Как сделать солнечную батарею из панелей своими руками: сборка и монтажные инструкции

Углеводороды были и остаются основным источником энергии, но человечество все больше обращается к возобновляемым и экологически чистым ресурсам. Это привело к повышенному интересу к солнечным батареям и генераторам.

Однако многие не решаются на установку солнечной системы из-за дороговизны организации комплекса. Удешевить продукцию можно, если начнешь изготавливать ее самостоятельно. Сомневаетесь в своих силах?

Мы расскажем, как сделать солнечную панель своими руками из имеющихся комплектующих. В статье вы найдете всю необходимую информацию для расчета солнечной системы, выбора компонентов комплекса, сборки и установки фото панели.

Плюсы и минусы использования солнечных систем

По статистике, взрослый человек ежедневно пользуется десятком различных сетевых устройств. Хотя электричество считается относительно зеленым источником энергии, это иллюзия, поскольку оно использует ресурсы, загрязняющие окружающую среду.

С этой точки зрения солнечная энергия намного выгоднее.

Галерея изображенийФото из КПД фотоэлектрических модулей на кристаллическом кремнии достигает 15-20%, и есть все основания полагать, что в ближайшие годы эта цифра будет расти. Уже есть образцы с КПД 22-33,7%. Пока они проходят испытания в лабораторных условиях, вскоре они поступят в продажу. Выбирая фотоэлектрические модули, нужно обращать внимание на продукцию Sanyo – в среднем КПД аккумуляторов этого типа составляет 10-18,7%. Все зависит от основы пленочных солнечных элементов. Некоторые потенциально опасные для окружающей среды модели содержат кадмий, поэтому при покупке необходимо внимательно изучить техническую документацию. Утилизируйте такие батареи строго в соответствии с рекомендациями производителя.Модули этого типа еще называют многопереходными или тандемными. У них особая структура ячеек, образующих несколько pn-переходов. Это относительно новый продукт на рынке, хотя он уже давно используется в космической отрасли. Эффективность (и, следовательно, цена) этих моделей зависит от количества слоев ячеек, элементов, состоящих из наноструктурированных материалов. Они используются в отраслях, где малый вес солнечных модулей имеет первостепенное значение. Благодаря ультратонкой структуре эффективность таких аккумуляторов может быть значительно увеличена. Ультратонкие модули пока недоступны рядовому покупателю. Кристаллические кремниевые фотоэлектрические модули. Тонкопленочные солнечные элементы. Многослойные солнечные модули

Комплектующие для сборки солнечных панелей и генераторов уже давно доступны в продаже и при желании собрать систему может любой желающий. Это потребует финансовых вложений и времени. Процесс сборки кропотливый, требует внимания и аккуратности, но сама работа не особо трудоемкая.

Из-за климатических особенностей многих регионов нельзя ожидать, что солнечной энергии будет достаточно для полноценного обеспечения частного дома. Он способен покрывать только 20-30% всей потребляемой энергии. Но это хорошее решение

Преимущества использования солнечной энергии:

  1. Большой потенциал. Солнце способно дать достаточно энергии, чтобы удовлетворить все потребности человека. Он возобновляемый и неисчерпаемый, что выгодно отличается от угля, нефтепродуктов, природного газа.
  2. Доступность. Солнце повсюду, как в жарких, так и в холодных странах. Достаточно на все нужды.
  3. Экологическая совместимость. В связи с тотальным энергетическим кризисом «зеленая» энергетика является наиболее перспективным направлением для научных исследований и высокотехнологичных разработок. Солнечные панели хорошо справляются со своей работой, не причиняя вреда окружающей среде.
  4. Отсутствие шума. Солнечные системы работают бесшумно, что выгодно отличает их от многих других источников энергии.
  5. Рентабельность. Эксплуатация и обслуживание солнечных батарей не требует особых затрат. Вложив деньги один раз, владелец может пользоваться системой 20-25 лет. Главное – своевременно очищать элементы.
  6. Широкий спектр применения. Солнечные панели могут генерировать достаточно энергии, чтобы обеспечить дом электричеством и теплом. Однако это не единственная область их применения. Солнечные системы используются для опреснения воды и даже для питания орбитальных станций.

