Солнечные батареи для дома своими руками
Здравствуйте! Даже если вы не инженер — технолог, у вас есть возможность им стать, хотя бы ненадолго. Сегодняшняя тема обсуждения – солнечные батареи для дома своими руками.
Солнечную батарею (СБ) можно приобрести уже в готовом виде. Однако её стоимость на порядок выше, чем отдельно взятые элементы, из которых состоит изделие. С учётом того, что на круглосуточное потребление электроэнергии от солнца перейти не выйдет (ночное время никто не отменял), окупаться затраты будут достаточно долго, вплоть до нескольких десятков лет. Потому, в целях экономии, стоит отказаться от покупки дорогостоящих панелей, а вместо этого приобрести более выгодные комплектующие и заняться сборкой лично.
Далее будет предоставлена пошаговая инструкция, которая поможет вам разобраться в вопросе досконально:
- Выбор модели
- Инструментарий и сырьё
- Организация плана
- Производство своими руками
Выбор модели
Во-первых, вам необходимо купить фотоэлектрический преобразователь. Можно взять как отечественный, так и заграничный, например, китайский — самое экономное предложение на рынке. По качеству китайские уступают другим производителям, однако цена конкурентоспособна.
Все образчики можно разделить на три типа:
① Монокристаллические модули – состоят из больших искусственных кристаллов. Имеют хороший КПД (13-26%), а также длительный эксплуатационный период – двадцать пять лет. Из недочётов можно отметить тот факт, что на протяжении всего времени КПД будет постепенно понижаться;
② Поликристаллические фотоэлементы. Заявленный срок службы – десять лет. КПД 10-12%, однако данная величина остаётся неизменной на протяжении всего трудового периода;
③ Аморфные батареи (АБ). Представляют собой плёночные панели, покрытые кремнием. Их можно клеить на любые поверхности, такие как окна, стены и т.д. Среди всех моделей, АБ имеют наименьший КПД, который составляет 5-6%.
Выбирая одну из вышеперечисленных моделей, нужно учитывать кол-во солнечной энергии, которую вы сможете поймать. Например, если в вашем регионе преобладает облачность, лучше остановиться на выборе монокрист. модуля, так как он имеет наивысший КПД.
Инструментарий и сырьё
Кроме преобразователей, вам потребуется ещё ряд приспособов, чтобы собрать панели:
-
- Рама — необходима для создания остова, в котором будет находиться СБ. Собирается из: ДСП, фанеры, различных уголков;
- Медные злектропровода. Чтобы соединить поли — и монокристаллические модули, нужны оголённые проводники. А вот изолированные нужны для отвода энергии;
- Припой – сплав для пайки;
- Полимерный пласт + стекло. В паре эти два изделия образовывают защитный слой для всех внутренних компонентов;
- Герметик. Лучше использовать эпоксидный компаунд. Скажу сразу, удовольствие не из дешёвых. Как альтернатива подойдёт силикон;
- Инвертор. Прибор служит преобразователем постоянного тока в переменный. Нужен для присоединения бытовых приборов к устройству;
- Аккумулятор. Скапливает энергию в дневное время для последующего использования. Изделие хорошего качества проработает долго, потому экономия здесь не уместна.
Помимо прочего, чтобы собрать солнечные батареи для дома своими руками, понадобятся некоторые строительные инструменты.
Организация плана
В процессе разработки плана нужно найти соответствующее место для панелей. Потребуется солнечная местность, которую не заслоняет тень. Это может быть уклон крыши, стена и т.п. Устанавливая панель на кровлю убедитесь, что конструкция осилит агрегат.
Модуль для поли- и монокристаллических ячеек должен быть регулируемым. Дело в том, что max продуктивность достигается только при перпендикулярном проникновении лучей в ячейки. Потому наклон придётся менять.
Стационарная батарея, при лучших условиях, созидает 7кВт/ч. Утром и к вечеру этот показатель снижается до 3кВт/ч. Потому свою номинальную мощность изделие будет обеспечивать только несколько месяцев в году. Зафиксированное положение должно быть под углом 50 — 60⁰. Для настраиваемой конструкции актуален угол в 70⁰ зимой и 30⁰ летом. В остальное время её положение совпадает со стационарными панелями.
Чтобы определить необходимое кол-во пластин, нужно посчитать мощность одной на 1м². Как правило на 1м² приходится 125Вт, т.е. чтобы обеспечить мощность в 2,5кВт, понадобится 20м² панелей.
Изготовление батареи своими руками
Для удобства, рассмотрим процесс в виде пошаговой инструкции.
Пайка
Компоненты на моно- и поликристаллическом кремнии нужно собрать в одно целое. Для этого применяется пайка проводников к контактам. Порядок следующий:
-
- Голый провод нарезается одноразмерными сегментами, желательно по лекалу, чтобы их длинна была в два раза больше элемента СБ;
- Выкладываем модули на стекло;
- Полудите небольшим кол-вом олова очищенные эл. контакты;
- Луженные проводники припаиваются к контактам. Будьте аккуратны в работе с панелями. Они довольно хрупкие;
- Замеряем ток одного из элементов, дабы определить суммарную мощность.
В случае, если батарея изначально имеет готовые проводники, пайка не нужна.
Производство рамки
Рамка – это короб с маленькими бортами, который накрыт стеклом.
-
- Берём кусок фанеры или ДСП прямоугольной формы и такого размера, чтобы можно было расположить все необходимые компоненты. Лист просверливается через каждые 10 сантиметров, для вентиляции;
- По краям приклеиваются планки. В дополнение их лучше зафиксировать саморезами;
- Вырезаем крышку в масштабе готового листа. За материал используется стекло, либо прозрачный полимер;
Важно! Крышка не должна создавать блики. В противном случае часть энергии будет отражена, что понизит КПД.
-
Берём уголок из алюминия и создаём каркас для крышки.
Сборка модулей
Очень важный этап, на котором формируется эл. цепь. Нужно быть предельно осторожными, дабы не создать повреждений.
-
- Размещаем коллекторы на крышке. Расстояние между элементами должно быть 3-5 мм;
- Спаиваем + к +, — к — . Плюсовые расположены на лицевой стороне, минусы на внутренней. Элементы сопрягаются сверху вниз, а вертикальные припаиваются к общей шине;
- Намазываем центр фотоэлемента герметиком и приклеиваем его к крышке. Делать это нужно аккуратно, по разметке. Переклейка будет проблематичной;
- Сверлим в раме отверстия для вывода + и — шины. К цепи батареи подключается контроллер заряда, для предотвращения разрядки аккумулятора ночью. Понадобятся диоды, блокирующие цепь от обратного тока;
- Фиксируем выводы герметиком.
Когда изделие собрано, его нужно проверить на работоспособность. Поставьте его под солнце и замеряйте выходной ток. Полученные цифры сравните с предыдущими замерами одного элемента. Затем помножьте все элементы на показатели одного. Если вы видите цифру близкую по значению к ожидаемому – прибор собран правильно, можно проводить герметизацию.
Как уже говорилось ранее, в качестве герметика используется компаунд и силикон, рассчитанные на температуру ниже 0⁰. Наносить герметик можно как между модулями, так и на всю поверхность. Первый вариант экономный, а второй более надёжный.
Вот и всё, собственно. Пошаговая инструкция пройдена. Теперь вы знаете, как делаются солнечные батареи для дома своими руками. Удачи вам!
Всего доброго.Подписывайтесь на обновление моего блога, а в мобильнике перейдя в раздел обратная связь наберите свой Email в окошке для получения статей, не забывайте нажать на галочку для отправления и подтвердить рассылку в своей электронной почте.
С уважением А.М.
