятно, что чем эффективнее панели, тем меньше вам нужно покупать.

Где установить систему?

В зависимости от размера и типа жилищной солнечной системы, которую необходимо решить, место установки может варьироваться.В большинстве случаев домовладельцы предпочитают устанавливать солнечные батареи на крыше своего дома. Это отличный способ сэкономить место, если у вас мало земли и вы можете хорошо контактировать с солнечными лучами. Но что, если большая часть вашей крыши находится в тени больших деревьев? Может, лучше установить солнечные батареи во дворе. Это также хороший вариант, когда вам нужно большее количество солнечных панелей, которые ваша крыша может не вместить.

Помните о расходах, связанных с монтажом вашей солнечной энергетической системы.Вам понадобится стеллажное оборудование, чтобы прикрепить солнечные панели к крыше, и вам также понадобится правильная система крепления для вашего двора. И также имейте в виду, что вам нужно действительно исследовать наилучшее расположение системы, чтобы максимально увеличить количество захватываемого вами солнечного света, принимая во внимание расположение солнца в часы пиковой нагрузки в дополнение к местоположению любых объектов, препятствующих затенению (например, деревья, постройки). Даже одна панель, закрытая от солнца из-за тенистого дерева, может снизить эффективность всей солнечной энергетической системы.

Солнечные инверторы

Это существенная часть оборудования для всей жилой солнечной энергетической системы. Почему? Вот как вы можете использовать солнечную энергию, которую вы улавливаете в солнечных батареях, для обеспечения потребностей вашего дома в энергии. Как указано выше, солнечный инвертор — это то, что преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока — тип питания ваших бытовых приборов, компьютеров и других источников питания в жилых помещениях.
Убедитесь, что мощность вашего солнечного инвертора соответствует размеру и типу вашей системы (в зависимости от количества кВт и сетевых или автономных систем).

Сетчатый счетчик и батареи

Если вы подключены к сети, чистый счетчик, необходимый для вашей солнечной энергетической системы, станет важным компонентом вашей экономии энергии. Он отслеживает, сколько неиспользованной солнечной энергии вы подаете в сеть и сколько энергии из сети вы используете для питания своего дома. Независимо от количества установка солнечных панелей резко снизит количество энергии, которую вы потребляете из сети в целом; и, надеюсь, при тщательном планировании ваши счета за коммунальные услуги будут колебаться около нуля в зависимости от суммы кредита, который вы получите в результате внесения вклада в энергосистему.

Последний элемент оборудования, который вам нужно учитывать при выборе комплекта для самостоятельной работы на солнечной энергии, — это то, собираетесь ли вы иметь резервную батарею или нет. В вашей системе не обязательно должен быть аккумулятор, но, если он есть, вы можете использовать аккумулятор для хранения неиспользованной энергии (вместо того, чтобы подавать ее обратно в сеть). Таким образом, вы еще меньше зависите от электросети, потому что, даже когда солнце не светит или во время отключения электроэнергии, вы можете использовать накопленную в батарее энергию, чтобы продолжать обеспечивать свой дом.

Последние обручи

Теперь, когда вы знаете, какие части набора для самостоятельной работы на солнечной энергии вам понадобятся, не забывайте об установке, разрешениях и правилах, связанных с системами солнечной энергии в жилых домах. Даже если вы делаете это сами, вам потребуется помощь профессионалов — электриков, кровельщиков, инженеров и других, чтобы определить, является ли система, которую вы устанавливаете, функциональной, подходящей и безопасной, и подходит ли ваш дом для установки Солнечная система.

Когда все будет проверено, пора устанавливать систему. По некоторым оценкам, вы можете сэкономить до 40%, купив комплект и сделав это самостоятельно. Кажется, слишком хорошо, чтобы быть правдой? Просто могло быть. . .

Плюсы и минусы домашних комплектов солнечной энергии для дома

Плюсы
В целом, основная причина, по которой люди выбирают установку солнечных панелей своими руками, — это потенциальная экономия средств. Есть два способа сэкономить на расходах — купить комплект солнечной энергии и установить его самостоятельно или купить комплект и попросить профессионала установить его.Если подумать, экономия затрат весьма значительна — вы можете снизить закупочную цену солнечных панелей с 4 долларов за ватт до 2 долларов за ватт. Для обычной солнечной системы мощностью 5 кВт это может сразу означать экономию в размере 10 000 долларов. Это 50% скидка, и это неплохо, правда? Хорошо. . .может быть.

Большинству домовладельцев потребуется нанять лицензированных установщиков солнечных батарей для установки даже комплектов DIY. Они не только профессионалы, но и знают все тонкости этих систем и специально обучены их установке.Посмотрим правде в глаза, насколько вам комфортно играть с электричеством в вашем доме? Какой в ​​этом недостаток? Большая часть затрат, которые вы заплатите установщику, значительно уменьшит фактическую сумму экономии, которую вы получите от перехода по маршруту DIY. Большинство лицензированных электриков взимают с вас в среднем от 3000 до 5000 долларов за установку солнечных панелей в вашем доме. Но подождите — это еще не все. Предположим, после установки вы сэкономите около 5000 долларов на покупке набора для самостоятельного изготовления. Но это до того, как вы примените 30% федеральную налоговую льготу, сократив ваши сбережения примерно до 10% (в среднем вы сэкономите около 2100 долларов, чтобы купить комплект для дома).С учетом всех этапов создания систем «сделай сам» это не кажется таким уж большим.

Минусы
Потребуется много времени, чтобы исследовать компоненты бытовых солнечных энергетических систем, необходимое оборудование, что оно делает, звонить кровельщикам, чтобы узнать, выдержит ли ваша крыша вес солнечных панелей, звонить инженерам, чтобы определить оптимальное расположение ваших солнечных панелей, вызов электрика для установки системы, вызов коммунальной компании для оценки безопасности подключения вашей солнечной системы к сети, и этот список можно продолжить.С экономией около 10% — и это всего лишь денежная экономия. . .Что насчет вашего драгоценного времени — найм профессионалов может быть более логичным.

Вы все устанавливаете и тут сталкиваетесь. Или что-то не работает. Или что-то пошло не так. Угадай, что? Ты виноват. Напротив, если вы использовали лицензированный установщик, если что-то пойдет не так, вина будет на них.
Давайте будем реалистами. Мы говорим об электричестве. Комфортно ли вам выполнять простые электромонтажные работы у себя дома? Большинство людей нет.Если вы не обучены этому виду работы, работать с ним может быть чрезвычайно опасно.

Наконец, вы можете не иметь права на все скидки и льготы, которые предоставляет бытовая солнечная энергетическая система, если вы устанавливаете ее самостоятельно. Многие скидки и поощрения действительны только в том случае, если ваша система была установлена ​​профессионалом. Вы можете существенно потерять тысячи долларов экономии, выбрав путь своими руками.

Сделай сам: да или нет?

Поскольку бытовые солнечные энергетические системы — это большие инвестиции, вам необходимо, чтобы система была установлена ​​правильно и полностью работала.При таком типе инвестиций кажется более эффективным полагаться на профессионалов, которые ежедневно выполняют подобные установки. Большинство жилых солнечных систем можно установить примерно за два дня. А консультанты по солнечной энергии будут следить за вашим потреблением энергии и рекомендовать лучшую систему для ваших нужд и лучшее место для оптимизации преобразования солнечной энергии.
В целом, стоит ли сэкономить 2000 долларов, чтобы справиться с головной болью, связанной с установкой DIY? Возможно, вам нравится задача хорошего проекта по благоустройству дома, и у вас есть время, чтобы посвятить его масштабу.Тогда установка солнечной энергии для дома своими руками может быть для вас. Однако для большинства из нас это проще и даст вам больше спокойствия, если вы обратитесь к профессионалам.

Комплекты солнечных панелей — DIY — Grid-Tie — Off-Grid

Повальное увлечение своими руками (DIY) вряд ли можно считать сумасшедшим, если учесть ошеломляющую экономию средств в результате этой общенациональной тенденции. Фактически, многие люди вообще не назовут это тенденцией, а просто возвращением к практическим ноу-хау прошлых лет, когда людям просто приходилось делать это самим и они очень гордились своей работой! Тем не менее, немногие проекты DIY столь же экономичны и богаты инвестициями, как установка солнечной системы.

