Рекомендации по установке солнечных батарей в своем доме. Солнечные батареи для дома своими руками пошаговая инструкция
Как установить солнечные батареи для дома: видео и советы
Сегодня мы расскажем Вам о том, как установить солнечные батареи для дома своими руками. На самом деле этапы работ по установке панелей или коллекторов, которые используются в современных частных домах для автономного отопления, не слишком трудоемкие. Проблема заключается в том, что нужно правильно расположить устройства на крыше, чтобы они могли функционировать с высоким показателем КПД. Далее мы предоставим к Вашему вниманию пошаговую инструкцию по монтажу, а также наглядные фото и видео примеры!
Существующие варианты крепления
Первым делом поговорим о том, как можно самому устанавливать солнечные батареи в домашних условиях. Существует несколько методов установки, а именно:
- На крыше дома со скатом не более 40 градусов. В этом случае можно либо сделать специальную несущую конструкцию из профилей, либо, если угол наклона кровли свыше 30 градусов, установить солнечные панели без кронштейна, как показано на фото ниже (вариант 2).
- На плоской крыше здания. При таких условиях необходимо сделать специальный металлический каркас с наклонной плоскостью для крепления солнечных батарей под углом относительно крыши.
- На стене. В практике встречается такой способ установки солнечных батарей на крыше крайне редко. Как и в остальных случаях, сначала создается надежная рамная конструкция, к которой и осуществляется крепление. В этом случае батареи также нужно установить под наклоном.
- В земле на специальной опоре в виде штанги. Такой вариант установки может использоваться в регионах с сильными снегопадами либо если другие варианты монтажа, кроме как на столбах, не подходят.
- На балконе или лоджии. Если Вы решили самостоятельно установить солнечные батареи в квартире, тогда разместить их можно на крыше балкона либо с внешней стороны, как показано на картинках ниже.
Чаще всего в домашних условиях используется первый и второй вариант установки. Сейчас мы рассмотрим, как выполнить монтаж солнечных батарей своими руками и какие нюансы нужно учитывать, чтобы сделать все правильно.
Этапы монтажных работ
Итак, перед тем, как самостоятельно устанавливать панели на крыше жилого дома, Вы должны убедиться в следующем:
- Кровля способна выдержать нагрузки от веса рамной конструкции и самой батареи, которую Вы собрались установить.
- Находящиеся вблизи объекты не будут откидывать тень на поверхность батарей. Во-первых, недостаточное количество солнечной энергии снизит КПД устройств, во-вторых, некоторые панели вообще не будут работать, если хотя бы на небольшую часть поверхности будет падать тень. Ну и, в третьих, солнечная батарея может вообще выйти из строя в таком случае из-за так называемых «блуждающих токов».
- Порывы ветра не будут угрозой автономной системе (установленная конструкция не должна представлять собой парусник).
- Вы сможете без труда ухаживать за поверхностью солнечных панелей (отмывать их от грязи, счищать снег и т.д.).
На основании всех этих моментов нужно первым делом самому правильно выбрать, где лучше установить систему на крыше дома. Сразу же следует отметить, что система должна находиться на южной стороне постройки, так как именно на эту область приходится максимальное количество солнечной энергии в световой день.
После того как Вы определитесь, где именно будут размещены панели (либо коллекторы), необходимо переходить к сборке рамной конструкции и установке ее на кровлю. Обязательно используйте только металлические уголки и профиля. Изготавливать каркас из бруса не рекомендуется, т.к. он быстрее потеряет свои прочностные свойства. Лучше всего использовать квадратный профиль 25*25 мм либо уголок, но на данном этапе все сугубо индивидуально – если Вы решили установить солнечную батарею большой площади, сечение профиля должно быть на порядок больше.
Полный обзор монтажных работ
Установка креплений на крыше
Отдельное внимание нужно уделить углу наклона панелей к плоскости горизонта, а иначе говоря – земной поверхности. Для каждого региона условия немного отличаются, но обычно весной рекомендуется выполнять установку солнечных батарей под углом 45 градусов, а ближе к осени 70-75. Именно поэтому нужно заблаговременно продумать конструкцию рамы, чтобы можно было вручную выбирать, под каким углом установить систему под солнцем. Обычно раму изготавливают в форме треугольной призмы и крепят к крыше с помощью болтов.
Сразу же обращаем Ваше внимание на то, что на плоской крыше или на земле не нужно выполнять горизонтальную установку панелей. В зимнее время Вам придется постоянно убирать снег с поверхностью, а иначе система не будет работать.
Еще одно не менее важное требование – между крышей и солнечной батареей обязательно должно быть воздушное пространство (актуально в том случае, если Вы решили установить панель без рамы на гибкую либо металлочерепицу). Если воздушное пространство будет отсутствовать, ухудшиться отвод тепла, что может в дальнейшем за короткий промежуток времени вывести систему из строя! Исключением являются крыши из шифера либо ондулина, которые благодаря волнистой структуре кровельного материала, самостоятельно обеспечат подход воздуха.
Ну и последний важный момент установки – солнечные батареи нужно крепить в горизонтальном положении (длинной стороной вдоль дома). Если пренебречь данным правилом может произойти неравномерный нагрев верхней и нижней области панели, что заметно снизит эффективность использовать автономной системы электроснабжения либо отопления частного дома.
Порядок монтажа системы электроснабжения участка на мачтах и стене Вы можете на данном видео:
Как правильно установить конструкцию на столбах
Крепление панелей на стене
Вот и все, что хотелось рассказать Вам о том, как установить солнечные батареи для дома своими руками! Надеемся, что предоставленная инструкция с фотоотчетами и видеоуроками была для Вас интересной и полезной!
Также читают:
samelectrik.ru
Солнечные батареи для дома своими руками пошаговая инструкция
На данный момент альтернативные источники энергии, могут многим оказаться не по карману, ибо не каждый может позволить себе заказать установку солнечных батарей у поставщика. Поэтому все больше набирает популярность сборка солнечных батарей самостоятельно.
