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

Углеводороды были и остаются основным источником энергии, однако все чаще человечество обращается к восполнимым и экологически безопасным ресурсам. Это стало причиной повышенного интереса к солнечным батареям и генераторам.

Однако многие не решаются на установку гелиосистемы из-за дороговизны обустройства комплекса. Удешевить продукцию можно, если взяться за ее создание самостоятельно. Сомневаетесь в собственных силах?

Мы расскажем вам, как сделать солнечную батарею своими руками, используя доступные комплектующие. В статье вы найдете всю необходимую информацию для того, чтобы выполнить расчет гелиосистемы, подобрать составляющие комплекса, осуществить сборку и установку фотопанели.

Содержание статьи:

Плюсы и минусы применения гелиосистем

По статистике, взрослый человек ежедневно использует около десятка различных приборов, работающих от сети. Хотя электричество считается относительно экологичным источником энергии, это иллюзия, ведь при его получении используются ресурсы, загрязняющие окружающую среду.

С этой точки зрения,  гораздо выигрышнее.

Галерея изображений

Фото из

КПД кристаллических кремниевых фотомодулей достигает 15 – 20%, и есть все основания полагать, что в ближайшие годы этот показатель вырастет. Уже сейчас существуют образцы, КПД которых достигает 22-33.7%. Пока они тестируются в лабораторных условиях, но скоро появятся в продаже. При выборе фотомодулей стоит обратить внимание на продукцию компании Sanyo

В среднем КПД батарей этого типа составляет 10-18.7%. Все зависит от основы пленочных солнечных элементов. Некоторые модели потенциально небезопасны для окружающей среды, т.к. содержат кадмий, поэтому при покупке следует тщательно изучить техническую документацию. Утилизируют такие батареи строго в соответствии с рекомендациями производителя

Модули этого типа называют еще многопереходными или тандемными. Они имеют особую структуру ячеек, которые образовывают несколько p-n переходов. Это относительно новый продукт на рынке, хотя для космической отрасли используется довольно давно. КПД (соответственно, и цена) таких моделей зависит от количества слоев ячеек

Это элементы, изготовленные из наноструктурированных материалов. Их используют в отраслях, где малый вес солнечных модулей имеет принципиальное значение. Благодаря сверхтонкой структуре можно существенно увеличить эффективность работы таких батарей. Для рядового покупателя сверхтонкие модули пока недоступны

Кристаллические кремниевые фотомодули

Тонкопленочные солнечные батареи

Многослойные солнечные модули

Сверхтонкие многослойные солнечные модули

Комплектующие для сборки  и генераторов давно есть в свободной продаже, и при желании собрать систему может любой желающий. Для этого потребуются некоторые финансовые вложения и время. Процесс сборки кропотлив, требует внимания и точности, зато сама работа не отличается особой трудоемкостью.

В силу климатических особенностей многих регионов не приходится рассчитывать, что солнечной энергии хватит для полного обеспечения частного дома. Она способна покрыть лишь 20-30% всех энергопотребностей. Зато это хорошее решение для дачи

Преимущества применения солнечной энергии:

1. Огромный потенциал. Солнце способно дать достаточно энергии для удовлетворения всех человеческих потребностей. Она возобновляема и неисчерпаема, чем выгодно отличается от угля, нефтепродуктов, природного газа.
2. Доступность. Солнце есть везде – и в жарких странах, и в самых холодных. Его вполне достаточно для всех нужд.
3. Экологичность. Из-за тотального энергетического кризиса «зеленая» энергетика – самая перспективная сфера для научных исследований и высокотехнологичных разработок. Солнечные батареи прекрасно справляются со своей задачей без вреда для окружающей среды.
4. Отсутствие шума. Гелиосистемы работают бесшумно, что выгодно отличает их от многих других источников энергии.
5. Экономичность. Эксплуатация и обслуживание солнечных батарей не требуют никаких особых затрат. Вложив деньги один раз, владелец может использовать систему в течение 20-25 лет. Главное – своевременно чистить элементы.
6. Широкая сфера применения. Солнечные батареи могут вырабатывать достаточно энергии для обеспечения дома электричеством и теплом. Однако это не единственная область их применения. Гелиосистемы используют для опреснения воды и даже для обеспечения энергией орбитальных станций.

Пока еще солнечные батареи дороги, хотя уже сейчас появляются способы существенно сэкономить при их самостоятельном изготовлении. Каждый год внедряются новые разработки, которые позволяют упростить и удешевить процесс получения солнечной энергии.

Гелиосистемы плохо подходят в качестве основного источника энергии, а вот в качестве дополнительного или альтернативного – отличный вариант. По сравнению с ветрогенераторами, они более стабильны и выгодны

Интересная разработка – . Благодаря эластичности, фотополотно значительно проще устанавливать – панель “подстраивается” под форму крыши или другой опоры.

Одна из современных технологий – тонкопленочные модули, которые внедряют в стройматериалы. Также появились прозрачные накопительные элементы, предназначенные для использования в оконных конструкциях.

Это разработка японской компании Sharp. Специалисты считают, что уже в ближайшее время такие солнечные батареи станут в разы мощнее и выгоднее.

С накоплением солнечной энергии нередко возникают проблемы, т.к. аккумуляторные батареи дороги. Единственное, что в какой-то мере компенсирует этот недостаток: большая часть мощных электроприборов включается в светлое время суток (+)

По объективным причинам гелиосистемы пока еще не могут полностью заменить углеводороды, т.к. получение и накопление солнечной энергии связано с большими расходами, однако они могут стать неплохим источником  или отдельных электроприборов.

Некоторые владельцы решаются на оборудование своих домов солнечными станциями, полностью обеспечивающими потребности в электроэнергии. Такие вложения окупаются за 10-40 лет в зависимости от типа моделей – готовых или самодельных

Технологии быстро развиваются, а солнечные батареи можно модернизировать и наращивать, поэтому стоит начать собирать подходящие системы уже сейчас.

Подробный обзор видов солнечных батарей приведен в .

Какие комплектующие нужны и где их купить

Основная деталь – солнечная фотопанель. Обычно кремниевые пластины покупают через интернет с доставкой из Китая или США. Это связано с высокой ценой на комплектующие отечественного производства.

Себестоимость отечественных пластин получается настолько высокой, что выгоднее заказать на Еbay. Что касается брака, то на 100 пластин лишь 2-4 непригодны к использованию. Если заказывать китайские пластины, то риски выше, т.к. качество оставляет желать лучшего. Преимущество – только в цене.

Готовая панель гораздо удобнее в использовании, но и втрое дороже, поэтому лучше все-таки озадачиться поиском комплектующих и собрать устройство своими руками

Остальные комплектующие можно купить в любом магазине электротоваров. Также потребуются оловянный припой, рама, стекло, пленка, лента и карандаш для разметки.

Галерея изображений

Фото из

Выбор солнечного элемента для батареи – самый важный этап в покупке комплектующих. Батареи могут быть поли- и монокристаллическими. Преимущество первых – цена, а вторых – большая эффективность. Лучше выбрать монокристаллические кремниевые модули. Они идеально подходят для объектов ограниченной площади

Оптимальный вариант – выбрать аккумулятор AGM типа. Они относительно недороги, компактны, способны работать при любых температурах. При покупке следует ориентироваться на емкость прибора, длительность зарядки и срок службы, указанный производителем

Кроме солнечного элемента, стабилизатора и аккумулятора, потребуются также паяльник, олово и карандаш. Если изначально куплен готовый комплект с припаянными проводниками, работы будет гораздо меньше, а сама сборка системы существенно упрощается

Для сборки батареи потребуются стабилизатор напряжения и контроллер нагрузок. Если правильно собрать самодельную систему, ее можно будет подключить к обычному аккумулятору – свинцово-кислотному или же литиевому. Это позволит более рационально использовать энергию

Солнечные элементы для батареи

Аккумулятор для солнечной системы

Комплект для сборки батареи

Стабилизатор напряжения для солнечной батареи

При покупке комплектующих стоит обращать внимание на гарантию производителя. Обычно она составляет 10 лет, в некоторых случаях – до 20. Важно также правильно подобрать аккумулятор. Экономия на нем нередко оборачивается неприятностями: во время зарядки прибора может выделяться водород, что чревато взрывом.

Особенности расчета мощности систем

Перед тем как закупить комплектующие и сделать солнечную панель, рассчитывают необходимую мощность прибора и емкость аккумулятора.

Самый простой способ – воспользоваться онлайн-калькуляторами, размещенными на некоторых сайтах в интернете.

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

Важнейший показатель, который придется учитывать, – среднемесячное количество потребляемой энергии. Его можно определить по счетчику.

Также следует сделать скидку на особенности работы самих солнечных батарей. Они способны выдавать предельную мощность лишь при условии чистого неба, причем угол падения солнечных лучей должен быть прямым.

Если погода пасмурная или угол падения лучей слишком острый, мощность батарей может упасть в 20 раз. Даже малейших облаков достаточно, чтобы вдвое снизить показатели. Поэтому при расчетах ориентируются на то, что 70% энергии будет вырабатываться с 9 до 16 часов, а в остальное время – до 30%.

Зимой от гелиосистем мало пользы: из-за пасмурной погоды они вырабатывают минимальное количество энергии. Зато ветрогенераторы работают на полную мощность и способны компенсировать эти потери. Комбинация двух таких устройств очень эффективна

В условиях, приближенных к идеальным, в «рабочее время» панели мощностью 1кВт вырабатывают 7 кВт/ч, а ранним утром и вечером – около 3 кВт/ч. Второй показатель лучше вообще не брать в расчет и оставить «про запас» с учетом возможной облачности и изменения угла падения лучей.

Получается, что следует ориентироваться на 210 кВт/ч в течение 1 календарного месяца. Это идеальный показатель, который требует корректировки.

На Еbay можно найти неплохой набор для изготовления солнечной батареи своими руками. Иногда это устройства, которые отбраковали на производстве (т.н. модули В-типа). Они дешевы, но вполне пригодны для сборки домашней системы, поскольку эксплуатационные характеристики близки к заявленным

Чтобы определиться с реальным количеством энергии, следует найти данные о том, сколько солнечных дней в году бывает в конкретном регионе. В эти периоды мощность батарей не будет составлять даже половины от паспортного показателя. Если устройства будут работать осенью и зимой, то нужно сделать поправку в 30-50% на пасмурную погоду.

Пошаговая инструкция по сборке солнечной панели

Работа по сборке начинается со схемы и проекта. Нужно четко представлять, как будет устроена и закреплена солнечная панель. Так, если КПД системы напрямую зависит от угла наклона относительно солнечных лучей, следует позаботиться, чтобы этот угол можно было менять.

Во многих готовых моделях предусмотрены механизмы, автоматически поворачивающие панели, а в самодельных придется продумать их самому.