Эра солнечной энергии, как многие сказали бы, наступила. От поразительных новых солнечных продуктов, таких как резервные системы переменного тока и высокоэффективные микроинверторы, до банков солнечных панелей, которые обеспечивают электричеством наши дома и, в конечном итоге, даже наши города, солнечная революция вполне может начаться всерьез. Однако для большинства людей вопрос о том, как на самом деле работает солнечная энергия, остается загадкой. Как эти панели преобразуют солнечный свет в энергию, которую домовладельцы могут использовать для питания своих приборов и своих домов, — практика, которая в конечном итоге защищает окружающую среду и приводит к более дешевым счетам за коммунальные услуги и экономической свободе?

Фотон в электрон

Так как же, казалось бы, простая на вид панель, использует солнечный свет и превращает его в электричество? Солнечные панели содержат фотоэлектрические элементы.В этих ячейках происходит преобразование света в электричество. Ячейки должны быть изготовлены из такого материала, как кремний или аналогичный полупроводниковый материал с одиночными ячейками. Когда свет проникает в клетки, полупроводник забирает из них энергию в виде электронов и позволяет им проникать в клетки. течь через материал. По сути, этот поток и есть ток. Хотя поглощения света клеткой достаточно для освобождения электронов, клетки также содержат электрическое поле, которое может направлять электроны туда, куда им нужно.Затем ток направляется к нижней части панели, где его можно собирать и отводить для использования извне.

Атомно говорящий

Большинство людей не думают о частицах, но на самом деле свет попадает на фотоэлектрические элементы в виде фотонов. Когда каждый фотон попадает в фотоэлектрическую ячейку, он отдает электрон. Хотя это несколько упрощенно, это действительно момент обращения. Освободившийся электрон поглощается кремнием, где он течет вместе с другими электронами в ток; отсюда рождается электричество.Некоторые ученые сказали бы, что самая сложная часть — усилить ячейку электрическим полем, чтобы заставить все эти электроны течь в виде тока в нужном направлении: войти в кремний.

Роль полупроводников

Кремний широко используется в качестве полупроводника солнечных элементов. Однако он должен делать больше, чем просто поглощать фотоны; он должен использовать электрическое поле и заставлять их ток двигаться. Более того, он должен содержать примеси, потому что чистый кремний не справится сам.Фосфор и бор добавляются в процессе, называемом «легирование», и вместе эти элементы в их атомном взаимодействии создают электрическое поле, необходимое для перемещать электроны в предписанном токе, который им необходимо течь.

От панели до холодильника

После того, как фотоны преобразуются в электричество, панели направляют эту энергию для питания дома. Некоторые дома, не зависящие от электросети, должны полагаться на аккумуляторы для хранения энергии, но они могут также приходится полагаться на резервные генераторы, когда требования к размеру системы слишком велики.Многие люди используют солнечную энергию в тандеме с коммунальными предприятиями, чтобы у них была удобная поддержка в периоды колебаний энергии. Это партнерство по сетевым счетчикам требует определенных усилий, но оно также развивается, чтобы стать более эффективным, поскольку все больше и больше людей выбирают солнечную энергию для обеспечения большей части электроэнергии для своих домов.

Панели солнечных батарей

Само собой разумеется, что солнечные панели необходимы для системы солнечной энергии. На самом деле, то, что вам может понадобиться, называется солнечной батареей.Это потому, что каждая панель вырабатывает небольшое количество электроэнергии. Количество панелей, включенных в вашу солнечную батарею, зависит от того, сколько энергии вам нужно генерировать. Фотоэлектрические фотоэлектрические модули, часто называемые солнечными панелями, преобразуют световую энергию в постоянный электрический ток (DC). В качестве твердотельных устройств солнечные панели не имеют движущихся частей и чрезвычайно надежны и долговечны по сравнению с любыми другими электронными генераторами. В то время как солнечные панели в последние годы стали в некоторой степени коммерческими, существуют важные различия в форме, качестве и производительности, которые могут повлиять как на время установки, так и на долгосрочную производительность системы.На наших веб-страницах представлен выбор высококачественных поликристаллических и монокристаллических солнечных панелей с различными функциями и дешевыми ценами, которые подойдут практически для любого проекта домовладельца.

Солнечные панели бывают двух типов; монокристаллический и поликристаллический. Если владелец дома или коттеджа хочет, чтобы его солнечная установка была привязана к сети, отключена от сети или резервной солнечной энергии, каждая из этих систем начинается с выбора солнечной панели. Монокристаллические солнечные панели, как правило, имеют более высокий КПД, но в более жарких условиях они имеют тенденцию быстрее снижаться.Поликристаллы иногда считаются лучшим выбором для более теплого климата, но правда в том, что оба типа панелей настолько похожи, что сравнивать различия не стоит.

Какую солнечную панель выбрать лучше всего? Выходная мощность, напряжение и ток солнечных панелей будут определять количество необходимых панелей и то, какие инверторы или контроллеры заряда можно использовать. Для небольших автономных домашних или кабинных комплектов часто требуются выходные панели 12 В постоянного тока для непосредственной зарядки батарей и / или работы с нагрузками постоянного тока.Большие солнечные панели с выходным напряжением от 24 до 50 В постоянного тока чаще используются в домашних системах, связанных с сетью, где для работы инвертора требуется высокое постоянное напряжение. Если у вас есть крыша или земля с ограниченными проблемами затенения на вашей собственности, более крупные солнечные панели могут обеспечить более выгодное вложение, поскольку стоимость ватта дешевле, чем меньшие фотоэлектрические панели.

Подключиться к сети или нет, или и то, и другое; Это вопрос

PV (фотоэлектрические) системы можно разделить на две категории: автономные и связанные с сетью.В автономных системах энергия, вырабатываемая солнечными панелями, должна соответствовать ежедневным потребностям дома или кабины, а энергия хранится в наборе батарей. При использовании солнечных систем, связанных с сетью, местная коммунальная компания в ночное время функционирует, по сути, как аккумуляторный блок. В Америке большинство солнечных систем подключено к электросети, и вся избыточная выработка электроэнергии направляется обратно в коммунальную сеть, отсюда и термин «чистое измерение».

Автономный

Когда вы слышите термин «автономный», который является синонимом автономных систем, вы можете создать в своем уме картину деревенского первопроходца, живущего в хижине с небольшими современными удобствами.На самом деле это не всегда так. Хотя это правда, что автономной солнечной энергии обычно недостаточно для питания системы электрического отопления и охлаждения, если вы только что не выиграли в лотерею или не работаете на Уолл-стрит, почти все другие устройства могут получать адекватное питание с правильно настроенной автономной системой. . Вы просто начинаете с ежедневного бюджета энергии и подбираете компоненты, соответствующие вашим требованиям к мощности. Посетите нашу автономную живую страницу, чтобы получить полезную информацию, которая поможет вам спланировать правильную систему для вас.

Механические характеристики панели солнечных батарей, такие как размеры, профиль рамы и номинальная статическая нагрузка, а также места заземления и монтажа, необходимо учитывать при проектировании вашей домашней солнечной сети с привязкой к сети или автономной системы. Цвет рамы и заднего листа также может иметь значение для домашних покупателей. Солнечные панели с черным каркасом очень популярны, потому что эстетика панели очень хорошо сочетается со многими крышами.

Монтажные конструкции, стойки и трекеры для солнечных батарей

Солнечные панели и солнечные трекеры почти так же важны, как и сами панели.Солнечные опоры обеспечивают стабильность, которая требуется вашим панелям, чтобы оставаться на месте. Солнечные трекеры позволяют автоматически ориентировать панели, чтобы максимально использовать солнечные лучи. Стеллажи для модулей IronRidge, SnapNrack и UniRack для монтажа на крышу и грунт, которые мы продаем, были разработаны командами инженеров, работающих с установщиками на местах, чтобы обеспечить быструю и эффективную установку.

Outback, Magnum Energy, Enphase и SMA; Преобразователи мощности переменного тока с чистой синусоидой

Электрический ток, генерируемый вашей солнечной батареей, будет постоянным или электричеством постоянного тока.Большинство электроприборов работают на переменном токе или электричестве переменного тока. Инвертор мощности преобразует мощность постоянного тока вашей солнечной батареи в мощность переменного тока, которую действительно могут использовать ваши устройства. Электричество постоянного тока движется только в одном направлении, а электричество переменного тока чередуется взад и вперед. Без инвертора мощности вы будете вынуждены перепланировать свой дом и покупать дорогостоящие приборы с питанием от постоянного тока, а не более дешевые приборы массового производства, предназначенные для обычного домашнего источника питания. В некоторых случаях приборы с питанием от постоянного тока будут недоступны, и вам придется обойтись без определенных приборов.Если вы собираетесь отключиться от сети, вам следует подумать о пропане для питания таких вещей, как плиты и холодильники. Нагрейте печь на пеллетах или дровах, но убедитесь, что это высокоэффективные модули, которые потребляют меньше топлива.