Солнечные панели по-прежнему дороги, хотя уже есть способы существенно сэкономить, если их изготовить самостоятельно. Каждый год появляются новые разработки, которые упрощают и удешевляют процесс приобретения солнечной энергии.

Солнечные системы плохо подходят в качестве основного источника энергии, но в качестве дополнительного или альтернативного источника энергии они являются отличным вариантом. По сравнению с ветряками они более стабильны и рентабельны

Интересная разработка – гибкие солнечные элементы. Фотографическое полотно, благодаря своей эластичности, намного проще установить: панель «подстраивается» под форму крыши или другой опоры.

Одна из современных технологий – тонкопленочные модули, которые внедряются в строительные материалы. Кроме того, есть прозрачные элементы хранения, предназначенные для использования в оконных конструкциях.

Это разработка японской компании Sharp. Специалисты считают, что в ближайшем будущем такие солнечные батареи станут во много раз мощнее и прибыльнее.

Часто возникают проблемы с хранением солнечной энергии, поскольку аккумуляторные батареи дороги. Единственное, что как-то компенсирует это неудобство: большая часть мощной техники включается в дневное время (+)

По объективным причинам солнечные системы пока не могут полностью заменить углеводороды, поскольку получение и хранение солнечной энергии связано с высокими затратами, но они могут быть хорошим источником альтернативного энергоснабжения дома или отдельных приборов.

Некоторые владельцы решают оборудовать свои дома солнечными станциями, которые полностью удовлетворяют их потребности в электроэнергии. Такие вложения окупаются за 10-40 лет в зависимости от типа моделей: готовые или самодельные

Технологии быстро развиваются, и солнечные панели можно модернизировать и расширять, поэтому сразу приступайте к сборке подходящих систем.

Подробный обзор типов солнечных панелей представлен в этой статье.

Какие комплектующие нужны и где их купить

Основная деталь – это солнечная фотопанель. Обычно кремниевые пластины приобретаются через Интернет с доставкой из Китая или США. Это связано с дороговизной комплектующих отечественного производства.

Себестоимость домашней посуды оказывается настолько высокой, что ее выгоднее заказывать на Ebay. Что касается отходов, то только 2-4 тарелки на 100 тарелок непригодны. Если вы заказываете китайские блюда, риски больше, потому что качество оставляет желать лучшего. Единственный плюс – цена.

Готовая панель намного удобнее в использовании, но и дороже в три раза, поэтому лучше запутаться в поиске комплектующих и собрать устройство своими руками

Остальные комплектующие можно приобрести в любом магазине электротоваров. Вам также понадобится припой, рамка, стекло, пленка, малярный скотч и карандаш для отметок.

Галерея изображенийФото из Выбор солнечного элемента для батареи – самый важный шаг при покупке компонента. Батареи могут быть поли и монокристаллическими. Преимущество первого – цена, второе – более экономично. Лучше выбирать модули из монокристаллического кремния. Они идеально подходят для объектов с ограниченной площадью. Лучше всего выбрать аккумулятор типа AGM. Они относительно недороги, компактны и способны работать при любой температуре. При покупке следует ориентироваться на емкость устройства, продолжительность зарядки и продолжительность, указанную производителем. Помимо солнечного элемента, стабилизатора и аккумулятора, вам также понадобятся паяльник, олово и карандаш. Если изначально вы купили готовый комплект с паяными проводниками, работы будет намного меньше, а сборка самой системы значительно упростится. Для сборки АКБ вам потребуются стабилизатор напряжения и контроллер нагрузки. Если правильно собрать самодельную систему, ее можно подключить к обычному аккумулятору – свинцовому или литиевому. Это позволит более эффективно использовать энергию Солнечные элементы для аккумулятора Аккумулятор для солнечной системы Комплект для сборки аккумулятора Стабилизатор напряжения для солнечной батареи

При покупке комплектующих нужно обращать внимание на гарантию производителя. Обычно это 10 лет, в некоторых случаях – до 20. Также важно правильно выбрать аккумулятор. Экономия на нем часто оборачивается проблемами: при зарядке устройства может выделяться водород, что чревато взрывом.

Особенности расчета мощности систем

Перед покупкой комплектующих и изготовлением солнечной панели рассчитайте необходимую мощность устройства и емкость аккумулятора.