Модули солнечной панели должны быть одинаковыми, ведь эквивалентность тока равна показателю наименьшего элемента. Также подбор одинаковых деталей значительно упростит процесс сборки всей системы в целом, т.к. не придется подгонять размеры каркасов и рассчитывать мощность каждой конструкции отдельно

Технология сборки зависит от общей площади панелей, их количества, особенностей дополнительных материалов. Обширная площадь системы гарантирует ее более высокую мощность, но одновременно увеличивается и вес конструкции, что тоже приходится учитывать, ведь кровля должна его выдерживать.

Этап 1: изготовление корпуса конструкции

Когда все комплектующие подготовлены, можно приступать к сборке корпуса, на котором будет держаться вся конструкция.

Понадобятся следующие материалы:

• листы фанеры, вырезанные по размеру панелей;
• плиты ДВП;
• деревянные рейки, из которых будут изготовлены бортики;
• материалы для крепежа: саморезы, уголки, подходящий клеевой состав;
• оргстекло;
• краска и пропитки, чтобы облагородить внешний вид готовой конструкции и защитить ее от гниения.

В первую очередь готовят основание – к фанере приклеивают невысокие бортики. Они не должны закрывать панели, поэтому стоит выбрать рейки около 2 см. Чтобы бортики не отклеились, их дополнительно закрепляют саморезами и уголками.

Верхнюю крышку изготавливают из оргстекла, а деревянные детали конструкции покрывают антисептическими пропитками для защиты от гниения и красят. Оттенок краски должен гармонировать с цветом крыши

Низ основания и бортики сверлят в нескольких местах, чтобы обеспечить вентиляцию. Крышку нельзя сверлить, т.к. элементы конструкции могут подмокнуть. Для крепления панелей лучше выбрать плиты ДВП, поскольку они не проводят ток. При желании ДВП можно заменить другим материалом.

Этап 2: установка и крепление элементов

Солнечные элементы следует равномерно разложить на подложке «изнаночной» стороной и припаять проводники. Для этого нужно будет разметить места пайки. Чтобы не испортить все модули, лучше сначала последовательно соединить только два элемента.

Если все в порядке, так же припаивают остальные модули. В результате на подложке должна появиться аккуратная цепочка соединенных элементов.

После сборки конструкции ее следует проверить на работоспособность. Если она функциональна, то ее можно уже крепить шурупами к каркасу. На готовую панель ставят блокировочный диод. Его задача – предотвратить разрядку аккумулятора

Когда все модули будут соединены, их можно перевернуть для закрепления на панели. В качестве клеевого состава можно использовать эпоксидную смолу или силиконовый герметик. Желательно не намазывать края модулей, чтобы конструкции не сломались в случае деформации каркаса. Достаточно прочно приклеить элементы по центру.

Этап 3: особенности крепления крышки

После сборки батареи на каркасе ее закрывают крышкой из оргстекла, еще раз проверяют и фиксируют. Важно, чтобы клеевой состав полностью просох до установки крышки, иначе он продолжит испаряться и оставит мутные следы на оргстекле.

На выходной кабель устанавливают двухконтактный разъем. Он нужен для подсоединения контроллера. Остается еще раз проверить работу системы и исправить недочеты, если они будут обнаружены.

Этап 4: установка готовой системы

Батареи устанавливают на земле, на стенах или крыше. Это зависит от пожеланий самого владельца здания. Главное, чтобы система была расположена с южной стороны здания и ее работе ничто не мешало.

Если конструкцию планируется крепить на скате кровли, нужно убедиться, что поверхность выдержит дополнительную нагрузку. Систему устанавливают так, чтобы она располагалась под углом 30-40° к крыше, и намертво закрепляют.

Солнечные панели, особенно тонкопленочные, подвержены деформациям под воздействием ветра или давлением снега. Нужно позаботиться о надежной ветрозащите и установить приспособления, задерживающие или рассекающие снег, который сползает с крыши

Отличное решение – крепление системы к металлической рамной конструкции из толстого профиля. Минимальное сечение – 25*25 мм, а при большой площади конструкции лучше выбрать более прочный профиль. Перед каждой такой рамой устанавливают снегозадержатель или оборудуют кронштейны снегорассекателями.

На нашем сайте есть блок статей, посвященных сборке, монтажу и подключению солнечных батарей, советуем ознакомиться:

Выводы и полезное видео по теме

Описаний бывает недостаточно, чтобы полностью разобраться в особенностях сборки и монтажа солнечных панелей. К тому же существуют различные способы крепления, а «народные умельцы» совершенствуют навыки и постоянно изобретают новые пути решения старых задач.

Мы предлагаем видеоинструкции и советы опытных мастеров, чтобы вам было проще понять процесс сборки гелиосистем. Выберите те рекомендации, которые лучше всего соответствуют вашим планам и пожеланиям.

Где купить комплектующие и как собрать систему, описано в видеоролике ниже:

Полное пошаговое описание процесса сборки:

Оригинальный подход к сборке солнечных батарей, советы специалиста:

Инструкция по сборке солнечной электростанции для дома:

Альтернативная энергетика – это действительно актуально. Если вы решили разобраться в способах получения энергии без углеводородов, можете гордиться тем, что заботитесь не только о себе, но и о планете в целом.

Простая солнечная батарея поможет вам обеспечить себя «зеленым» электричеством и сбережет наш общий дом. Собрать систему несложно, главное – захотеть и сделать.

Имеете опыт в изготовлении солнечной батареи? Пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями, предложите свой метод сборки гелиосистемы. Оставлять комментарии и добавлять фотографии самоделок можно в форме, расположенной ниже.

Солнечная батарея своими руками: как сделать самодельную панель

Желание сделать систему энергообеспечения частного дома более эффективной, экономичной и чистой с экологической точки зрения заставляет искать новые источники энергии. Одним из способов модернизации является установка солнечных батарей, способных преобразовывать энергию солнца в электрический ток. Существует прекрасная альтернатива дорогостоящему оборудованию — солнечная батарея, сделанная своими руками, которая позволит ежемесячно экономить средства из семейного бюджета. О том, как такую вещь соорудить, мы сегодня и будем говорить. Обозначим все подводные камни и расскажем как их обойти.

Общую информацию о конструктивных особенностях солнечных батарей смотрите на видео:

Разработка проекта солнечной энергосистемы

Проектирование необходимо для более удачного размещения панелей на крыше дома. Чем больше солнечных лучей попадет на поверхность батарей и чем выше их интенсивность, тем больше энергии они произведут. Для установки понадобится южная сторона кровли. В идеале лучи должны падать под углом 90 градусов, поэтому следует определить, в каком именно положении работа модулей принесет больше пользы.

Дело в том, что самодельная солнечная батарея, в отличие от заводской, не имеет специальных датчиков движения и концентраторов. Для изменения угла наклона существует возможность изготовить механизм на ручном управлении. Он позволит устанавливать модули почти вертикально в зимний период, когда солнце стоит низко над горизонтом, и опускать их летом, когда солнцестояние достигает своего пика. Вертикальное зимнее расположение имеет и защитную функцию: оно препятствует скапливанию на панелях снега и наледи, чем продлевает срок эксплуатации модулей.

Энергоэффективность модульной конструкции можно увеличить, если создать простейший механизм управления, который позволит менять угол наклона батареи в зависимости от времени года и даже времени суток

Возможно, перед монтажом батарей потребуется усиление кровельной конструкции, так как комплект из нескольких панелей имеет довольно большую массу. Необходимо вычислить нагрузку на крышу с учетом тяжести не только солнечных батарей, но и снежного пласта. Вес системы во многом зависит от материалов, которые применяются при ее изготовлении.

Количество панелей и их размер рассчитывают исходя из требующей мощности. Например, 1м² модуля производит приблизительно 120 Вт, этого не хватит даже для полноценного освещения жилых помещений. Примерно 1 кВт энергии при 10м² панелей позволит функционировать осветительным приборам, телевизору и компьютеру. Соответственно, солнечная конструкция площадью 20м² обеспечит нужды семьи из 3 человек. Приблизительно на такие размеры следует рассчитывать, если частный дом предназначен для постоянного проживания.

Изготовление солнечной батареи не обязательно заканчивается первоначальной сборкой, в дальнейшем можно наращивать элементы, тем самым увеличивая КПД оборудования

Варианты модулей для самостоятельной сборки

Основное назначение солнечной панели – генерировать энергию солнечных лучей и преобразовывать ее в электрическую. Полученный электроток представляет собой поток свободных электронов, высвобожденных световыми волнами. Для самостоятельной сборки оптимальным вариантом являются моно- и поликристаллические преобразователи, так как аналоги еще одного вида – аморфные – в течение первых двух лет снижают свою мощность на 20-40%.

Стандартные монокристаллические элементы имеют размеры 3 х 6 дюймов и довольно хрупкую структуру, поэтому работать с ними нужно крайне бережно и аккуратно

Разные виды кремниевых пластин имеют свои плюсы и минусы. Например, поликристаллические модули отличаются довольно низким КПД – до 9%, тогда как КПД монокристаллических пластин достигает 13%. Первые сохраняют показатели мощности даже в облачную погоду, но служат в среднем 10 лет, мощность вторых резко падает в пасмурные дни, зато они прекрасно функционируют на протяжении 25 лет.

Самодельное устройство должно быть функциональным и надежным, поэтому часть деталей лучше приобрести в готовом виде. Перед тем, как сделать солнечную батарею по индивидуальному проекту, загляните на сайт eBay, где можно обнаружить огромный выбор модулей с незначительным браком. Легкая поломка не влияет на качество работы, зато заметно уменьшает стоимость панелей. Предположим, монокристаллический модуль Solar Cells, расположенный на стеклотекстолитовой плате, стоит чуть больше 15 долларов, а поликристаллический комплект из 72 штук – около 90 долларов.

Лучший готовый вариант солнечного элемента — панель с проводниками, которые требуют лишь последовательного соединения. Модули без проводников стоят дешевле, но увеличивают время сборки батареи в несколько раз

Инструкция по изготовлению солнечной батареи

Вариантов самостоятельной сборки солнечных батарей множество. Технология зависит от количества солнечных элементов, приобретенных заранее, и дополнительных материалов, необходимых для изготовления корпуса. Важно запомнить: чем больше общая площадь панелей, тем мощнее оборудование, но вместе с тем вырастает и вес конструкции. В одной батарее рекомендуют применять одинаковые модули, так как эквивалентность тока приравнивается к показателям меньшего из элементов.

Сборка модульного каркаса

Дизайн модулей, как и их размеры, могут быть произвольными, поэтому вместо цифр ориентироваться следует на фото и выбрать любой индивидуальный вариант, подходящий для конкретных расчетов.

Наиболее дешевые солнечные элементы — панели без проводников. Чтобы сделать их готовыми к сборке батареи, необходимо первоначально припаять проводники, а это долгий и кропотливый процесс

Для изготовления корпуса, внутри которого будут закреплены солнечные элементы, необходимо подготовить следующий материал и инструмент:

• листы фанеры выбранного размера;
• невысокие рейки для бортиков;
• клей универсальный или для древесины;
• уголки и саморезы для крепежа;
• дрель;
• плиты ДВП;
• куски оргстекла;
• краска.

Берем кусок фанеры, который будет играть роль основания, и по периметру приклеиваем невысокие бортики. Рейки по краям листа не должны загораживать солнечные элементы, поэтому следим, чтобы высота их не превышала ¾ дюйма. Для надежности каждую приклеенную рейку дополнительно привинчиваем саморезами, а углы можно скрепить металлическими уголками.

Деревянный каркас — наиболее доступный вариант для размещения солнечных элементов. Его можно заменить рамой из алюминиевого уголка или покупным набором рама + стекло

Для вентиляции высверливаем отверстия в нижней части корпуса и по бортикам. Отверстий в крышке быть не должно, так как это грозит попаданием влаги. Крепление элементов будет производится на листы ДВП, которые можно заменить любым похожим материалом, главное условие – он не должен проводить электроток.

Маленькие отверстия для вентиляции необходимо просверлить по всей площади подложки, включая бортики и серединную рейку. Оно позволят регулировать уровень влаги и давления внутри каркаса

Крышку вырезаем из оргстекла, подгоняя под размеры корпуса. Обычное стекло слишком хрупкое для размещения на крыше. Для защиты деревянных частей используем специальную пропитку или краску, которой следует обработать каркас и подложку со всех сторон. Неплохо, если оттенок краски каркаса будет сочетаться с цветом кровельного покрытия.

Покраска выполняет не столько эстетическую функцию, сколько защитную. Каждую деталь следует покрыть минимум 2-3 слоями краски, чтобы в дальнейшем древесину не покоробило от влажного воздуха или перегрева

Монтаж солнечных элементов

Все солнечные модули раскладываем ровными рядами на подложке обратной стороной вверх, чтобы произвести пайку проводников. Для работы потребуется паяльник и припой. Места пайки предварительно необходимо обработать специальным карандашом. Для начала можно потренироваться на двух элементах, соединив их последовательно. Так же последовательно, цепочкой, соединяем все элементы на подложке, в результате должна получиться «змейка».

Каждый элемент устанавливаем строго по разметке и следим за тем, чтобы проводники соседних элементов пересекались в местах пайки

Соединив все элементы, аккуратно поворачиваем их лицевой стороной вверх. Если модулей много, придется пригласить помощников, так как одному спаянные элементы, не повредив, повернуть достаточно сложно. Но перед этим намазываем модули клеем, чтобы прочно закрепить их на панели. В качестве клея лучше использовать силиконовый герметик, причем наносить его следует строго по центру элемента, в одной точке, а не по краям. Это необходимо для предохранения пластин от поломок, если вдруг произойдет небольшая деформация основания. Лист фанеры может прогнуться или разбухнуть из-за изменения влажности, и стабильно приклеенные элементы просто треснут и выйдут из строя.

Закрепив модули на подложке, можно произвести пробный запуск панели и проверить функциональность. Затем основу помещаем в готовый уже каркас и фиксируем по краям шурупами. Чтобы исключить разряд аккумулятора через солнечную батарею, на панель устанавливаем блокировочный диод, закрепляя его герметиком.

Для соединения цепочек можно использовать медный провод или оплетку кабеля, которые фиксируют каждый элемент с обеих сторон, а затем закрепляются герметиком

Пробное тестирование помогает сделать предварительные расчеты. В данном случае они оказались верными — на солнце без нагрузки батарея производит 18,88 В

Сверху установленные элементы накрываем защитным экраном из оргстекла. Перед тем, как зафиксировать его, вновь проверяем работоспособность конструкции. Кстати, тестировать модули можно и в течении всего процесса установки и пайки, группами по нескольку штук. Следим за тем, чтобы герметик просох окончательно, так как его испарения могут покрыть оргстекло непрозрачной пленкой. Выходной провод оснащаем двухконтактным разъемом, чтобы в дальнейшем можно было использовать контроллер.

Одна панель собрана и полностью готова к работе. Все оборудование, включая купленные в интернете элементы, обошлось в 105 долларов

Фотоэлектрические системы частного дома

Электрические домашние системы энергообеспечения с использованием солнечных элементов можно разделить на 3 вида:

• автономная;
• гибридная;
• безаккумуляторная.

Если дом подключен к центральной энергосети, то оптимальным вариантом будет смешанная система: днем питание производится от солнечных батарей, а ночью – от аккумуляторов. Центральная сеть в данном случае является резервом. Когда нет возможности подключиться к центральному энергоснабжению, его заменяют топливными генераторами – бензиновыми или дизельными.

Контроллер необходим для предотвращения короткого замыкания в момент максимальной нагрузки, аккумулятор – для накопления энергии, инвертор – для распределения и подачи ее к потребителю

При выборе наиболее удачного варианта следует учитывать время суток, в которое происходит максимальное потребление энергии. В частных домах пиковый период выпадает на вечер, когда солнце уже зашло, поэтому логичным будет использовать либо подключение к общей сети, либо дополнительное применение генераторов, так как солнечное энергоснабжение происходит в дневное время.

В фотоэлектрических системах энергоснабжения используют сети и с постоянным, и с переменным током, причем второй вариант подходит для размещения приборов на расстоянии более 15 м

Для дачников, режим работы которых часто совпадает со световым днем, подходит солнечная энергосберегающая система, которая начинает функционировать вместе с восходом солнца, а заканчивает вечером.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

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

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

Особенности и разновидности устройства

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

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

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

Существует такие три основных варианта кремния, как:

• монокристаллы;
• поликристаллы;
• аморфное вещество.

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

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

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

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

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

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

Самостоятельное изготовление

Из чего делают?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Какие инструменты понадобятся?

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

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

Как изготовить?

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

Нельзя использовать в цепочках неодинаковое число элементов.

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

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

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

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

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

• резину в листах;
• древесноволокнистые плиты;
• картонки.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Последовательность соединения является следующей:

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

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

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

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

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

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

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

Рекомендации по эксплуатации

Солнечная батарейка может прослужить очень долго и стабильно, поставляя ток в домашнюю проводку. Но многое зависит не только от качества ее сборки и последующего подключения. Очень важно эксплуатировать такой нежный генератор, как полагается. Желательно направить батареи, если они не снабжены подстраивающейся под солнце системой, четко на юг, что поможет уловить максимум энергии и сократить непроизводительные потери. Чтобы исключить ошибку, достаточно ставить генератор под тем углом к горизонту, который равен числу градусов широты в конкретном месте. Но поскольку солнечный диск в течение года меняет свое местоположение на небосводе, рекомендуется в весенние месяцы понижать угол, а при наступлении осени повышать его.

Дополнение следящей системой в бытовых условиях нецелесообразно. Она оправдывает вложения исключительно на промышленном уровне. Гораздо выгоднее поставить сразу несколько батарей, ориентированных на наиболее вероятные углы освещения. Ставя солнечные генераторы поверх плоской кровли, к примеру, из рубероида или из листового железа, стоит поднять их над плоскостью. Тогда обдув воздушным потоком снизу повысит эффективность работы. На волнистых крышах так поступать необязательно, хотя никакого вреда от подъема не будет.

Самые лучшие кровли – это те, что ориентированы к югу и оформлены в виде плоских скатов. В такой ситуации скат служит для присоединения нескольких уголков, размер которых совпадает с величиной модуля. Выход над коньком составляет примерно 0,7 м, а крепление модуля к уголкам производится с разрывом в 150–200 мм. Как вариант, можно свешивать батарею при помощи тех же уголков ниже кровельного ската. На волнистой поверхности уголки часто сменяют трубами тщательно подбираемого диаметра.

Монтаж генераторов на фронтоне лучше всего сочетать с покраской этого элемента и свесов в светлые тона.

Солнечные блоки стоит выставлять по горизонтали, что сократит разброс температуры между их нижней и верхней частью на 50%, если сравнивать с вертикальным монтажом. А значит не только увеличится фактический ресурс, но и удастся повысить результативность системы.

Место для монтажа должно обладает следующими особенностями:

• как можно более освещенным;
• имеющим минимальную тень;
• хорошо продуваемым ветрами.

Полезные советы

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

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

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

Как сделать недорогую солнечную панель своими руками

Коммерческие солнечные панели все еще довольно дороги, однако они не должны стоить так дорого. Солнечные батареи от целого ряда поставщиков доступны по всему миру и могут быть легко собраны в вашу собственную солнечную панель.

В этом руководстве мы расскажем об изготовлении солнечных панелей мощностью 36 Вт, хотя методология создания панелей большей мощности, будь то 200 или 300 Вт одинакова.

Для одной панели вам понадобится (со ссылками на Амазон для примера):

1. 9 солнечных ячеек (0.5V 4W)
2. 2 листа 3мм ударопрочного стекла 0.5м x 0.6м (также подойдёт плексиглас)
3. Силиконовый герметик Solar Bus Wire
4. Электропроводка для солнечных батарей
5. Флюсова \ солнечная ручка
6. Паяльник

Стекло можно заменить на фибергласс, фанеру или толстую картонную подложку, чтобы еще больше сэкономить, хотя со стеклянной подложкой панель будет наиболее устойчивой к атмосферным воздействиям.

Шаг 1: Выберите напряжения и мощность солнечных ячеек

Выбор напряжения ячейки

Приятная вещь в создании солнечной панели своими руками заключается в том, что вы можете собрать ее в соответствии со своими потребностями. Солнечные элементы обычно доступны в 0,5 В диапазоне и разной выходной мощности. Они могут быть соединены последовательно, чтобы получить любое требуемое выходное напряжение, кратное 0,5 В.

Если вы хотите заряжать 12-вольтовую батарею с глубоким циклом для автономного применения, вам понадобится панель 18 В, которая будет состоять из 36 ячеек последовательно (36 x 0,5 В = выход 18 В). Вам потребуется 18В, чтобы даже когда панель находится не на ярком солнце, она могла заряжать аккумулятор.

Чтобы уменьшить количество нужных вам элементов, вы можете попробовать разделить солнечные элементы, чтобы получить более высокое напряжение на каждом элементе.

Выбор выходной мощности ячейки

Второе соображение — это необходимая вам мощность. Чтобы рассчитать, сколько солнечных батарей вам нужно, разделите общую мощность, которая вам нужна, на мощность каждой ячейки. Например, если вам нужна панель мощностью 200 Вт и вы используете ячейки 4 Вт, тогда вам нужно 200 Вт / 4 Вт = 50 ячеек. Важно отметить, что выходная мощность не связана с тем, соединены ли ячейки последовательно или параллельно.