Аккумуляторы глубокого цикла, мониторы аккумуляторов и контроллеры заряда от солнечных батарей

Без аккумуляторной системы глубокого цикла вы не сможете накапливать электричество, вырабатываемое вашим солнечным энергоблоком. По сути, это означает, что у вас будет сила только тогда, когда светит солнце.Аккумуляторы глубокого разряда специально сконфигурированы для частой зарядки и разрядки в системе с высокими требованиями, такой как солнечная энергетическая система. Монитор батареи обеспечивает визуальный контроль электроэнергии, генерируемой и хранящейся в вашей солнечной энергетической системе, в то время как контроллер солнечного заряда управляет процессом зарядки ваших батарей глубокого цикла, гарантируя, что они получают необходимое количество энергии, но контролируются и регулируются в течение дня. .

Аккумуляторные кабели, соединители PV AWG Wire / MC4, объединительные коробки, разъединители переменного тока; Электрораспределительные аксессуары для балансировки системы.

Эти мелкие предметы незначительны, но необходимы для работы вашего комплекта солнечных батарей. Вам понадобится, среди прочего, блок объединения солнечных батарей, панель выключателя переменного тока, блок выключателя постоянного тока, выключатели постоянного тока, кабели батареи, удаленный датчик температуры, провода переменного и постоянного тока и кабели солнечной энергии. Кабели и соединители на солнечных панелях мощностью более 80 Вт, как правило, производятся с фотоэлектрическим проводом в распределительную коробку панели, которые внесены в список UL 1703. Это позволяет сэкономить время во время установки. Модули с кабельными разъемами MC4 полностью водонепроницаемы при подключении, защищены от прикосновения и рассчитаны на напряжение до 600 вольт постоянного тока и 30 ампер.Важно помнить, что фотоэлектрические кабели нельзя безопасно отключать под нагрузкой. Все наши сетевые и автономные выходные кабели изготовлены из стойкого к ультрафиолету провода, который внесен в список UL 854. Вы также можете добавить другие солнечные аксессуары. Blue Pacific Solar® также имеет различные кабельные адаптеры, которые позволяют использовать оптимизаторы или микроинверторы, которые могут быть недоступны с тем же типом разъема, что и модуль, выбранный для работы.

Домашний аварийный резервный генератор

Если вас беспокоят отключения электроэнергии, обратите внимание на автономные генераторы энергии Blue Pacific Solar® и предварительно смонтированное оборудование энергоцентра.Резервный солнечный генератор может обеспечить вам душевное спокойствие во время перебоев в подаче электроэнергии, отключения электроэнергии или других чрезвычайных ситуаций, связанных с погодой. С системой привязки к сети, когда электроэнергия отключена, ваша солнечная энергетическая система не работает, вы будете буквально в темноте без резервного генератора или аккумуляторной батареи для питания основных нагрузок. Ваш резервный солнечный генератор автоматически переключится на аккумуляторную батарею, так что он немедленно возьмет на себя его работу. событие отключения электроэнергии при выходе из строя сети.Наши солнечные генераторы разработаны в виде компактных комплектов, которые работают от резервных батарей, подключенных к инвертору переменного тока.

Системы резервного питания от аккумуляторов переменного тока

До недавнего времени у домовладельцев было мало возможностей использовать сетевые системы для использования энергии своих солнечных панелей в случае отключения электроэнергии. На нашей странице резервного копирования солнечной энергии мы предлагаем ряд автономных комплектов аварийного резервного копирования с подключением по переменному току, которые используют вашу существующую солнечную систему с нашей системой с подключением по переменному току, чтобы обеспечить электроэнергией ваш дом в случае отключения энергоснабжения.Система, связанная с переменным током, будет получать энергию от ваших солнечных панелей и использовать ее для зарядки аккумуляторной батареи, которая, в свою очередь, будет обеспечивать питание ваших основных нагрузок. Кроме того, SMA Sunny Boy 3000TL-US / 4000TL-US / 5000TL-US — это новый инновационный дизайн и следующий шаг в повышении производительности инверторов, сертифицированных UL. Уникальная функция обеспечивает дневное питание от ваших солнечных панелей даже в случае отключения электросети без необходимости использования батарей.

Автономные комплекты солнечных панелей для автономных / сетевых солнечных панелей и предварительно смонтированные домашние блоки резервного питания.Солнечная энергия может подзарядить вашу жизнь, создавая рабочие места в новой экономике. Технические консультанты по продажам Everyday Blue Pacific Solar® усердно трудятся, разрабатывая новые способы помощи домовладельцам во всем мире; посмотреть, что свободная энергия солнца может сделать для их жизни.

Строить собственные солнечные батареи? Действовать осторожно

Автор Майкл Боксвелл

Некоторые люди спрашивали меня о создании своих собственных солнечных панелей из отдельных солнечных элементов и спрашивали мое мнение на ряде веб-сайтов, которые заявляют, 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 различные 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 отклоняет 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 можете создать 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.
  • Большинство инструкций рекомендуют 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 происходит дополнительное локализованное нагревание, эти точечные температуры 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. Тем не мение:

  • 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 домашней 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 солнечный контроллер заряда, 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.
Система солнечных панелей

: как построить дешевую

Дешевая система солнечных батарей навсегда останется лучшим решением для оплаты дорогих счетов за электроэнергию. Солнечные батареи дешевеют с каждым годом.

Хотя вы можете заплатить до 10 000 долларов за готовую установку и покрыть стоимость системы всего за 10 лет, все же лучше и образовательнее сделать ее самостоятельно.

Давайте посмотрим правде в глаза: мы все еще живем в посттравматическом стрессе того, что произошло в 2008 году, и мы все еще живем в неопределенные времена, когда каждый цент, который мы берем из банка, тщательно анализируется, прежде чем мы фактически подписываем контракт. Отсутствие финансовой стабильности привело к значительной экономии среди тех, кто научился экономить то, что у них есть, в том числе энергию.

Сейчас мы живем на войне. Никогда еще битва за энергоэффективность не велась с применением более совершенного оружия, и победителями становятся все те, кто месяц за месяцем за месяцем платит меньше за большее количество…

Первая линия защиты от того, чтобы платить за электроэнергию больше, чем в прошлом году, — это построить собственную систему солнечных панелей . Да, вы, возможно, слышали о разрушении Солиндры и, возможно, даже думали, хотя бы раз в жизни, как это будет похоже на установку ваших собственных солнечных батарей на заднем дворе или на крыше вашего дома.

И на мгновение вы были в восторге. Конечно, было бы неплохо быть энергонезависимым, не говоря уже о том, чтобы иметь электромобиль, который вы могли бы использовать эти солнечные батареи, чтобы вы могли бесплатно ездить до конца своей жизни. И так далее.

Возникает проблема: как окупить затраты за пару месяцев?

Что ж, есть решение: создайте свою собственную систему солнечных панелей DIY . Вот как:

1. Купите дешевые солнечные элементы на eBay

Есть много типов солнечных элементов, из которых вы можете выбирать.Есть китайские, с хорошими результатами, лучшей ценой, но не гарантирующие многого, есть японские с хорошей производительностью, хорошей ценой и гарантией японской работы, а есть американские, с лучшей производительностью, самая высокая цена и опять же гарантии выше гарантий. Выбирайте с умом с учетом вашего бюджета. Например, в 2012 году эмпирическое правило гласит, что ячейки не должны продаваться дороже 1,3 доллара за ватт. Купите пару элементов, которые, по вашему мнению, будут соответствовать бюджету и предпочтениям вашей солнечной системы, и переходите к шагу №2.

2. Приобретите инструменты

Итак, вы получили свои клетки по почте. Допустим, вы получили солнечные элементы общей мощностью 194 Вт за 105 долларов США + доставка (реальный пример с ebay), которые вы аккуратно распаковываете, стараясь не сломать их, поскольку они очень тонкие. Теперь найдите инструменты, такие как паяльник, припой, паяльная паста или флюс (для удаления смазки с проводов), пилу, деревянную доску и защитные очки, мультиметр для измерения напряжения и силы тока. И, конечно же, карандаш и линейка.

3. Тщательно спланируйте свою систему солнечных батарей

Поместите квадратные солнечные элементы на деревянную доску и начертите разделительные линии (осторожно). В конце концов, вы уже на полпути.

4. Подключите дешевую солнечную панель.

После того, как вы спланировали физическое расположение солнечных элементов на плате, приступайте к пайке проводов к солнечным элементам, а затем друг к другу.

Сначала соедините ячейки последовательно.Соблюдайте это основное правило, как если бы вы паяли батареи: положительный вывод должен быть припаян к отрицательному выводу следующего элемента. Сделайте это для необходимого количества ячеек, чтобы достичь напряжения 12 или 24 вольт. Не превышайте это значение, так как вы попадете в зону с опасным напряжением. Вы хотите создать здесь серьезную власть, а не дурачиться и не хотите убить себя до смерти (берегитесь!). В конце концов, власть осталась прежней. Вам просто нужно минимум 12 вольт, чтобы запустить инвертор на 12 В для выработки переменного тока 110/220 В или для зарядки аккумуляторных батарей на 12 В.Последовательное соединение ячейки увеличит напряжение.

Затем аккуратно приклейте ячейки к доске. Было бы лучше, если бы вы сделали из них рамку, в которую их можно было бы вставлять по отдельности, чтобы можно было на всякий случай заменить неисправные.

Перед тем, как вставить все ячейки в нужные места, просверлите отверстия для проводов по отдельности. Сделайте соединительные шины вдоль положительного и отрицательного вывода, а затем подключите эти шины (более толстые провода) параллельно (плюс к плюсу, минус к минусу), чтобы получить параллельное соединение, и увеличит силу тока .

5. Готово!

Вы создали свою первую работоспособную систему солнечных панелей и теперь можете вынести ее на улицу, чтобы посмотреть, что она производит. Сначала необходимо измерить напряжение, а затем силу тока короткого замыкания. Просто убедитесь, что ваш амперметр выдерживает номинальную мощность солнечных элементов (108 Вт при 12 В означает 9 ампер).

Теперь вы можете питать все, что работает от постоянного тока, заряжать автомобильный аккумулятор и так далее. Если вам удалось выполнить эти 5 шагов, вы можете заказать еще несколько солнечных элементов, пока не достигнете требуемой мощности для вашей системы.Помните, что чем больше мощности вы хотите, тем больше вам понадобится инвертор.

Сейчас самая сложная часть построения системы солнечных панелей, которая требует повышенного внимания и серьезности к качеству выполненных работ, — это подключение панели к батарее, а затем к инвертору. Вы можете использовать компьютерный ИБП (источник бесперебойного питания), но вам потребуется больше энергии для питания вашего дома. Тем не менее, батареи не обязательно должны быть новыми, и они могут быть свинцово-кислотного типа, но желательно, чтобы вы купили специально созданные для аккумулирования энергии и использования глубокого цикла, поскольку автомобильные аккумуляторы могут справляться только с высокими нагрузками в течение длительного времени. короткое время, и если они случайно разрядятся ниже определенного порога, вы потеряете их навсегда.

Конечно, есть много секретов, которые вы откроете только на практике, но общая идея заключается в том, что такая система стоит недорого, и для получения 200 Вт мощности вам понадобятся солнечные элементы стоимостью около 200 долларов и батареи стоимостью около 400 долларов США. 500 долларов. Если вы приобретете инвертор на ebay или, что еще лучше, купите подержанный ИБП (обращайтесь с осторожностью), вы не потратите больше 500 долларов за всю систему. Если вы действительно хотите обеспечить электричеством весь свой дом, вам понадобится около 1000 долларов, чтобы стать по-настоящему энергонезависимым (как в , не платя ни копейки электроэнергетическим компаниям ) . Как это звучит?

Затем вы можете попробовать построить ветряную турбину, которая будет дополнять ваши потребности в энергии в ночное время, когда Солнце находится над Европой (или наоборот).

Я знаю, что это звучит сложно, и я знаю, что вам будет сложно начать, как и все, что вы делаете в первый раз, но после того, как вы начнете, вы увидите, что это не такая уж большая проблема.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.