Самый простой способ – использовать онлайн-калькуляторы, доступные на некоторых сайтах в Интернете.

Количество энергии, указанное в паспорте продукта, рассчитано для идеальных условий. На них невозможно ориентироваться, ведь в зависимости от времени года и суток устройства работают по-разному. Потери энергии происходят постоянно, в т.ч в аккумуляторах, инверторах (+)

Самый главный показатель, который необходимо будет учитывать, – это среднемесячное количество потребляемой энергии. Его можно определить по счетчику.

Также следует учитывать характеристики самих солнечных батарей. Они способны обеспечить максимальную мощность только в условиях ясного неба, и угол падения солнечных лучей должен быть правильным.

Если погода пасмурная или угол падения лучей слишком острый, мощность батареек может снизиться в 20 раз. Даже малейшего облака достаточно, чтобы снизить производительность вдвое. Поэтому при расчетах руководствуются тем, что 70% энергии будет вырабатываться от 9 до 16 часов, а в остальное время – до 30%.

Зимой солнечные системы малопригодны: из-за пасмурной погоды они вырабатывают минимальное количество энергии. С другой стороны, ветряные генераторы работают на полную мощность и способны компенсировать эти потери. Комбинация двух этих устройств очень эффективна

В условиях, близких к идеальным, в «рабочее время» панели мощностью 1 кВт вырабатывают 7 кВт / час, а ранним утром и вечером – около 3 кВт / час. Второй показатель лучше вообще не учитывать и оставить «про запас», учитывая возможную облачность и изменение угла падения лучей.

Получается, что нужно ориентироваться на 210 кВт / ч в течение 1 календарного месяца. Это идеальный показатель, который необходимо откорректировать.

На ebay можно найти хороший комплект для изготовления солнечной панели своими руками. Иногда это устройства, от которых отказались при производстве (так называемые модули типа B). Они недорогие, но вполне подходят для построения домашней системы, так как по своим характеристикам близки к заявленным

Чтобы определить реальное количество энергии, вы должны найти данные о том, сколько солнечных дней в году бывает в данном регионе. В эти периоды емкость аккумуляторов не будет даже половины номинальной. Если приборы будут работать осенью и зимой, то на пасмурную погоду следует сделать 30-50% смену.

Подробная инструкция по сборке солнечной панели

Монтажные работы начинаются со схемы и чертежа. Необходимо четко понимать, как будет устроена и закреплена солнечная панель. Следовательно, если эффективность системы напрямую зависит от угла наклона по отношению к солнечным лучам, следует позаботиться о том, чтобы этот угол можно было изменить.

Во многих готовых моделях предусмотрены механизмы, автоматически поворачивающие панели, а в самодельных придется подумать об этом самому.

Модули солнечной панели должны быть одинаковыми, потому что текущий эквивалент равен показателю самого маленького элемента. Кроме того, подбор одинаковых деталей значительно упростит процесс сборки всей системы в целом, так как нет необходимости регулировать размеры рам и отдельно рассчитывать мощность каждой конструкции

Технология сборки зависит от общей площади панелей, их количества и характеристик дополнительных материалов. Большая площадь системы обеспечивает ее большую мощность, но в то же время увеличивает вес конструкции, что необходимо учитывать, ведь кровля должна выдерживать.

Этап 1: создание тела конструкции

Когда все компоненты подготовлены, можно приступать к сборке корпуса, который будет содержать всю конструкцию.

Вам потребуются следующие материалы:

  • листы фанеры вырезаны по размеру панелей;
  • плиты из древесного волокна;
  • деревянные рейки, из которых будут получаться бортики;
  • крепежные материалы: саморезы, уголки, подходящий клеевой состав;
  • оргстекло;
  • краски и пропитки для улучшения внешнего вида готовой конструкции и защиты ее от гниения.

В первую очередь готовится основание – нижние грани приклеиваются к фанере. Они не должны закрывать панели, поэтому стоит выбирать рейки примерно 2 см. Чтобы бортики не отслаивались, их дополнительно фиксируют саморезами и уголками-саморезами.

Верхняя крышка сделана из оргстекла, а деревянные части конструкции покрыты антисептическими пропитками для защиты от гниения и окрашены. Оттенок краски должен гармонировать с цветом кровли

Дно основания и боковины в нескольких местах перфорированы для вентиляции. Крышу нельзя перфорировать, так как элементы конструкции могут намокнуть. Для крепления панелей лучше выбирать листы ДВП, так как они не проводят ток. При желании ДВП можно заменить другим материалом.