Единственная существенная сложность в этом занятии, является проблематичным достать фотоэлементы:
Их не получится, купишь в хозяйственно магазине. Обычно покупку можно совершить у фирм индивидуальных предпринимателей или заказать на торговых площадках, таких как, AliExpress.com либо, ebay.com. Я лично заказывал на алиэкспрес, так как думаю, что китайский продукт дешевле заказывать в Китае.
Солнечные батареи для дома своими руками
Перед сборкой солнечной батарей надо определится с мощностью, подсчитать всю свою нагрузку, которая будет питаться от солнечных батарей. Например, для освещения и для подзарядки нетбука, планшета, телефона хватает вполне 100Ватной сенечной панели.
Как сделать солнечную панель своими руками
Для этого хватает 36 элементов 6х6, расставленных в 4 ряда по 9 штук в колонке. Приобретая фотоэлементы с ними необходимо заказать специальные шины, с помощью которых вы их будете спаивать:
Припаиваем шины таким образом:
По такой схеме:
Выкладываем спаянные элементы на стекло, желательно оргстекло выводим плюс и минус наружу. Заводская солнечная панель собирается по такому принципу:
Но за неимением специальных материалов сверху мы тоже накроим стеклом такого же размера, что и нижнее. Делаем под размер стекла рамку из алюминиевых уголков и фиксируем стекло в рамке уголками на болты либо саморезы:
Перед тем как накрыть элементы вторым стеклом, вдавливаем силикон покроям стекла, для герметизации панели. Для выведенных проводов, покупаем в магазине электротоваров распределительную коробку и так же клеим её силиконом к обратной стороне солнечной батареи, а провода от элементов подводим вовнутрь коробки:
Вот и всё:
Теперь вы знаете, насколько реально для вас будет собрать самому солнечную батарею, и опираясь на свои возможности вы решите для себя, стоит ли игра cвeч.
<< 28 >>
domasnii-master.ru
Солнечные батареи для дома своими руками пошаговая инструкция
Как создать батареи от солнцасвоими руками
У многих появилось желание создать экономную систему энергообеспечения. Существует один достаточно хороший способ, чтобы установить солнечные батареи. Таким способом, энергия солнца сможет передаваться в электрический ток. Оборудование стоит достаточно дорого. Поэтому, чтобы найти альтернативу, можно сделать оборудование солнечной батареи своими руками. При этом, есть возможность сэкономить свои денежные средства. Как можно сделать данное устройство самостоятельно, мы расскажем вам в данной статье.
Батареи от солнца для дома – проект
Для того чтобы правильно поместить предоставленную панель на крыше любого здания, необходимо составить правильный проект. Стоит отметить тот факт, чем больше лучей попадает на солнечные батареи, тем быстрее увеличивается интенсивность энергии. Для кровли необходимо выбрать сторону. В основном, специалисты считают, что лучше всего – это южная сторона. Луч попадает под определенным углом, составляет примерно 90 градуса. Перед началом работы, следует уточнить положение работы модулей. И в каком случае будет польза от установки данного устройства.
Солнечные батареи, изготовленные собственноручно, отличаются от заводской, тем, что у них не присутствует специальный датчик движения, а также концентратор. Чтобы изменить угол, необходим механизм ручного управления. В зимнее время года, он установит данный модуль вертикальным образом. Данное расположение преобладает защитной функцией. На крыше помещения больше не будет образовываться огромное количество скопления снега.
Перед началом монтирования солнечные батареи, потребуется усилить кровельную конструкцию. Потому что некоторые панели преобладают большой массой. Следовательно, таким образом, вычисляется определенная нагрузка на крышу осадков, в основном количество скопление снега. Вес всегда различный, в зависимости от используемых материалов, которые будут применяться при постройке.
Размеры количества панелей солнечные батареи рассчитывают следующим путем. Необходимо учесть требуемую мощность. Подсчет приблизительно таков. На 1 м в квадрате производится примерно 120 Вт. Как утверждают специалисты, этого не достаточно для даже самого маленького освещения для комнаты, не говоря уже о большом помещении. Однако, 1 кВт энергии осветит различные приборы. Например, хватит для телевизора, компьютера и т.д.
Установка солнечных батарей своими руками
Солнечная панель генерируется полученной энергией солнечных лучей. Таким образом, солнечный луч преобразовывается в электрический ток. Полученный ток, который взаимодействует с лучами солнца, представляет собой свободные электроны. Для того, чтобы произвести сборку своими руками, следует применить вариант. Его принято называть так «моно-поликристаллический преобразователь».
Применяются также различные кремниевые пластины. У них есть свои отрицательные и положительные стороны. Стоит отметить, что поликристаллический модуль отличается низким коэффициентом полезного действия, его процентное соотношение составляет около 9. В то время, когда коэффициент полезного действия монокристаллического пластина составляет 13. Показатель мощности сохраняется даже в плохую облачную погоду. Срок годности примерно десять лет. Однако, может прослужить целых 23 года.
Некоторые детали лучше не изготовлять, а приобрести в любом строительном магазине. Перед изготовлением солнечной батареи, следует заглянуть на сайте ибей. Там продаются детали по очень низкой цене. Даже если будет малейшая трещина на детали, то оно не будет играть значимую роль в функционировании устройства.
Изготовление солнечных батарей – инструкция
Изготовить солнечные батареи, можно несколькими способами. Главное значение уделяется технологии. Например, следует приобрести материалы для того, чтобы изготовить устройство. Если площадь панели огромная, то данное оборудование соответственно будет мощным. Для одной определенной солнечные батареи, в основном рекомендовано использовать модули одинаковых размеров и структур.
Модульный каркас
Чтобы изготовить корпус солнечные батареи, следует подобрать заранее определенные материалы. Например, краску, дрель, рейку для бортов, определенного размера лист фанерки, саморе для крепежа и т.д.
На определенный кусок фанерки следует прикрепить борты. Далее, берется приклеенная рейка и крепится металлическим уголком. Для того, чтобы создать вентиляцию, необходимо высверлить нижнюю часть корпуса. Для предотвращения влаги или осадков, следует проследить, чтобы не возникли бы отверстия на крышке. И в итоге, не должен проводиться электрический ток.
Затем берется оргстекло и таким образом вырезается крышка. Размер должен обязательно соответствовать корпусу. Там где видны деревянные части, используют краску. Данным процессом обрабатывается каркас.
Монтаж солнечной батареи
Перед началом работы солнечные батареи, следует запастись паяльником и припоем. Следовательно, соединяются два элемента. В конечном итоге, должна получиться конструкция в виде «змея». Таким образом соединяются все остальные элементы. После соединения солнечные батареи, следует повернуть на лицевую верхнюю часть.
Похожие статьи
aquarem.ru
Солнечные батареи для дома своими руками
В современных условиях нашим соотечественникам приходится максимально экономить на различных расходах. Одним из эффективных вариантов способны стать солнечные батареи для дома своими руками, пошаговая инструкция изготовления которых предлагается на многих тематических ресурсах. Разберемся с данным вопросом с помощью рекомендаций специалистов, чтобы не тратить большие суммы на покупку промышленных аппаратов.
Солнечная батарея конструктивно представляет собой панель из полупроводников, которая осуществляет преобразование солнечной энергии в электрическую. Их использование позволяет бесперебойно, надежно и в экономном режиме обеспечить любое жилище электричеством. Обычно солнечные батареи применяются в качестве дополнения к стандартным сетям в местности, где наблюдаются периодические перебои при подаче электроэнергии.
Если вы решились установить у себя в доме автономное или резервное электроснабжение, то качественные солнечные панели и модули - это отличный выход. Их можно купить, например, в магазине "Свет Он" по адресу http://220-on.ru/. На сайте представлен огромный каталог оборудования для автономного электропитания: резервные аккумуляторы, ветровые генераторы, солнечные электростанции и многое другое.
Собранная солнечная батарея своими руками из подручных средств обладает следующими преимуществами в сравнении с другими источниками получения энергии:
- абсолютная экологичность;
- бесшумный характер работы;
- длительный срок эксплуатации;
- минимальные временные затраты на обслуживание системы;
- небольшой вес устанавливаемых панелей;
- независимость от внешних распределительных сетей;
- отсутствие кабелей, опор и подвижных элементов в конструкции;
- простота монтажа;
- в установке, за счет отсутствия необходимости прокладывания кабеля к опорам.
Если человек разобрался, как сделать солнечную батарею в домашних условиях, ему знакомы и недостатки такой конструкции. В своем большинстве они связаны с функциональностью собранного оборудования:
- громоздкость солнечной батареи;
- ограничение работоспособности дневным периодом с солнечными лучами;
- повышенная восприимчивость к загрязнениям;
- трудоемкость изготовления.
Осуществляя монтаж солнечной батареи, следует соблюдать ряд рекомендаций, облегчающих данный процесс:
- в первую очередь необходимо закрепить каркас, после чего на нем располагать остальные элементы;
- функциональная нагрузка должна определять размер солнечной панели, однако лучше заменить парой средних конструкций одну громоздкую;
- на корпусе нельзя делать высокие борта, чтобы они не создавали лишнюю тень и закрывали полупроводники от солнца;
- в выбранной корпусной коробке важно сделать вентиляционные отверстия небольшого диаметра для вывода образующихся при работе панели газов;
- корпус следует обработать антикоррозийным покрытием и разместить внутри специальную подложку.
Для самостоятельного изготовления солнечных батарей потребуется приобрести:
- алюминиевые уголки для корпуса;
- диоды;
- закаленное стекло, оргстекло или прозрачный поликарбонат;
- качественные фотоэлементы из монокристаллического или поликристаллического кремния;
- медные электропровода;
- метизы для крепления;
- паяльные инструменты;
- специальные проводники;
- фотоэлементы.
www.motti.ru
Солнечная батарея своими руками | Записки выживальщика
Представляю вашему вниманию детальное пошаговое руководство по самостоятельной сборке самодельной солнечной батареи. Данная статья – вольный перевод статьи Майкла Дэвиса о постройке недорогой солнечной батареи.
Пару лет назад я купил удаленный участок в Аризоне. Я астроном, и мне нужно было удаленное от крупных городов место для астрономических наблюдений. Я нашел такое место. Проблема в том, что из-за удаленности на участке нет никакого электроснабжения. Ну, на самом деле для меня это не проблема. Нет электричества – нет ночной засветки неба. Тем не менее, хорошо бы иметь хоть какое-то электроснабжение, т.к. жизнь в ХХI веке сильно от него зависит.
Я построил ветрогенератор для электрообеспечения дома. Он работает хорошо, когда ветер дует. К сожалению, мне нужно больше энергии. И эта энергия должна быть более стабильна. А то такое ощущение, что у меня на участке ветер дует всегда, но только не тогда когда мне нужна энергия. В Аризоне более 300 солнечных дней в году, поэтому солнечная батарея кажется очевидным дополнением к ветрогенератору. К сожалению, солнечные батареи недешевы, поэтому я решил сделать все сам. Использовал самые обычные инструменты и недорогие и распространенные материалы, чтобы сделать солнечную батарею своими руками конкурирующую с коммерческими образцами по мощности, но не оставляющую им никакого шанса по цене.
Итак, что же такое солнечная батарея, панель (СБ)? По существу, это контейнер, содержащий массив солнечных элементов. Солнечные элементы, это те штуки, которые на самом деле делают всю работу по преобразованию солнечной энергии в электричество. К сожалению, для получения мощности, достаточной для практического применения, солнечных элементов надо достаточно много. Также, солнечные элементы ОЧЕНЬ хрупкие. Поэтому их и объединяют в СБ. Батарея содержит достаточное количество элементов для получения высокой мощности и защищает элементы от повреждения. Звучит не слишком сложно. Я уверен, что смогу сделать это сам.
Я начал свой проект, как обычно, с поиска в сети информации по самодельным СБ и был шокирован как же ее мало. Тот факт, что мало кто сделал свои собственные солнечные батареи, заставлял меня думать, что это должно быть очень сложно. Задумка была отложена в долгий ящик, но я никогда не переставал думать о ней.
Спустя какое-то время, я пришел к следующим умозаключениям:— главное препятствие в постройке СБ это приобретение солнечных элементов за разумную цену— новые солнечные элементы очень дороги и их сложно найти в нормальном количестве за любые деньги— дефектные и поврежденные солнечные элементы есть в наличии на eBay и других местах гораздо дешевле— солнечные элементы «второго сорта» возможно, могут быть использованы для изготовления солнечной батареи
Когда до меня дошло, что я могу использовать дефектные элементы, чтобы сделать свою СБ, я взялся за работу. Начал с покупки элементов на eBay.
Купил несколько блоков монокристаллических солнечных элементов размером 3х6 дюйма. Чтобы сделать СБ, необходимо соединить последовательно 36 таких элементов. Каждый элемент генерирует порядка 0,5В. 36 элементов, соединенных последовательно дадут нам около 18В, которые будут достаточны для зарядки батарей на 12В. (Да, такое высокое напряжение действительно необходимо для эффективной зарядки 12В аккумуляторов). Солнечные элементы этого типа тонкие как бумага, хрупкие и ломкие как стекло. Их очень легко повредить.
Продавец этих элементов окунул наборы из 18 шт. в воск для стабилизации и доставки без повреждений. Воск – это головная боль при его удалении. Если у вас есть возможность, ищите элементы, не покрытые воском. Но помните, что они могут получить больше повреждений при транспортировке. Заметьте, что мои элементы уже имеют припаянные проводники. Ищите элементы с уже припаянными проводниками. Даже с такими элементами вам нужно быть готовым много поработать паяльником. Если же вы купите элементы без проводников, приготовьтесь работать паяльником раза в 2-3 больше. Короче, лучше переплатить за уже припаянные провода.
Также я купил пару наборов элементов без заливки воском у другого продавца. Эти элементы пришли упакованные в пластиковую коробку. Они болтались в коробке и немного обкололись по бокам и углам. Незначительные сколы не имеют особого значения. Они не смогут снизить мощность элемента настолько, чтобы об этом надо было беспокоиться. Купленных мной элементов должно хватить на сборку двух СБ. Я знаю, что возможно сломаю парочку при сборке, поэтому купил чуть больше.
Солнечные элементы продаются самого широкого спектра форм и размеров. Вы можете использовать более крупные или мелкие, чем мои 3х6 дюймов. Просто помните:— Элементы одного типа производят одинаковое напряжение независимо от их размера. Поэтому для получения заданного напряжения всегда потребуется одинаковое количество элементов.— Большие по размеру элементы могут генерировать бОльший ток, а меньшие по размеру, соответственно – меньший ток.— Общая мощность вашей батареи определяется как ее напряжение умноженное на генерируемый ток.
Использование больших по размеру элементов позволит получить большую мощность при том же напряжении, но батарея получится крупнее и тяжелее. Использование меньших элементов позволит уменьшить и облегчить батарею, но не сможет обеспечить такую же мощность. Также стоит отметить, что использование в одной батарее элементов разных размеров – плохая идея. Причина в том, что максимальный ток, генерируемый вашей батареей, будет ограничен током самого маленького элемента, а более крупные элементы не будут работать в полную силу.
Солнечные элементы, на которых я остановил выбор, имеют размер 3х6 дюйма и способны генерировать ток примерно 3 ампера. Я планирую соединить последовательно 36 таких элементов, чтобы получить напряжение чуть больше 18 вольт. В результате должна получиться батарея, способная выдавать мощность порядка 60 ватт на ярком солнце. Звучит не сильно впечатляюще, но все же это лучше чем ничего. При чем, это 60Вт каждый день, когда светит солнце. Эта энергия будет идти на зарядку аккумулятора, который будет использоваться для питания светильников и небольшой аппаратуры всего несколько часов после наступления темноты. Просто когда я иду спать, мои энергетические потребности сводятся к нулю. Короче, 60 Вт это вполне достаточно, особенно учитывая, что у меня есть ветрогенератор, который тоже производит энергию, когда дует ветер.
После того как вы купите свои солнечные элементы спрячьте их в безопасное место, где они не разобьются, не попадут детям для игр и не будут съедены вашей собакой до тех пор, пока вы не будете готовы установить их в вашу СБ. Элементы очень хрупкие. Грубое обращение превратит ваши дорогие солнечные элементы в маленькие синенькие блестящие и ни для чего непригодные осколочки.
Итак, солнечная батарея это просто неглубокий ящик. Я начал с постройки такого ящика. Я сделал его неглубоким, чтобы борта не затеняли солнечные элементы, когда солнце светит под углом. Сделан он из фанеры толщиной 3/8 дюйма с бортиками из реек толщиной 3/4 дюйма. Бортики приклеены и привинчены на место. Батарея будет содержать 36 элементов размером 3х6 дюймов. Я решил разделить их на две группы по 18 шт. просто для того, чтобы их было проще паять в будущем. Отсюда и центральная планка посередине ящика.
Вот небольшой набросок, показывающий размеры моей СБ. Все размеры в дюймах (простите меня, поклонники метрической системы). Бортики толщиной 3/4 дюйма идут вокруг всего листа фанеры. Такой же бортик идет по центру и делит батарею на две части. В общем, я решил сделать так. Но в принципе, размеры и общий дизайн не критичны. Можете свободно все варьировать в своем эскизе. Размеры же тут я приводу для тех людей, которые постоянно ноют, чтобы я включил их в свои эскизы. Я всегда поощряю народ экспериментировать и изобретать что-то свое, нежели слепо следовать инструкциям, написанным мной (или кем-то еще). Возможно, у вас получится лучше.
Вид одной из половин моей будущей батареи. В этой половине будет размещена первая группа из 18 элементов. Обратите внимание на небольшие отверстия в бортиках. Это будет нижняя часть батареи (на фото верх находится внизу). Это вентиляционные отверстия, предназначенные для выравнивания давления воздуха внутри и снаружи СБ и служащие для удаления влаги. Эти отверстия должны быть только внизу батареи, иначе дождь и роса попадут внутрь. Такие же вентиляционные отверстия должны быть сделаны в центральной разделительной планке.
Далее я вырезал два подходящих по размеру куска ДВП. Они будут служить подложками, на которых будут собираться солнечные элементы. Они должны свободно помещаться между бортиками. Не обязательно использовать именно перфорированные листы ДВП, просто у меня оказались такие под рукой. Пойдет любой тонкий, жесткий и не проводящий ток материал.
Чтобы защитить батарею от погодных неприятностей, лицевую сторону закрываем оргстеклом. Эти два куска оргстекла были вырезаны, чтобы закрывать всю батарею полностью. У меня не было одного достаточно большого куска. Стекло тоже можно использовать, но стекло бьется. Град, камни и летящий мусор могут разбить стекло, а от оргстекла просто отскочат. Как видите, начинает вырисовываться картинка, как солнечная батарея будет выглядеть в итоге.
Упс! На фото два листа оргстекла соединенные на центральной перегородке. Я сверлил отверстия вокруг кромки, чтобы посадить оргстекло на шурупы. Будьте осторожны, сверля отверстия возле кромки оргстекла. Будете сильно давить – сломается, что у меня и произошло. В итоге, я просто приклеил отломавшийся кусок и просверлил недалеко новое отверстие.
После этого, я окрасил все деревянные части солнечной батареи несколькими слоями краски, чтобы защитить их от влаги и воздействия окружающей среды. Ящик я покрасил внутри и снаружи. При выборе типа краски и ее цвета был использован научный подход. Я взболтал всю краску из остатков, имеющихся у меня в гараже, и выбрал ту банку, в которой краски хватит, чтобы сделать всю работу.
Подложки тоже были окрашены в несколько слоев с обеих сторон. Убедитесь, что вы хорошо все прокрасили, иначе дерево может покоробиться от влаги. А это может повредить солнечные элементы, которые будут приклеены к подложкам.
Теперь, когда у меня есть основа для СБ, самое время подготовить солнечные элементы.
Как я говорил раньше, удаление воска с солнечных элементов – это настоящая головная боль. После нескольких проб и ошибок я все-таки нашел неплохой способ. Но я по-прежнему рекомендую покупать элементы у того, кто не заливает их воском.
Первый шаг, это «купание» в горячей воде, чтобы растопить воск и отделить элементы друг от друга. Не дайте воде закипеть, иначе пузырьки пара будут сильно бить элементы один о другой. Кипящая вода также может быть слишком горячей, в элементах могут быть нарушены электрические контакты. Я также рекомендую погружать элементы в холодную воду, а потом медленно их нагревать, чтобы исключить неравномерный нагрев. Пластиковые щипцы и лопатка помогут отделить элементы, когда воск растает. Постарайтесь сильно не тянуть за металлические проводники – могут порваться. Я обнаружил это, когда пробовал разделить свои элементы. Хорошо, что я купил их с запасом.
Тут показана финальная версия «установки» которую я использовал. Моя подруга спросила, что это я готовлю. Вообразите ее удивление, когда я ответил: «Солнечные элементы». Первая «горячая ванна» для растапливания воска находится на заднем плане справа. На переднем плане слева – горячая мыльная вода, а справа – чистая горячая вода. Температуры во всех кастрюлях ниже температуры кипения воды. Сначала в дальней кастрюле растапливаем воск, переносим элементы по одному в мыльную воду, чтобы удалить остатки воска, после чего промываем в чистой воде. Выкладываем элементы для просушки на полотенце. Вы можете менять мыльную воду и воду для промывки почаще. Только не сливайте использованную воду в канализацию, т.к. воск затвердеет и засорит сток. Этот процесс удалил практически весь воск с солнечных элементов. Только на некоторых остались тонкие пленки, но это не помешает пайке и работе элементов. Промывка растворителем, возможно, удалит остатки воска, но это может быть опасно и зловонно.
Несколько разделенных и очищенных солнечных элементов сушатся на полотенце. После разделения и удаления защитного воска из-за своей хрупкости они стали удивительно сложными в обращении и хранении. Я рекомендую оставить их в воске до тех пор, пока вы не будете готовы установить их в вашу СБ. Это позволит вам не разбить их до того, как вы сможете их использовать. Поэтому постройте сначала основу для батареи. У меня же пришло уже время установить их.
Я начал с отрисовки сетки на каждой основе, для упрощения процесса установки каждого элемента. Потом я выложил элементы по этой сетке обратной стороной вверх, так их можно спаять вместе. Все 18 элементов для каждой половины батареи должны быть соединены последовательно, после чего обе половины также должны быть соединены последовательно для получения требуемого напряжения.
Спаивать элементы между собой поначалу сложно, но я быстро приловчился. Начинайте только с двух элементов. Разместите соединительные проводники одного из них так, чтобы они пересекали точки пайки на обратной стороне другого. Также нужно убедиться, что расстояние между элементами соответствует разметке.
Я использовал маломощный паяльник и прутковый припой с сердцевиной из канифоли. Также перед пайкой я смазывал флюсом точки пайки на элементах при помощи специального карандаша. Не давите на паяльник! Элементы тонкие и хрупкие, нажмете сильно – сломаете. Я был неаккуратен пару раз – пришлось выбросить несколько элементов.
Повторять пайку пришлось до тех пор, пока не получилась цепочка из 6-ти элементов. Соединительные шины от сломанных элементов я припаял к обратной стороне последнего элемента цепочки. Таких цепочек я сделал три, повторив процедуру еще дважды. Всего 18 элементов для первой половины батареи.
Три цепочки элементов должны быть соединены последовательно. Поэтому среднюю цепочку поворачиваем на 180 градусов по отношению к двум другим. Ориентация цепочек получилась правильной (элементы все еще лежат обратной стороной вверх на подложке). Следующий шаг – приклеивание элементов на место.
риклеивание элементов потребует некоторой сноровки. Наносим небольшую каплю силиконового герметика в центре каждого из шести элементов одной цепочки. После этого переворачиваем цепочку лицевой стороной вверх и размещаем элементы по разметке, которую нанесли раньше. Легонько прижмите элементы, надавливая по центру, чтобы приклеить их к основе. Сложности возникают в основном при переворачивании гибкой цепочки элементов. Вторая пара рук тут не повредит.
Не наносите слишком много клея и не приклеивайте элементы нигде кроме центра. Элементы и подложка, на которой они смонтированы, будут расширяться, сжиматься, гнуться и деформироваться при изменении температуры и влажности. Если вы приклеите элемент по всей площади, он со временем сломается. Приклеивание только в центре дает элементам возможность свободно деформироваться отдельно от основы. Элементы и основа могут деформироваться по-разному и элементы не сломаются.
Вот полностью собранная половина батареи. Я использовал медную оплетку от кабеля для соединения первой и второй цепочки элементов.
Можно использовать специальные шины или даже обычные провода. Просто у меня под рукой была медная оплетка от кабеля. Такое же соединение делаем с обратной стороны между второй и третьей цепочкой элементов. Каплей герметика я прикрепил провод к основанию, чтобы он не «гулял» и не гнулся.
Тест первой половины солнечной батареи на солнце. При слабом солнце в дымке эта половина генерирует 9,31В. Ура! Работает! Теперь мне нужно сделать еще одну такую же половину батареи.
После того как обе основы с элементами будут готовы, я смогу установить их на место в подготовленную коробку и соединить.
Каждая из половин помещается на свое место. Я использовал 4 небольших шурупа для крепления основы с элементами внутри батареи.
Провод для соединения половин батареи я пропустил через одно из вентиляционных отверстий в центральном бортике. Тут тоже пара капель герметика поможет закрепить провод на одном месте и предотвратить его болтание внутри батареи.
Каждая солнечная панель в системе должна быть снабжена блокирующим диодом, соединенным последовательно с батареей. Диод нужен для предотвращения разряда аккумуляторов через батарею ночью и в пасмурную погоду. Я использовал диод Шоттки на 3,3А. Диоды Шоттки имеют гораздо более низкое падение напряжения, чем обычные диоды. Соответственно, будут меньше потери мощности на диоде. Я купил набор из 25 диодов марки 31DQ03 на eBay всего за пару баксов. У меня останется еще много диодов для моих будущих СБ.
Сначала я планировал присоединить диод снаружи батареи. Но после того как посмотрел технические характеристики диодов, решил поместить их внутри батареи. У этих диодов падение напряжения уменьшается с ростом температуры. Внутри моей батареи будет высокая температура, диод будет работать более эффективно. Используем еще немного силиконового герметика чтобы закрепить диод.
Я просверлил отверстие в днище батареи ближе к верху, чтобы вывести провода наружу. Провода завязаны на узел, чтобы предотвратить их вытягивание из батареи, и закреплены все тем же герметиком.
Важно дать герметику высохнуть до того, как мы будем крепить оргстекло на место. Советую, опираясь на предыдущий опыт. Испарения из силикона могут образовать пленку на внутренней поверхности оргстекла и элементов, если вы не дадите силикону высохнуть на открытом воздухе.
И еще немного герметика для герметизации выходного отверстия.
На выходной провод я прикрутил двухконтактный разъем. Розетка этого разъема будет присоединена к контроллеру заряда аккумуляторов, который я использую для своего ветрогенератора. Таким образом, солнечная батарея сможет работать с ним параллельно.
Вот как выглядит законченная СБ с прикрученным экраном из оргстекла. Оргстекло пока еще не герметизировано. Я сначала не производил герметизацию стыков. Провел сначала небольшое тестирование. По результатам тестов мне потребовался доступ к внутренностям батареи, там обнаружилась проблема. У меня на одном из элементов отошел контакт. Может быть, это произошло из-за перепада температур или из-за неаккуратного обращения с батареей. Кто знает? Я разобрал батарею и заменил этот поврежденный элемент. С тех пор проблем не было. В будущем, возможно, я герметизирую стыки под оргстеклом при помощи герметика или закрою их алюминиевой рамкой.
Вот результаты тестирования напряжения законченной батареи на ярком зимнем солнце. Вольтметр показывает 18,88В без нагрузки. Это в точности как я и рассчитывал.
А вот тест по току в тех же условиях (яркое зимнее солнце). Амперметр показывает 3,05А – ток короткого замыкания. Это как раз недалеко от расчетного тока элементов. Солнечная батарея прекрасно работает!
Солнечная батарея в работе. Я перемещаю ее пару раз в день для сохранения ориентации на солнце, но это не такая уж и большая сложность. Возможно, когда-нибудь я построю автоматическую систему слежения за солнцем.
Итак, сколько же все это стоило? Я сохранил все чеки от всех своих покупок для этого проекта. Ну и конечно многое уже было у меня в мастерской. Всякие куски дерева, провода и прочие полезные вещи (кто-то скажет, мусор) валяются также у меня вокруг мастерской. Короче, много чего уже было под рукой. Поэтому ваши подсчеты могут отличаться. Учитывая, что стоимость элементов купленых на eBay $74, общая стоимость солнечной панели обошлась в $105.
Не так уж и плохо! Это лишь малая часть стоимости серийной СБ такой же мощности. И это очень просто! У меня уже есть план построить еще несколько солнечных батарей, чтобы увеличить мощность.
Рекомендуемые статьи
Нашли что-то интересное? Поделись с друзьями:
rusurvive.ru
Солнечные батареи для дома своими руками
Жизнь современного человека требует все больше энергии. Это касается не только внутренних сил, но и электроэнергии: наш дом сейчас буквально заполонен всевозможными приборами, обеспечивающими круглосуточный комфорт и уют. Если жители городских квартир вынужденно зависят от поставляющих компаний, то владельцы частного дома имеют возможность устанавливать автономные системы электроснабжения.
Стоит отметить, что вопрос о полном или частичном отказе от поставок электроэнергии, довольно актуален, особенно для загородных домовладений. Сегодня энергия, получаемая при помощи альтернативных источников, становится все более доступной для массового применения. Если раньше солнечные батареи были чем-то из разряда фантастики, то сегодня их существует несколько видов, к тому же часть конструкций можно собрать своими руками.
Типы солнечных батарей
Основным элементом солнечной системы автономного электроснабжения являются фотоэлектрические преобразователи – так называемые панели фотоэлементов. Наиболее популярны преобразователи из кремния. Этот материал относительно недорог (в сравнении с редкоземельными элементами), хорошо изучен и налажена его промышленная добыча.
Из всех типов кремниевых батарей, наибольшим спросом пользуются следующие виды:
- Тонкопленочные (аморфные) преобразователи. Их особенность – нанесение кремниевого слоя на полимерную пленку. Такая технология позволила создать солнечные батареи, которые обладают незначительным весом. Кроме этого, такая пленка поглощает рассеянный свет, что позволяет получать энергию даже в пасмурный день. Из минусов отмечают крайне низкую эффективность (менее 10%) и быструю деградацию слоя фотоэлементов;
- Поликристаллические солнечные модули отличаются ярко-синим цветом. Технология производства заключается в расплавлении кремния. Такие батареи имеют среднюю эффективность в 20%;
- Монокристаллические преобразователи изготавливаются методом разрезания кристалла кремния на пластины. Такие модули имеют самый высокий КПД – 25% и отличаются формой со скошенными углами;
Обратите внимание! Цена на солнечные батареи для частного дома зависит от их эффективности. Аморфные преобразователи самые доступные, а монокристаллические модули обладают самой высокой стоимостью.
Другие элементы
Также нужно отметить, что для функционирования системы электроснабжения, одних солнечных батарей, установленных своими руками, недостаточно. Нужны и другие комплектующие:
- Аккумуляторы: в них накапливается выработанная за день энергия. В зависимости от мощности системы и количества потребителей, аккумуляторных батарей может потребоваться более десяти;
- Инвертор – преобразовывает ток от аккумуляторов до 220В, для питания бытовых электроприборов. Выдаваемая мощность должна соответствовать суммарной нагрузке системы электроснабжения;
- Кроме этого, необходим контроллер заряда, который распределяет ток по наиболее разряженным аккумуляторам.
Технология расчета
Теперь, когда мы знаем виды солнечных батарей, можно перейти к рассмотрению вопроса, как производится расчет системы электроснабжения. Для загородного дома в расчет необходимо брать несколько факторов, которые влияют на конечную стоимость системы собираемой своими руками.
Подсчет необходимой мощности
Расчет мощности солнечных батарей – один из важнейших факторов для системы электроснабжения дома. От этого фактора зависит, сколько преобразовательных модулей потребуется, чтобы обеспечить потребности всего дома или осветительной линии.
- Сначала производится расчет мощности всех потребителей, которые планируется подключать в автономную сеть. Значения можно взять из паспортных характеристик оборудования;
- Для каждого электроприбора нужно подсчитать, сколько часов он работает в сутки;
- Затем нужно перемножить значения мощности и среднего времени. Полученная величина в кВт/ч – это среднее потребление электричества в сутки;
- Теперь необходимо сложить полученные значения. Такой расчет показывает, сколько энергии должны производить солнечные батареи для покрытия минимальных потребностей дома.
Производить подключение в автономную сеть электроснабжения дома лучше всего сеть освещения и не слишком мощные бытовые приборы. Для питания бойлеров и других мощных потребителей расчет и их подключение производится отдельно.
Инсоляция
Не менее важным фактором, который необходимо брать в расчет при планировании системы электроснабжения дома, является показатель инсоляции. При этом чтобы энергия вырабатывалась в достаточном количестве и зимой, в расчет берется самый малосолнечный месяц в году. Для использования солнечных батарей только летом, за основу берется месяц с минимальным количеством солнечной энергии за этот период.
Важно! Величина инсоляции рассчитывается метеорологами для каждого региона отдельно. Это значение берется из обновленных не позднее одного года справочников или на сайте региональной метеостанции.
Завершающие подсчеты
Теперь можно произвести итоговый расчет необходимого количества солнечных батарей для покрытия заявленных потребностей электроснабжения дома. Для этого:
- Среднее потребление электроэнергии в сутки делятся на количество солнечной энергии для нужного месяца. Это очень важно, поскольку солнечная активность индивидуальна для каждого месяца, то и итоговые подсчеты могут отличаться в несколько раз;
- Затем полученное число делится на паспортную мощность выбранной солнечной батареи.
На итоговую стоимость помимо количества модулей, также влияет тип применяемых ячеек, габариты и метод монтажа конструкции. Стоит отметить, что более компактные и эффективные монокристаллические солнечные панели имеют самую высокую стоимость.
Изготовление системы электроснабжения своими руками
Зная все расчеты и имея некоторые способности, солнечные батареи можно изготовить своими руками. Для этого потребуется купить отдельные поликристаллические элементы, а уже из них собрать модуль необходимого размера и конфигурации.
Прежде нужно выполнить подготовку:
- Основанием для модуля служит кусок толстой фанеры. Предварительно нужно высчитать размеры, в зависимости от количества фотоэлементов. Такого же размера понадобится стекло, чтобы защитить поликристаллы от непогоды;
- Также понадобится соответствующий каркас, который лучше всего изготовить их алюминиевого профиля: он достаточно легкий и не подвержен воздействию влаги;
- Фанера вставляется в каркас и фиксируется саморезами. В фанере по периметру нужно насверлить отверстия, чтобы была достаточная вентиляция фотоэлементов.
Теперь можно приступать к сборке солнечного модуля. Технология работ по сборке панелей своими руками заключается в следующем:
- На ровной поверхности укладывается вырезанное по размерам каркаса стекло;
- На него при помощи прозрачного герметика крепится первый поликристаллический элемент. Клей наносится точечно, на центр пластины;
- После этого рядом приклеивается следующий фотоэлемент. Зазор между пластинами должен составлять 0,5 мм;
- Теперь производится спайка двух элементов. Это необходимо производить аккуратно, чтобы не пережечь контакты: важно правильно подобрать температуру жала паяльника;
- Далее поступают по аналогии: приклеивают с небольшим зазором следующий элемент и производят спайку, используя тонкую медную жилу.
Важно! В процессе распайки схемы, нужно предусмотреть выводы шин на клеммники, куда припаиваются диоды. Наличие диодов в схеме предотвращает разряд фотопластинок при затемнении солнца, а также аккумуляторов ночью.
После того как вся конструкция собрана своими руками и пропаяна, от клемм выводятся два проводника, а затем производится проверка и прозвонка соединений.
Теперь остается лишь закрепить каркас. Чтобы избежать повреждения пластин, их накрывают мягким не проводящим электричество материалом. Затем аккуратно надевается каркас, а стекло к раме фиксируется герметиком. Следующим шагом нужно закрепить модуль на крыше и подключить к контроллеру и аккумуляторам.
В заключение отметим, что одного солнечного модуля, изготовленного своими руками, для энергоснабжения дома, конечно же, мало. Это было рассмотрено в качестве примера, чтобы понять технологию получения электричества из солнечной энергии.
Загрузка...1411
Понравилась статья? Поделитесь:Советуем к прочтению
voltland.ru
Солнечные батареи для дома своими руками
Солнечные батареи являются альтернативным источником электрической энергии. С их помощью солнечная энергия преобразовывается в электрическую энергию. Популярность солнечных батарей с каждым годом возрастает. Благодаря своей доступности, их применение обрело массовый характер.
Солнечные батареи – дорогое удовольствие. Не каждому по карману купить их. Поэтому некоторые умельцы пытаются собрать солнечную батарею самостоятельно. Солнечные батареи для дома своими руками по своим характеристикам и качеству надежности будут немногим отличаться от коммерческих образцов, но в цене намного дешевле.
Пошаговое руководство и другую информацию о том, как собираются солнечные батареи для дома своими руками вы найдете и в книжных магазинах, и в интернете.
Чтобы собрать солнечную батарею общей мощностью 76 Вт, необходимо приобрести комплект из 36 пластин, изготовленных из кремния, блокирующий диод, плоские проводники для соединений, специальный флюс (карандашный), припой. Необходимо выбрать материал, на котором будет крепиться солнечная батарея. Дерево и фанера легко обрабатываются, но боятся влажности. Стекло – хрупкое и бьется. Оргстекло не проводит электричество, эластично, легко обрабатывается, достаточно прочное, не гниет. Для фронтального покрытия лучше взять более тонкое оргстекло (2 мм). А подложка делается из стекла толщиной 4 мм.
Комплект оборудования с уже готовой к непосредственной установке солнечной батареей
Для пайки обычно предлагается припой, не содержащий свинец. Если ваш паяльник маломощный, то паять элементы этим припоем будет трудно. Ощущение такое, что у припоя высокая температура плавления. Расплавить нормально таким паяльником его невозможно. Рекомендуется использовать для этой работы паяльники большей мощности (60 – 90 Вт).
Отечественный простой припой марки ПОС – 61 имеет температуру плавления довольно низкую. Расплавить его можно паяльником мощностью 25 Вт. Этой мощности хватает не только чтобы расплавить припой, но и поддерживать его расплавленное состояние все время пока идет пайка.
Солнечные батареи сейчас очень популярны. Их устанавливают как на производстве, так и на частных домах
Еще важный совет: припой желательно приобретать более тонкий (в виде проволоки). Прутковый припой в работе неудобен. Используя маломощный паяльник, такой припой нужно нарезать на небольшие кусочки.
Солнечный элемент размером 8х15 см. выдает ток до 4 А (2.1 ватта, 0.53 вольта). Элементы соединяются между собой последовательно. Вначале к элементам припаиваются проводники. Этот процесс занимает довольно много времени и кажется утомительным. Облегчить себе задачу и ускорить работу можно, если приобрести солнечные элементы, у которых проводники уже припаяны.
Какой длины должны быть отрезки соединительных проводов? Обычно советуют, что длина равна удвоенной ширине элемента, плюс ширина зазора между этими элементами. Но почему-то не учитывают тот факт, что контактная площадка на обратной стороне элемента на 1.5 см. отстает от края. Провода припаиваются к ней. Два провода на каждый элемент, экономия 1.5 см. на провод. В итоге получаете, что экономия, в расчете на сто элементов, почти 3 метра соединительного провода.
Самодельные солнечные батареи ни чем не уступают покупных образцам, но стоят куда меньше
Если же все-таки сделать, как советуют, в последствие лишние сантиметры провода необходимо будет обрезать. Элементы объединяются в батарею. Болтающие проводники будут касаться соседних проводов. Это может привести к короткому замыканию.
Другой практический совет поможет нарезать из длинного провода проводники одной длины согласно расчетам. Например, чтобы получить отрезки длиной по 155 мм, необходимо взять две полосы обыкновенного картона. Ширина картона будет примерно 72 мм, а толщина каждой полосы по 3 мм. Аккуратно наматываем провод. Подрезаем полученные витки с одной стороны. Получаем проводники необходимой длины. Все очень просто. Нет необходимости измерять линейкой каждый отрезок.
Выполнив все подготовительные работы, с помощью пошагового руководства собрать солнечные батареи для дома своими руками не составит особого труда. Необходимо только терпение и время.
Обязательно посмотрите два очень полезных и интересных видео о том, как изготовить солнечные батареи для дома своими руками:
Благодарю за репост, друзья:
Читайте также:
remontgeeks.ru