Шаг 2: Планирование расположения панелей

Сначала вам нужно начать с дизайна макета панели. Обычно это делается в соответствии со свободным пространством, которое у вас есть. Вы можете быть ограничены в длине или ширине панели и т.д. В проекте для 9 солнечных элементов использовался лист стекла размером 0,5 х 6 м, и элементы были размещены, как показано на прилагаемой схеме.

Панель обычно разбита на ряды и столбцы, не имеет значения, сколько их, но ваша жизнь будет легче, если вы сделаете более длинные цепочки ячеек в направлении электропроводки, а затем соедините их с основным проводом верху и внизу.

Шаг 3: Подключаем панели

Следующий шаг, и, возможно, самый трудоемкий, — это подключение солнечных батарей. Вы можете купить ячейки без вкладок, и это рекомендуется, если вы не знакомы с использованием паяльника. Хотя большинство поставщиков солнечных батарей и так будут поставлять вам ячейки без вкладок. Работа не сложна, если у вас есть правильная техника, но вам может потребоваться сначала попрактиковаться на одной или двух ячейках, так как соединённый провод не так просто удалить.

Отрежьте провод полосками длиной на 1 см больше, чем длина одной ячейки для конечных выступов и удвойте на длину каждой ячейки для соединительных выступов. Теперь приступайте к пайке провода к солнечным элементам (смотрите прилагаемое видео). Сначала нарисуйте линию с помощью флюсовой ручки по длине серебряных линий. Выровняйте провод над линиями, а затем пропустите горячий паяльник по длине вкладки. Не оставляйте паяльник в одной области слишком долго, так как он может перегреть и повредить элемент. Нет необходимости добавлять к проводу припой, так как провод поставляется уже с нужным его количеством.

Шаг 4: Соединяем основной провод

После того, как вы соединили все ячейки, вам нужно соединить все их вместе. Передняя часть каждой ячейки отрицательна, а задняя часть ячейки положительна. Чтобы сформировать цепочку ячеек с задней части к передней, они должны быть соединены как батарейки — последовательно. Припаяйте провода с задней стороны одной ячейки к передней части соседней ячейки, пока не закончите каждую линию. Затем используйте шинный провод для соединения всех линий. Конечный макет должен выглядеть как прикрепленная схема.

При подключении линий помните, что они также должны быть подключены от положительного к отрицательному, поэтому соседние линии должны идти в противоположных направлениях.

Когда вы закончите соединять линии, у вас должна быть одна положительная шина и одна отрицательная шина, которые будут выходами вашей солнечной панели. Они могут быть заключены в специальную коробку солнечных батарей или припаяны непосредственно к проводам для небольших панелей.

Шаг 5: Защитите ячейки стеклом

После того, как вы закончили с проводами, можете добавить поверх солнечных элементов защитное стекло или плексиглас. Проведите непрерывную силиконовую полоску по периметру задней панели, а затем осторожно опустите стекло на подложку над ячейками. Силикон должен образовывать сплошное уплотнение по краям панели, и теперь ваши ячейки будут защищены.

Зажмите стекло и подложку (в этом случае подложка также представляет собой лист стекла) и дайте силикону отвердеть в течение ночи. Не используйте винтовые зажимы, так как они создают слишком большое усилие и стекло может треснуть, вместо этого используйте пластиковые пружинные зажимы.

Шаг 6: Установите коробку клемм

Установите клеммную коробку на задней панели и припаяйте клеммы исходящей шины к клеммной колодке. Коробка может быть закреплена винтами на деревянной подложке или, если используется стеклянная подложка, также может быть прикреплена с помощью силикона.

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

Подключите ее к контроллеру заряда для зарядки аккумуляторов или напрямую к вашей сети постоянного тока. Если вам нужен переменный ток, то необходимо подключить инвертор — поищите руководства по выбору инвертора.

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

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

Солнечная батарея своими руками

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

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

Что такое солнечная батарея, и как она работает?

Общие понятия о принципе получения электричества от солнечной энергии

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

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

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

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

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

Примерная схема системы выработки потребительской электрической энергии от солнечной

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

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

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

Три основных разновидности фотоэлектрических модулей

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

— монокристаллический;

— поликристаллический;

— аморфный (тонкопленочный).

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

Монокристаллический и поликристаллический вариант солнечной батареи

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

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

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

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

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

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

Внешнее отличие пластин монокристаллов от поликристаллов заключается в однородности цвета.

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

Аморфные солнечные модули

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

На современном рынке представлены три поколения подобных фотоэлементов:

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

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

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

Сравнение солнечных фотоэлементов

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

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

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

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

Что влияет на эффективность солнечных батарей?

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

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

Недостатки солнечных батарей

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как собрать солнечную батарею в домашних условиях?

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

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

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

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

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

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

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

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

*  *  *  *  *  *  *

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

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

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

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

материалы, устройство и принцип работы

Солнечная батарея своими руками собирается намного проще, чем думают многие. Чтобы провести работу, не нужно быть специалистом по электротехнике, из инструментов используется то, что можно купить за небольшие деньги. Главное – хорошо разобраться в теме, сделать подробную схему и купить качественные комплектующие.

Самодельные варианты работают не хуже заводских при правильной сборке.

Какие фотоэлементы подойдут и где их можно приобрести

В первую очередь надо рассмотреть, какие виды фотоэлементов выпускают на данный момент и разобраться в их особенностях:

1. Монокристаллические кремниевые панели изготавливаются из слитков самого высокого качества. В них срезаются тонкие пластины, которые имеют большой срок службы – до 50 лет и КПД около 19%. Но и цена этого решения самая большая.
2. Поликристаллические модули изготавливаются из кремния более низкого качества, но имеют неплохой КПД в 15%, что при сроке службы в 25 лет делает этот вариант оптимальным с точки зрения соотношения цены и качества.

   Поликристаллические варианты подойдут лучше всего.

3. Аморфные модули отличает то, что кремний напыляется на гибкую основу. Это делает листы легкими и недорогими, но по сроку службы и показателям работы они хуже первых решений.

Самодельные варианты всегда уступают по эффективности заводским солнечным батареям. Это происходит по ряду причин – от точности расчетов и качества деталей до невозможности приобрести некоторые комплектующие отдельно. Но если подобрать подходящий тип и сделать работу по инструкции, можно получить качественный и эффективный модуль.

Читайте также

Как работают солнечные батареи

В продаже нет пленочных вариантов, поэтому выбирать придется между монокристаллическими и поликристаллическими изделиями. Второй тип стоит дешевле, поэтому его используют чаще.

Стариков Михаил

Старший инженер-электроник

Задать вопрос

Продаются фотоэлементы нескольких классов – «А», «В», «С» и «D». Самое высокое качество у первого вида, дальше оно снижается. Чтобы собрать солнечную панель, лучше купить тип «В», он намного дешевле, но при этом имеет неплохие эксплуатационные характеристики.

Подготовка проекта и выбор места расположения

Батареи на крыше экономят место и защищают кровельный материал, продлевая срок его службы.

Сделать простейшую схему самодельной батареи несложно, для этого нужно учесть несколько моментов:

1. Необходимая мощность. Рассчитывается исходя из энергопотребления. Можно закрывать только часть потребностей, со временем наращивая показатели, а можно сразу установить столько панелей, сколько надо для полной автономности.
2. Количество фотоэлементов и комплектующих к ним. Рассчитать лучше заранее, чтобы заказать все, что нужно и не ждать неделями доставки недостающей детали.
3. Стоит заранее продумать конструкцию каркасов и систему крепления, они должны обеспечить надежность. Важно, чтобы при сильном ветре солнечные батареи не опрокинулись и не упали, так как они будут испорчены.

Место расположения подбирается так, чтобы на солнечные панели большую часть дня падал свет. Чаще всего батареи ставят на крыше или на земле. Важно, чтобы на поверхность не падала тень. Угол подбирается в зависимости от региона, в средней полосе оптимальный показатель составляет от 50 до 60 градусов. На зимний период можно увеличить угол до 70, а в летний уменьшить до 30-40 градусов.

Сборка конструкции

Солнечная панель своими руками собирается в несколько этапов. Лучше всего делать работу по порядку, чтобы ничего не упустить и добиться хорошего результата.

Изготовление каркаса

Алюминиевый каркас – идеальное решение.

Основа под будущие фотоэлементы должна быть прочной и долговечной, ее можно делать из разных материалов. Можно использовать влагостойкую фанеру или плиты ОСП, работа в этом случае проводится так:

1. Вырезаются куски подходящего размера, по периметру делается обрамление из деревянного бруска, важно точно подогнать все части друг к другу, чтобы не было щелей, а стыки и соединения промазать атмосферостойким герметиком. Затем поверхность покрывается защитным составом или краской и оставляется до полного высыхания. Лучше нанести покрытие в несколько слоев.
2. Используйте алюминиевый каркас, так как он намного прочнее и долговечнее, чем деревянный. В этом случае подбираются уголки и соединяются, чтобы получилась прочная рама. В нее ставится оргстекло или другой прозрачный материал, все стыки надо обработать герметиком, чтобы не было щелей. Продолжать работу можно после того, как состав полностью высохнет, излишки можно срезать строительным ножом.

   Герметизация изделия обязательна.

Кстати! Размеры каркаса подбираются под параметры приобретенных фотоэлементов. Пока их нет, рамы лучше не делать.

Пайка проводов и соединение фотоэлементов

На всех модулях есть контакты, имеющие разную полярность, перед началом работы они протираются спиртом, после чего к ним припаиваются проводники. Только потом их можно объединить между собой, чтобы собрать систему. Если проводники уже припаяны, обязательно проверяются все соединения, нередко там есть брак, который надо исправить перед монтажом. Если используются специальные шины, то инструкция по проведению работы такая:

1. Шины нужно нарезать на полоски подходящего размера, если они идут в одном листе. Контакты на пластинах обязательно протираются спиртом для обезжиривания, после чего на них аккуратно наносится небольшой слой флюса.
2. Шину следует приложить к контакту по всей длине, после чего разогретым паяльником нужно провести по поверхности без нажима, чтобы не испортить панель. После остывания элемент переворачивается и работа повторяется на контакте со второй стороны в том же порядке.

   Паять нужно очень аккуратно.

3. Чтобы правильно разместить соединения и подобрать подходящую длину, предварительно разложите модули на подготовленном основании и разметьте их положение.
4. Подготовить солнечный элемент своими руками не так сложно. После того, как контакты прикреплены, модули ставятся на место и соединяются между собой. Главное – следить за соблюдением полярности.

Если на соединении шины с контактом есть неровности, надо провести по поверхности паяльником еще раз.

Нанесение герметика

В домашних условиях проще всего использовать строительные атмосферостойкие составы, которые продают во всех магазинах. Работа проводится так:

1. Вначале надо нанести капли состава по краям фотоэлементов через небольшое расстояние. После этого они размещаются на прозрачном основании по меткам, нанесенным ранее. Важно ровно выставить модули и прижать их как можно плотнее к поверхности.
2. Для фиксации в подходящем положении на места нанесения герметика ставятся любые грузы. Их можно снять после высыхания состава.
3. Далее необходимо покрыть герметиком все края, а также стыки между элементами, чтобы полностью герметизировать их. При этом важно не попадать на рабочие части.

Сборка панели

Когда герметик высох, можно проводить окончательную сборку. Тут могут быть свои особенности в зависимости от системы, но чаще всего процесс выглядит так:

1. В первую очередь в боковой части корпуса крепится разъем для подключения, к которому надо присоединить диоды Шоттки.
2. На наружную сторону вырезается экран из прозрачного материала, который лучше всего закрепить на герметике, чтобы обеспечить герметичность конструкции и исключить попадание влаги внутрь.
3. Готовый элемент проверяется на работоспособность. Если все нормально, можно ставить на каркас крепления, чтобы установить батарею в подготовленном месте.

Читайте также

Виды и способы установки солнечных панелей

Как сделать источник питания из подручных материалов

Собрать простейшую батарейку можно из подручных элементов. Вариантов несколько, самые популярные такие:

1. Берется кусок медной фольги и греется на электроплите полчаса, после остывания с поверхности удаляется оксидная пленка. Вырезается второй кусок такого же размера, оба элемента слегка подгибаются и ставятся в обрезанную бутылку или банку, чтобы не соприкасались между собой. На края крепятся крокодильчики, в емкость наливается соленая вода, после чего начнется выработка тока.
2. Если под рукой есть много ненужных транзисторов, можно извлечь полупроводники из них и собрать солнечную батарею. Собранные элементы ставятся на пластину и соединяются, после чего подключается провод и можно пользоваться системой. Много энергии такой вариант не даст, но для работы радиоприемника и зарядки телефона его вполне хватит.
3. Можно сделать источник питания из диодов, для этого их надо вскрыть, чтобы открыть фотоэлемент. Для извлечения элемент нагревается, чтобы расплавить припой. Извлеченные кристаллы припаивают к корпусу и соединяют в систему.
4. Из пивных банок можно собрать конструкцию для нагревания воды или воздуха. Для этого в них вырезается верхняя часть, в нижней делается отверстие, тара хорошо моется. Затем делается большой короб из деревянного бруска и поликарбоната. Банки кладутся рядами и соединяются герметиком. После окрашивания поверхности в черный цвет можно поставить модуль на улицу.

Необычный вариант из пивных банок.

Банки проще всего прижимать длинными пластинками или брусками, размещаемыми через 50-80 см.

Установка и подключение солнечной батареи

После монтажа батареи ее надо подключить правильно, чтобы обеспечить эффективное энергопотребление и сохранение электричества, когда оно не используется. Все просто:

1. К модулю подключается контроллер, его желательно располагать как можно ближе.
2. В специально отведенном месте ставятся аккумуляторы. Лучше использовать гелевые.
3. Для преобразования напряжения обязательно наличия инвертора.

Тут все аналогично системам с готовыми батареями, поэтому разбираться в теме не нужно.

Так выглядит схема подключения.

Что влияет на эффективность солнечных батарей

Чтобы добиться максимально эффекта, надо соблюдать простые советы:

1. Ставить батареи в место с наилучшим освещением в течение дня.
2. Периодически мыть защитное стекло от грязи и пыли.
3. Регулировать угол наклона в зависимости от поры года.
4. Использовать инвертор, подходящий по мощности.
5. Следить за состоянием контактов и соединений.

При использовании линз эффективность батарей сильно снижается в пасмурную погоду.

Что лучше – купить или сделать солнечную батарею

Тут нет однозначного ответа, все зависит от бюджета, необходимых параметров системы и себестоимости каждого из вариантов. Лучше всего сделать сравнительный анализ обоих видов, чтобы сопоставить материальные и временные затраты на каждый из видов.

Обычно изготовление своими руками обходится в два раза дешевле, поэтому если надо сэкономить, лучше выбрать самодельный тип. Если ограничений по бюджету нет, лучше использовать готовые системы.

Подробная видео-инструкция сборки от популярного канала KREOSAN

Собрать солнечную батарею своими руками несложно, если разобраться в особенностях конструкции, рассчитать нужное количество модулей и заранее купить их. Важно соблюдать инструкцию по сборке и обеспечить герметичность самодельных модулей.

Солнечная батарея своими руками: устройство и изготовление

Оглавление статьи:
Солнечная батарея своими руками: принцип работы системы солнечного электроснабжения
Устройство солнечной батареи: технология самостоятельного изготовления

Согласитесь, иметь в загородном доме бесплатную электроэнергию – это мечта практически каждого человека. Мечтают многие, но только некоторые предпринимают шаги к ее осуществлению, несмотря даже на то, что электрифицировать дом с использованием альтернативного источника энергии не так уж сложно, а главное, не дорого. Если все делать самостоятельно, то расходы на такую электрификацию не превысят 300-400 долларов. В этой статье от сайта stroisovety.org мы расскажем, как делается солнечная батарея своими руками и как устроена система электроснабжения с ее использованием.

Использование солнечных батарей

Солнечная батарея своими руками: принцип работы системы солнечного электроснабжения

Прежде чем приступать к решению вопроса, как сделать солнечную батарею, сначала разберемся с принципом работы альтернативной системы электроснабжения в целом. Понимание того, для чего и какой именно ее элемент предназначен, даст вам возможность наглядно представить сложность системы, и вы уже определитесь, насколько реально самостоятельно электрифицировать дом в такой способ. Итак, система солнечного электроснабжения дома состоит из трех основных частей.

1. Солнечная батарея – это комплекс небольших по размерам элементов, в задачи которого входит преобразование солнечного света в поток положительно и отрицательно заряженных электронов (электрический ток, если кто не знает). Особенность этих солнечных элементов заключается в том, что они не в состоянии вырабатывать ток большого напряжения – нормальным считается, если один такой элемент генерирует 0,5V. Поэтому о генерировании напряжения в 220V не может быть и речи, так как такая электростанция будет занимать огромную площадь. В задачи солнечных батарей входит выработка электроэнергии напряжением в 18V – этого вполне достаточно, чтобы зарядить двенадцати вольтовую аккумуляторную батарею. Это и есть второй элемент системы солнечного электроснабжения.
2. Аккумуляторы. В одной системе их может использоваться свыше 10шт. Дело в том, что зарядки одной батареи не хватит надолго для обеспечения дома нужным количеством электричества. Здесь все зависит от количества и мощности одновременно используемых потребителей – по крайней мере, количество этого элемента системы можно со временем увеличивать. Но следует понимать, что одновременно придется выполнять подключение дополнительных солнечных батарей.
3. Инвертор для солнечных батарей – в задачи этого устройства входит преобразование тока с низким напряжением в электричество высокого напряжения. Такое устройство можно свободно приобрести в готовом виде за сравнительно небольшие деньги. Приобретая инвертер, нужно обратить внимание на выдаваемую им мощность – для энергоснабжения дома понадобится купить устройство с выходной мощностью не менее 4кВт.

Солнечная батарея своими руками фото

Именно с этими элементами системы придется поработать, чтобы сделать использование солнечных батарей эффективным. Последние два лучше приобрести (они продаются по вполне доступным ценам), а вот первые можно изготовить самостоятельно, если, конечно, не хотите платить баснословные деньги.

Как сделать солнечную батарею своими руками фото

Устройство солнечной батареи: технология самостоятельного изготовления

Для начала придется решить вопрос с приобретением солнечных элементов – ведь не думаете же вы, что их можно повынимать из дешевых китайских калькуляторов? Тут есть один нюанс – новые элементы обойдутся достаточно дорого (проще уже будет купить готовую батарею в сборе). Поэтому лучше приобретать поврежденные, но работоспособные элементы – купить их можно на аукционе eBay или других подобных торговых площадках. Для одной батареи таких элементов понадобится 36шт. – лучше взять с запасом, так как некоторые из них могут быть не совсем рабочими. Их нужно сразу проверить прибором и убедиться, что они справляются со своими задачами. После этого спрятать их подальше до стадии непосредственного монтажа, так как эти элементы очень хрупкие.

Изготовление и подключение солнечной батареи

А пока элементы отлеживаются и ждут своего часа, самое время заняться изготовлением корпуса солнечной батареи. Для этого понадобятся деревянные бруски, фанера, ДВП и оргстекло. Из фанеры, предварительно рассчитав размер, вырезаем днище корпуса и обрамляем его по периметру бруском толщиной 20-25мм. В брусках с шагом 15-20см нужно будет насверлить отверстий диаметром 10мм – они обеспечат вентиляцию внутреннего пространства батареи и не дадут элементам перегреваться в процессе работы.

Устройство солнечной батареи

После того как с этим будет покончено, самое время заняться подложкой для солнечных элементов – ее изготавливают из ДВП и она должна четко ложиться внутрь корпуса. Подложку так же, как и бруски, нужно снабдить вентиляционными отверстиями. Они сверлятся квадратно-гнездовым способом через каждые 5см. Сразу же после этого можно позаботиться о крышке корпуса – она вырезается из оргстекла и крепится с помощью саморезов через заранее просверленные отверстия.

После того как корпус будет готов, его можно красить в два слоя и откладывать для высыхания. А пока он сохнет, достаем из укромного местечка солнечные элементы, выкладываем их на подложке из ДВП вверх тормашками и занимаемся их распайкой – все элементы соединяются между собой последовательно. Здесь нужно тщательно продумать механизм спаивания – дело в том, что впоследствии переворачивать соединенные воедино элементы будет непросто. Соединять их нужно сначала рядами, потом переворачивать, а затем уже объединять ряды в единый последовательный комплекс. Как только с этой работой будет покончено, элементы следует приклеить с помощью силикона – одной капли в центре каждого солнечного элемента будет вполне достаточно.

Как изготовить солнечные батареи для частного дома фото

Теперь проверяем, что у нас получилось – подсоединяем приборчик и измеряем выходное напряжение. Если все правильно собрано, то на выходе должно быть почти 19V. Если так и есть, то впаиваем в цепь (последовательно) небольшой диод марки Шоттки 31DQ03 или ему подобный для предотвращения разрядки аккумуляторов в солнечные батареи для частного дома, выводим выходные провода и устанавливаем крышку из оргстекла.

Все, батарея готова. После нескольких дней тестирования на ее способность заряжать аккумулятор герметизируем все стыки, кроме вентиляционных отверстий и приступаем к сборке системы индивидуального электроснабжения.

В заключение несколько слов о том, где и как выполняется установка солнечных батарей. Здесь правило одно – солнечные батареи устанавливаются в самом незатененном месте. Как правило, это крыша дома, и здесь дополнительно понадобится изготовить специальные опоры. В принципе, это несложно – если вами была изготовлена солнечная батарея своими руками, то разработать и сделать для нее опоры не составит никакого труда.

Автор статьи Александр Куликов

Полное руководство по созданию солнечных панелей с нуля

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

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

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

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

11 шагов по созданию солнечной панели с нуля

[adsforwp id = ”945 ″]

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

Шаг 1: Создайте каркас для поддержки солнечных элементов

Шаг 1: Создайте каркас для поддержки солнечных элементов

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

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

[adsforwp id = ”945 ″]

Шаг 2: Покупка солнечных элементов

Шаг 2: Покупка солнечных элементов

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

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

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

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

[adsforwp id = ”945 ″]

Шаг 3: вкладки солнечных элементов

Шаг 3: вкладки солнечных элементов

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

Ниже перечислены некоторые меры предосторожности:

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

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

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

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

Шаг 4: Тестирование солнечных элементов

Шаг 4: Тестирование солнечных элементов

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

Проверка напряжения

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

Текущее тестирование

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

[adsforwp id = ”945 ″]

Шаг 5: Подготовьте переднюю и заднюю стороны солнечной панели

Шаг 5: Подготовьте переднюю и заднюю стороны солнечной панели

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

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

Шаг 6: Сборка солнечных элементов

Шаг 6: Сборка солнечных элементов

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

1. Нижняя часть ячейки положительна, а верхняя — отрицательна.
2. Поместите обе ячейки на чистую поверхность положительными сторонами вверх.
3. С помощью паяльника соедините обе ячейки проводом.
4. Как при пайке батарей, положительная сторона первого элемента соединена с отрицательной стороной следующей секции.

При подключении остальные ячейки повторяют вышеуказанные действия.

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

[adsforwp id = ”945 ″]

Шаг 7: Тестирование цепочек солнечных элементов

Шаг 7: Тестирование цепочек солнечных элементов

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

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

Шаг 8: Присоединение струн к акриловой основе

Шаг 8: Присоединение струн к акриловой основе

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

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

Шаг 9: Подключение цепочек солнечных панелей

Шаг 9: Подключение цепочек солнечных батарей

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

Шаг 10: Как установить распределительную коробку

Шаг 10: Как установить распределительную коробку

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

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

Шаг 11: Сборка солнечной панели

Шаг 11: Сборка солнечной панели

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

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

Какие материалы вам понадобятся для изготовления солнечной панели?

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

1. Солнечные элементы
2. Провод шины Solar
3. Провод для подключения солнечных батарей
4. Flux Pen
5. Паяльник
6. Силиконовый герметик
7. Калибровочный провод
8. Дерево, стекло или алюминий
9. Сверло и винты
10. Акриловые листы
11. Мультиметр
12. Кусачки

[adsforwp id = ”945 ″]

Как построить аккумуляторную батарею для солнечной энергии?

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

1. Рассчитайте свою нагрузку

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

2. Расчет резервного питания

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

3. Подключение аккумуляторов

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

В серии

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

Параллельно

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

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

1. Размер инвертора

Инвертор — одна из наиболее важных частей солнечной панели.

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

, чтобы выдержать максимальную нагрузку на корпус.

Изготовление солнечных панелей с нуля FAQ

Могу ли я установить свои солнечные панели?

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

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

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

Можно ли жить от сети?

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

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

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

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

Строить собственные солнечные батареи? Действовать осторожно

Что такое солнечная энергия и как работают солнечные панели?

Перейти к разделу «Как работают солнечные панели»

Что такое солнечная энергия?

Проще говоря, солнечная энергия — это самый распространенный источник энергии на Земле.Около 173 000 тераватт солнечной энергии поражает Землю в любой момент времени, что более чем в 10 000 раз превышает общие потребности мира в энергии.

Улавливая солнечную энергию и превращая ее в электричество для вашего дома или бизнеса, солнечная энергия является ключевым решением в борьбе с текущим климатическим кризисом и сокращении нашей зависимости от ископаемого топлива.

Как работает солнечная энергия?

Наше солнце — это естественный ядерный реактор. Он испускает крошечные пакеты энергии, называемые фотонами, которые преодолевают расстояние в 93 миллиона миль от Солнца до Земли примерно за 8.5 минут. Каждый час на нашу планету воздействует достаточно фотонов, чтобы произвести достаточно солнечной энергии, чтобы теоретически удовлетворить глобальные потребности в энергии в течение всего года.

В настоящее время фотоэлектрическая энергия составляет лишь пять десятых процента энергии, потребляемой в Соединенных Штатах. Но солнечные технологии улучшаются, и стоимость перехода на солнечную энергию быстро падает, поэтому наша способность использовать изобилие солнечной энергии растет.

В 2017 году Международное энергетическое агентство показало, что солнечная энергия стала самым быстрорастущим источником энергии в мире — это первый раз, когда рост солнечной энергии превысил рост всех других видов топлива.С тех пор солнечная энергия продолжает расти и бить рекорды по всему миру.

Как погода влияет на солнечную энергию?

Погодные условия могут влиять на количество электроэнергии, производимой солнечной системой, но не совсем так, как вы думаете.

Идеальные условия для производства солнечной энергии включают, конечно же, ясный солнечный день. Но, как и большая часть электроники, солнечные панели на самом деле более эффективны в холодную погоду, чем в теплую погоду. Это позволяет панели производить больше электроэнергии за то же время.При повышении температуры панель вырабатывает меньше напряжения и вырабатывает меньше электроэнергии.

Но даже несмотря на то, что солнечные панели более эффективны в холодную погоду, они не обязательно производят больше электроэнергии зимой, чем летом. Более солнечная погода часто бывает в более теплые летние месяцы. В дополнение к меньшему количеству облаков солнце обычно не светит большую часть дня. Таким образом, даже если ваши панели могут быть менее эффективными в теплую погоду, они все равно, вероятно, будут производить больше электроэнергии летом, чем зимой.

Получают ли одни государства больше солнечной энергии, чем другие?

Очевидно, в одних штатах солнца больше, чем в других. Итак, реальный вопрос: если погода может повлиять на производство солнечной энергии, являются ли одни штаты лучшими кандидатами на использование солнечной энергии, чем другие? Краткий ответ — да, но не обязательно из-за погоды.

Возьмем, к примеру, облака. Любой, кто получил солнечный ожог в пасмурный день, знает, что солнечное излучение проникает сквозь облака. По той же причине солнечные панели все еще могут производить электричество в пасмурные дни.Но в зависимости от облачности и качества солнечных панелей эффективность производства электроэнергии солнечными панелями обычно падает с 10 до 25 или более процентов по сравнению с солнечным днем.

Другими словами, солнечная энергия может работать в обычно облачных и холодных местах. Нью-Йорк, Сан-Франциско, Милуоки, Бостон, Сиэтл — во всех этих городах ненастная погода, от дождя и тумана до метелей, но это также города, где люди получают огромную экономию за счет солнечной энергии.

Независимо от того, где вы живете, солнечная энергия может быть отличным вложением средств и отличным способом помочь в борьбе с изменением климата. Сколько вы сэкономите — и как быстро вы увидите окупаемость своих инвестиций в конкретном штате — зависит от многих факторов, таких как стоимость электроэнергии, доступные солнечные льготы, чистые измерения и качество ваших солнечных панелей.

Как работают солнечные панели?

Когда фотоны попадают в солнечный элемент, они выбивают электроны из их атомов.Если проводники присоединены к положительной и отрицательной сторонам ячейки, она образует электрическую цепь. Когда электроны проходят через такую ​​цепь, они вырабатывают электричество. Несколько ячеек составляют солнечную панель, а несколько панелей (модулей) могут быть соединены вместе, чтобы сформировать солнечную батарею. Чем больше панелей вы можете развернуть, тем больше энергии вы можете ожидать.

Из чего сделаны солнечные панели?

Фотоэлектрические (PV) солнечные панели состоят из множества солнечных элементов. Солнечные элементы сделаны из кремния, как и полупроводники.Они состоят из положительного и отрицательного слоев, которые вместе создают электрическое поле, как в батарее.

Как солнечные панели вырабатывают электричество?

PV солнечные панели вырабатывают электроэнергию постоянного тока (DC). При использовании электричества постоянного тока электроны движутся по цепи в одном направлении. В этом примере показана батарея, питающая лампочку. Электроны движутся с отрицательной стороны батареи через лампу и возвращаются к положительной стороне батареи.

При использовании электричества переменного тока электроны толкаются и притягиваются, периодически меняя направление, подобно цилиндру двигателя автомобиля. Генераторы создают электричество переменного тока, когда катушка проволоки вращается рядом с магнитом. Многие различные источники энергии могут «повернуть ручку» этого генератора, например, газ или дизельное топливо, гидроэлектроэнергия, атомная энергия, уголь, ветер или солнце.

Электроэнергия переменного тока

была выбрана для электросети США, прежде всего потому, что ее дешевле передавать на большие расстояния.Однако солнечные панели создают электричество постоянного тока. Как получить электроэнергию постоянного тока в сеть переменного тока? Используем инвертор.

Для чего нужен солнечный инвертор?

Солнечный инвертор получает электричество постоянного тока от солнечной батареи и использует его для создания электричества переменного тока. Инверторы подобны мозгу системы. Наряду с преобразованием постоянного тока в переменный, они также обеспечивают защиту от замыканий на землю и статистику системы, включая напряжение и ток в цепях переменного и постоянного тока, выработку энергии и отслеживание точки максимальной мощности.

Центральные инверторы доминируют в солнечной промышленности с самого начала. Внедрение микроинверторов — один из самых больших технологических сдвигов в фотоэлектрической индустрии. Микроинверторы оптимизируются для каждой отдельной солнечной панели, а не для всей солнечной системы, как это делают центральные инверторы.

Это позволяет каждой солнечной панели работать с максимальным потенциалом. Когда используется центральный инвертор, проблема с одной солнечной панелью (возможно, она находится в тени или испачкана) может снизить производительность всей солнечной батареи.Микроинверторы, такие как те, что используются в домашней солнечной системе Equinox компании SunPower, делают это несложным. Если одна солнечная панель неисправна, остальная часть солнечной батареи по-прежнему работает эффективно.

Как работает система солнечных батарей?

Вот пример того, как работает домашняя солнечная энергетическая установка. Сначала солнечный свет попадает на солнечную батарею на крыше. Панели преобразуют энергию в постоянный ток, который течет к инвертору. Инвертор преобразует электричество из постоянного тока в переменный, который затем можно использовать для питания вашего дома.Это красиво, просто и чисто, и со временем становится все более эффективным и доступным.

Однако что произойдет, если вы не дома, чтобы использовать электроэнергию, которую ваши солнечные батареи вырабатывают каждый солнечный день? А что происходит ночью, когда ваша солнечная система не вырабатывает электроэнергию в реальном времени? Не волнуйтесь, вы все равно можете получить выгоду от системы, называемой «нетто-счетчик».

Типичная фотоэлектрическая система, подключенная к сети, в часы пик в дневное время часто производит больше энергии, чем нужно одному потребителю, так что избыточная энергия возвращается в сеть для использования в другом месте.Заказчик, имеющий право на чистое измерение, может получать кредиты за произведенную избыточную энергию и может использовать эти кредиты для получения электроэнергии из сети в ночное время или в пасмурные дни. Счетчик нетто регистрирует отправленную энергию по сравнению с энергией, полученной из сети. Прочтите нашу статью о чистых счетчиках и о том, как это работает.

Добавление накопителей в солнечную систему еще больше усиливает эти преимущества. С помощью системы хранения солнечной энергии клиенты могут хранить свою собственную энергию на месте, что еще больше снижает их зависимость от электросети и сохраняет способность обеспечивать электроэнергией свой дом в случае отключения электроэнергии.Если система хранения включает программный мониторинг, это программное обеспечение контролирует производство солнечной энергии, потребление энергии в доме и тарифы на коммунальные услуги, чтобы определить, какой источник энергии использовать в течение дня — максимизируя использование солнечной энергии, предоставляя заказчику возможность снизить пиковую плату и возможность сохранять электроэнергию для последующего использования во время отключения электроэнергии.

Если вы хотите узнать, сколько может сэкономить ваш дом или бизнес, запланируйте время, чтобы мы разработали индивидуальный дизайн и расценки на потенциальную экономию.

Похожие сообщения

Сделайте свою солнечную панель из банок с содовой |

Научный проект: Сделайте свою солнечную панель из банок с содовой

Ищете инновационный научный проект? Ниже представлен проект DIY с использованием солнечных батарей с пустыми банками из-под газировки, которые могут соответствовать всем требованиям.

Установка фотоэлектрических систем в вашем доме — это самый простой и эффективный способ использовать солнечную электроэнергию, и GVEC Home® предлагает профессиональные услуги по установке солнечных батарей.Но если вы предпочитаете строить что-то с нуля, вам может понравиться этот практичный подход к производству тепла с помощью центральной солнечной тепловой панели. Из лома деталей и пустых банок из-под газировки можно создать солнечную батарею, способную обогреть небольшую площадь. Вот как это делается.

Сборка и подготовка банок

Вот список материалов, которые вам понадобятся для этого проекта:

• Алюминий / банки из-под газировки
• Силиконовый клей
• Фанера (15 мм / 0,6 дюйма) или листовой металл для изготовления рамы
• Матовая черная аэрозольная краска
• Лист поликарбоната (3мм / 0.12 дюймов) или закаленное стекло
• Трубки для забора и отвода воздуха
• Вытяжной вентилятор (ы) и / или воздушный насос (ы)

В зависимости от размера устройства, которое вы хотите изготовить, вам может потребоваться разрезать от нескольких десятков до сотен банок с содовой. Банки — это ваши солнечные батареи.

Начните с отрезания верхушки каждой чистой сухой банки с помощью кольцевой пилы или консервного ножа. Затем нарежьте на дно плавник или звезду. Это создает турбулентный поток воздуха через банки с газировкой, что помогает аккумулировать больше тепла внутри панели.Будьте предельно осторожны при приготовлении банок с содовой.

Затем соберите панель, склеив банки силиконовым клеем. Поставьте банки одну на другую и бок о бок. Обязательно используйте силиконовый клей, выдерживающий температуру не менее 400 градусов.

Покрасьте и установите стену из солнечных элементов

Сделайте деревянную или металлическую раму, чтобы удерживать элементы солнечной панели (банки из-под газировки). Для спинки можно использовать металл или фанеру. Затем покройте банки, раму и заднюю панель черной краской.Это позволяет им лучше поглощать и проводить УФ-тепло.

Для передней части прикрепите стекло или лист поликарбоната к передней панели на раме. Установите воздухозаборную трубку внизу или сзади внизу рамы, а воздуховыпускную трубу вверху или сзади. Убедитесь, что вы заполнили все зазоры по краям рамки и отверстия для трубок термостойким силиконом или липкой лентой.

Затем прикрепите вытяжной вентилятор к впускной трубе или поместите рядом с ней, чтобы втягивать холодный воздух из комнаты в вашу панель.Присоедините 2-й вентилятор или воздушный насос к выходной трубе или поместите рядом с ней, чтобы закачать нагретый воздух обратно в жилое пространство.

Чтобы в большей степени использовать солнечную энергию, наши специалисты могут установить высококачественные солнечные панели для вашего дома в Южно-Центральном Техасе. Также продаем и устанавливаем аккумуляторные батареи Tesla Powerwall. Другие наши услуги включают в себя услуги электрика, кондиционер и отопление, коммунальные солнечные батареи и многое другое. Позвоните в GVEC Home сегодня по телефону 855.898.8807, чтобы получить информацию или назначить встречу.

4 способа сделать солнечные панели более экологичными | Глобальные идеи | DW

Солнечные панели стали синонимом зеленой энергии, однако добыча и обработка кремния, стекла и алюминия, необходимых для их производства, требует энергии. И не всегда чисто.

Выбросы при производстве солнечных панелей зависят от количества электроэнергии, вырабатываемой на угле в местной энергосистеме. Китайское производство панелей выбрасывает на 40% больше CO2, чем модули, произведенные в Европе, согласно исследованию Федерального агентства по окружающей среде Германии (UBA).

Но в зависимости от панели и места установки фотоэлектрические элементы могут генерировать столько энергии, сколько было использовано при их производстве, в течение 5–25 месяцев.

Вот четыре основных фактора производства солнечных панелей, их дизайн и долговечность, которые влияют на их устойчивость.

1. Как долго служат фотоэлектрические батареи?

Первые подключенные к сети фотоэлектрические солнечные панели были установлены в Германии и других странах в 1980-х годах. Некоторые панели все еще эксплуатируются десятилетия спустя, а новые модели сейчас продаются с 30-летней гарантией.

Но панели могут прослужить еще дольше, если на их заднюю часть встроено прочное стекло, что сегодня является обычным явлением в производстве фотоэлектрических элементов.

Чем дольше срок службы солнечных систем, тем ниже выбросы CO2 и стоимость производства возобновляемой энергии от солнца.

Современные солнечные панели, как правило, долговечны, и ремонт обычно несложный

2. Можно ли отремонтировать солнечные панели?

Солнечные панели имеют очень простую конструкцию.Они состоят из полупрозрачной специальной стеклянной панели, полупрозрачной пластиковой пленки (EVA) под ней, кремниевой ячейки толщиной всего 0,2 миллиметра с тонкими металлическими шинами. Сзади кюветы — еще одна полиэтиленовая пленка, а затем сзади специальная защитная пленка или стекло. Все жестко соединено между собой, обычно алюминиевым каркасом с уплотнением.

Солнечные панели очень прочные, и дефекты встречаются редко. Если они все же возникают, обычно возможен ремонт.

Если стекло на передней стороне разбилось из-за сильного града, следует заменить панель, чтобы предотвратить попадание влаги внутрь и снижение производительности системы — простая замена стекла здесь невозможна.

После многих лет эксплуатации уплотнение и пленка на задней стороне модулей могут стать пористыми. Для защиты пленки от проникновения влаги можно использовать адгезивную пасту. Если со временем электрические кабели становятся пористыми или диоды в распределительной коробке выходят из строя, их, как правило, можно без проблем заменить.

3. Вредны ли солнечные батареи для окружающей среды?

По данным Немецкого агентства по окружающей среде (UBA), нет опасности утечки загрязняющих веществ из неповрежденных или сломанных панелей.Однако большинство моделей действительно содержат небольшое количество вредных для окружающей среды веществ.

В случае широко используемых кристаллических солнечных модулей (примерно 95% доли рынка), например, припой содержит до одного грамма свинца на модуль. Некоторые производители вообще не используют токсичный свинец.

В так называемых тонкопленочных модулях (примерно 5% доли рынка) элементы также содержат токсичный тяжелый металл кадмий — до 1,4 грамма на панель. Однако производители этих панелей имеют свои собственные системы возврата и извлечения кадмия и свинца, а также нетоксичных металлов, серебра, меди и теллура.

Хотя выброшенные модули необходимо утилизировать надлежащим образом в Европе, в большинстве других стран таких правил еще нет. Стандарты предназначены для предотвращения гниения солнечных батарей в естественной среде и, в конечном итоге, вымывания загрязняющих веществ. Кроме того, солнечные панели содержат ценное сырье, которое можно переработать.

Фотогальваническая промышленность считается ключевым рынком будущего для мировой индустрии вторичной переработки

4. Как работает вторичная переработка?

На заводах по переработке в Германии старые модели панелей, которые еще работают, могут быть отремонтированы и перепроданы.

Когда этого не происходит, алюминиевые рамы, кабели и распределительные коробки удаляются, а кристаллические панели измельчаются, а стекло, металлы и фольга разделяются различными методами. Металлы и свинец отделяются и используются повторно, а осколки стекла обычно перерабатываются в теплоизоляционный материал, известный как стекловата. Пластиковая пленка сжигается на установках с фильтрами для выработки энергии.

Тем не менее, эксперты по окружающей среде и сырью все еще видят много возможностей для улучшения вторичной переработки.Они хотели бы, чтобы высококачественное солнечное стекло из старых модулей повторно использовалось для новых модулей, а не для низкокачественных изоляционных материалов, как это происходит сейчас. Точно так же кремний высокой чистоты из старых модулей может быть использован для новых солнечных элементов. До сих пор он использовался только в качестве добавки при производстве алюминия.

Старый солнечный модуль содержит сырье стоимостью от 10 до 30 евро (от 11 до 35 долларов). По этой же причине быстро развивающаяся во всем мире фотоэлектрическая промышленность является важным будущим рынком для индустрии вторичной переработки, особенно с учетом того, что в ближайшие десятилетия будут установлены миллионы новых панелей.

Эта статья переведена с немецкого.

Эта статья обновлена. Кремниевые элементы имеют толщину 0,2 мм, а не два миллиметра, как указывалось в более ранней версии.

• Солнечная энергия в необычных местах

  Солнечный катамаран в кругосветном путешествии

  Катамаран Race for Water — самая большая солнечная яхта в мире, работающая полностью без ископаемого топлива. Модули на палубе приводят в действие электродвигатели и заряжают аккумуляторы на ночь.Вместо мачт и парусов на яхте также используется рулевой змей.

• Солнечная энергия в необычных местах

  Модули для дороги

  Этот пастух в Турции заряжает свой мобильный телефон портативным солнечным модулем. Такие портативные модули популярны у путешественников на природе. Они также доступны для рюкзаков или палаток. Те, кто едет далеко от электросети, лучше подготовлены к чрезвычайным ситуациям.

• Солнечная энергия в необычных местах

  Полет без авиакеросина

  Solar Impulse облетел весь мир в несколько этапов, полностью без авиакеросина.Солнечные элементы на фюзеляже и крыльях питают двигатели и заряжают батареи самолета. Своим кругосветным полетом пионеры полетов продвинули солнечную энергию и показали, что возможно.

• Солнечная энергия в необычных местах

  В космосе с солнечным парусом

  Солнечные элементы делают возможным длительные космические полеты. Солнечные модули могут быть развернуты в космосе и на станциях снабжения, таких как МКС или спутники и беспилотные капсулы. Исследователи даже думают о солнечных парках в космосе.Солнечные зонды уже долетели до Юпитера. Однако там солнечное излучение в 25 раз слабее, чем на орбите Земли, потому что Солнце находится так далеко.

• Солнечная энергия в необычных местах

  Первый телефонный звонок с питанием от солнца

  В 1955 году на юге США был установлен первый солнечный модуль для питания телефонных усилителей. После этого произошел прорыв в технологии космических путешествий. С тех пор солнечная энергия используется почти во всех энергетических приложениях.

• Солнечная энергия в необычных местах

  Солнечная революция в сельском хозяйстве

  Работа в поле утомительна. Этот Farmdroid на солнечной энергии из Дании выполняет свою работу самостоятельно, автоматически и без ущерба для окружающей среды. Робот может сеять, например, свеклу и рапс, а также лущить сорняки. И для этого не нужен выходной. Электроэнергия поступает от солнечных модулей на крыше и контролируется GPS.

• Солнечная энергия в необычных местах

  Электроэнергия на воде

  Эти рабочие гордятся первой плавучей солнечной электростанцией в Кении.Завод снабжает электроэнергией цветочную ферму к северу от столицы Найроби. Модули устанавливались на специальные понтоны. В других странах плавучие модули на озерах иногда сочетаются с рыбоводством.

• Солнечная энергия в необычных местах

  Энергия острова с помощью солнечных батарей в море

  В 2019 году в море на Мальдивах были построены плавучие солнечные батареи для выработки электроэнергии на туристическом курорте. Система мощностью 680 киловатт небольшая, но пока что это одна из самых крупных солнечных установок в море.Исследования в отношении морских заводов все еще проводятся, потому что штормы, сильные волны и соленая вода атакуют модули гораздо больше, чем в местах с пресной водой.

• Солнечная энергия в необычных местах

  Электричество для всех

  В деревне Тукул в Южном Судане нет электросети. Но теперь солнечные батареи вырабатывают электричество на местном уровне, например, для мобильных телефонов и ламп. Энергетическая бедность — огромная проблема. К 2016 году во всем мире не было электричества 840 миллионов человек.Ожидается, что к 2030 году их число снизится до 650 миллионов, в основном за счет децентрализованных солнечных модулей.

• Солнечная энергия в необычных местах

  Сбор солнечного света в высоких горах

  Мутзее около Базеля — самый высокий водохранилище в Швейцарии. На стене плотины также установлена ​​большая солнечная система. Он вырабатывает много электроэнергии, особенно зимой, потому что модули более эффективны в холодную погоду, а снег отражает дополнительный солнечный свет.На высоте солнечный свет намного сильнее, так как туман остается в долине.

  Автор: Геро Рютер

Как построить панель солнечной энергии

Солнце содержит безграничные запасы энергии, которые люди, живущие на Земле, должны правильно использовать. Солнечная панель — один из лучших способов использования энергии, вырабатываемой солнцем. Солнце — это кладезь энергии, которая никогда не обесценивается, и считается практическим решением установить солнечные панели в домах и офисах.Люди во всем мире страдают из-за роста цен на энергию, и солнечные панели являются лучшим решением энергетических проблем во всем мире.

Знания о процессе создания панели солнечной энергии необходимы для ее правильной установки и функционирования. Дома, расположенные в северном полушарии, должны иметь солнечную панель, установленную в южном направлении, чтобы поглощать максимальное количество солнечного света. В некоторых случаях крыша будет смотреть не в том направлении, которое требуется для поглощения солнечного света.В таком случае можно использовать столбы для установки солнечных батарей, которые обращены в правильном направлении.

Плотницкие навыки — единственное необходимое требование, которое потребуется для создания и установки солнечной панели. Для успешного завершения процедуры также требуются подходящие инструменты и детали. Эти детали и инструменты также можно приобрести в Интернете. Инструменты, необходимые для создания панели солнечной энергии, включают фанеру, пилу, паяльник, малярную кисть, канифольную ручку для флюса, кусачки, отвертку, пистолет для конопатки, вольтметр, стеклорезы и дрель.Детали, необходимые для создания солнечной панели, включают оловянную проводку, припои, УФ-защитный лак, силиконовый герметик и солнечные элементы, которые можно приобрести по цене 2 доллара за элемент.

80 солнечных элементов смогут производить 100 ватт электроэнергии. Фактическая мощность, вырабатываемая этими солнечными элементами, может быть проверена с помощью вольтметра. Полная потребность в энергии для дома или офиса должна быть четко определена, поскольку это также поможет в принятии решения о размере солнечной панели, которая должна быть построена.

Размер солнечной панели также будет зависеть от количества солнечного света. Размер используемой фанеры будет зависеть от размера необходимой солнечной панели. Обычная форма солнечной панели — это форма прямоугольника. После того, как фанера будет обрезана до нужного размера, следует использовать малярную кисть, чтобы нанести покрытие УФ-защитным лаком на поверхность фанеры. Затем этому лаку нужно дать высохнуть.

Канифольный флюсный карандаш следует использовать для нанесения флюса на шины на солнечных элементах.Это гарантирует, что солнечные элементы будут прочно стоять на панели солнечных батарей. Затем все солнечные элементы, присутствующие на солнечной панели, должны быть соединены друг с другом. Люди, у которых есть какие-либо сомнения относительно процесса подключения солнечных элементов, могут решить обратиться к любым видео в реальном времени или инструкциям по эксплуатации, которые продемонстрируют точный способ выполнения электромонтажа.

Артикул:

http://www.instructables.com/id/How-to-MAKE-PV-Solar-Panels/

http: // www.treehugger.com/renewable-energy/how-to-make-inexhibited-diy-home-built-solar-panels-with-damaged-solar-cells-from-ebay.html

Solar 101: Как работает солнечная энергия (шаг за шагом)

Вы когда-нибудь смотрели на солнечные панели на крышах и задавались вопросом, что именно они делают и как? Что ж, эти высокотехнологичные пространства мерцающего стекла на самом деле являются всего лишь одним компонентом в сложной сети, которая использует возобновляемую энергию солнца для доставки электричества в дом.

Давайте посмотрим, как работает солнечная энергия, шаг за шагом.

Как солнечные панели вырабатывают электричество?

ШАГ 1: Панели активируются солнечным светом.

Солнечная система стоечно-панельная

Каждая отдельная панель состоит из слоя кремниевых ячеек, металлического каркаса, стеклянного корпуса, окруженного специальной пленкой, и проводки. Для максимального эффекта панели группируются в «массивы» (упорядоченная серия) и размещаются на крышах или на больших открытых площадках. Солнечные элементы, которые также называются фотоэлектрическими элементами , поглощают солнечный свет в дневное время.

ШАГ 2: Ячейки вырабатывают электрический ток.

Слиток кремния и пластина

Внутри каждого солнечного элемента находится тонкая полупроводниковая пластина, сделанная из двух слоев кремния. Один слой заряжен положительно, а другой — отрицательно, образуя электрическое поле. Когда световая энергия солнца попадает на фотоэлектрический солнечный элемент, он возбуждает в нем энергию и заставляет электроны «отрываться» от атомов внутри полупроводниковой пластины. Эти свободные электроны приводятся в движение электрическим полем, окружающим пластину, и это движение создает электрический ток.

ШАГ 3: Преобразуется электрическая энергия.

Солнечный инвертор. Изображение предоставлено SMA Solar Technology AG

Теперь у вас есть солнечные панели, эффективно преобразующие солнечный свет в электричество, но вырабатываемое электричество называется электричеством постоянного (или постоянного) тока, а это не тот тип электричества, который питает большинство домов, а именно электричество переменного тока (или переменного тока). К счастью, электричество постоянного тока можно легко преобразовать в электричество переменного тока с помощью устройства, называемого инвертором.В современных солнечных системах эти инверторы могут быть сконфигурированы как один инвертор для всей системы или как отдельные микроинверторы, прикрепленные за панелями.

ШАГ 4: Преобразованная электроэнергия питает ваш дом.

Солнечный микроинвертор

После того, как солнечная энергия преобразована из постоянного тока в переменный, она проходит через вашу электрическую панель и распределяется по дому для питания ваших приборов. Он работает точно так же, как электроэнергия, вырабатываемая через сеть вашей электроэнергетической компанией, поэтому ничего в доме не нужно менять.Поскольку вы по-прежнему остаетесь подключенными к своей традиционной энергетической компании, вы можете автоматически потреблять дополнительную электроэнергию, чтобы восполнить любую нехватку солнечной энергии из сети.

ШАГ 5: Счетчик нетто измеряет использование.

Умный электросчетчик

В пасмурные дни и в ночное время ваша солнечная черепица или панели могут не улавливать достаточно солнечного света для использования в качестве источника энергии; и наоборот, в середине дня, когда никого нет дома, они могут собирать излишки энергии — больше, чем вам нужно для работы вашего дома.Вот почему счетчик используется для измерения расхода электроэнергии в обоих направлениях — в ваш дом и из него. Ваша коммунальная компания часто предоставляет кредиты за любую избыточную мощность, которую вы отправляете обратно в сеть. Это известно как чистый счетчик .

Заключение

Теперь, когда вы знаете основы солнечной энергии, вы можете поразиться тому, как современные фотоэлектрические технологии могут улавливать огромную энергию солнца для управления домом. Возможно, это и не ракетостроение, но это определенно проявление человеческой изобретательности в лучшем виде.

Заинтересованы в солнечной кровле для вашего дома? Изучите наши солнечные продукты или найдите сертифицированного установщика солнечных батарей в вашем регионе.

.