Этап 2: установка и крепление элементов

Солнечные элементы должны быть равномерно распределены на обратной стороне подложки, а проводники должны быть припаяны. Для этого вам потребуется разметить точки пайки. Чтобы не испортить все модули, лучше сначала соединить последовательно всего два элемента.

Если все в порядке, то аналогично припаиваются и остальные модули. В результате на подложке должна появиться упорядоченная цепочка связанных элементов.

После сборки конструкции следует проверить работоспособность. Если он исправен, его уже можно прикрутить к каркасу. На готовую панель ставится блокирующий диод. Его задача – предотвратить разрядку аккумулятора

Когда все модули подключены, их можно перевернуть, чтобы закрепить на панели. В качестве клея можно использовать эпоксидную смолу или силиконовый герметик. Края модулей желательно не снимать, чтобы конструкции не сломались при деформации каркаса. Достаточно плотно приклеить элементы по центру.

Шаг 3: особенности крепления крышки

После установки аккумулятора на раму он закрывается крышкой из оргстекла, проверяется и снова фиксируется. Перед установкой покрытия важно, чтобы клей полностью высох, иначе он будет продолжать испаряться и оставлять мутные следы на оргстекле.

На выходном кабеле установлен двухконтактный разъем. Требуется подключить контроллер. Осталось еще раз проверить работу системы и исправить обнаруженные недостатки.

Шаг 4: Завершите установку системы

Батареи устанавливаются на земле, на стене или на крыше. Это зависит от пожелания хозяина постройки. Главное, чтобы система располагалась с южной стороны здания и ничто не мешало ее работе.

Если вы планируете крепить конструкцию к скату крыши, нужно позаботиться о том, чтобы поверхность выдержала дополнительную нагрузку. Система устанавливается под углом 30-40 ° к крыше и надежно фиксируется.

Солнечные панели, особенно тонкопленочные, склонны к деформации из-за давления ветра или снега. Необходимо позаботиться о надежной защите от ветра и установить устройства, сдерживающие или срезающие снег, сползающий с крыши

Отличное решение – крепление системы к толстой металлической каркасной конструкции. Минимальное сечение – 25 * 25мм, а при большой площади конструкции лучше выбрать более прочный профиль. Перед каждой из этих рам устанавливается снегозадержатель или кронштейны снабжены снегозащитными щитками.

На нашем сайте есть блок статей, посвященный сборке, установке и подключению солнечных батарей, рекомендуем ознакомиться с:

  1. Схемы и способы подключения солнечной панели: как правильно установить солнечную панель
  2. Схема подключения солнечных панелей: к контроллеру, к батарее и к обслуживаемым системам

Выводы и полезные видео по теме

Описания часто недостаточно для полного понимания монтажных и монтажных характеристик солнечных панелей. Также существуют различные способы решения и «ремесленники» совершенствуют свои навыки и постоянно изобретают новые способы решения старых проблем.

Предлагаем видеоинструкции и советы опытных мастеров, чтобы облегчить понимание процесса сборки солнечной системы. Выбирайте те рекомендации, которые лучше всего подходят вашим планам и желаниям.

Где купить комплектующие и как собрать систему, рассказано в видео ниже:

Полное пошаговое описание процесса строительства:

Оригинальный подход к сборке солнечных батарей, советы специалистов:

Инструкция по сборке домашней солнечной электростанции:

Альтернативная энергетика действительно актуальна. Если вы решите найти способы получения энергии без углеводородов, вы можете с гордостью позаботиться не только о себе, но и о планете в целом.

Простая солнечная панель поможет обеспечить вас экологически чистым электричеством и спасти наш общий дом. Собрать систему несложно, главное захотеть и сделать.

Эксперт в производстве солнечных батарей? Поделитесь информацией с нашими читателями, подскажите способ сборки солнечной системы. Вы можете оставлять комментарии и добавлять фото самоделок в форме ниже.

Источник – https://sovet-ingenera.com/eco-energy/sun/kak-sdelat-solnechnuyu-batareyu-svoimi-rukami.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: