Собираем своими руками солнечные батареи для дома

Жизнь современного человека требует все больше энергии. Это касается не только внутренних сил, но и электроэнергии: наш дом сейчас буквально заполонен всевозможными приборами, обеспечивающими круглосуточный комфорт и уют. Если жители городских квартир вынужденно зависят от поставляющих компаний, то владельцы частного дома имеют возможность устанавливать автономные системы электроснабжения.

Стоит отметить, что вопрос о полном или частичном отказе от поставок электроэнергии, довольно актуален, особенно для загородных домовладений. Сегодня энергия, получаемая при помощи альтернативных источников, становится все более доступной для массового применения. Если раньше солнечные батареи были чем-то из разряда фантастики, то сегодня их существует несколько видов, к тому же часть конструкций можно собрать своими руками.

Типы солнечных батарей

Основным элементом солнечной системы автономного электроснабжения являются фотоэлектрические преобразователи – так называемые панели фотоэлементов. Наиболее популярны преобразователи из кремния. Этот материал относительно недорог (в сравнении с редкоземельными элементами), хорошо изучен и налажена его промышленная добыча.

Из всех типов кремниевых батарей, наибольшим спросом пользуются следующие виды:

  1. Тонкопленочные (аморфные) преобразователи. Их особенность – нанесение кремниевого слоя на полимерную пленку. Такая технология позволила создать солнечные батареи, которые обладают незначительным весом. Кроме этого, такая пленка поглощает рассеянный свет, что позволяет получать энергию даже в пасмурный день. Из минусов отмечают крайне низкую эффективность (менее 10%) и быструю деградацию слоя фотоэлементов;
  2. Поликристаллические солнечные модули отличаются ярко-синим цветом. Технология производства заключается в расплавлении кремния. Такие батареи имеют среднюю эффективность в 20%;
  3. Монокристаллические преобразователи изготавливаются методом разрезания кристалла кремния на пластины. Такие модули имеют самый высокий КПД – 25% и отличаются формой со скошенными углами;

 

Обратите внимание! Цена на солнечные батареи для частного дома зависит от их эффективности. Аморфные преобразователи самые доступные, а монокристаллические модули обладают самой высокой стоимостью.

 

Другие элементы

Также нужно отметить, что для функционирования системы электроснабжения, одних солнечных батарей, установленных своими руками, недостаточно. Нужны и другие комплектующие:

  • Аккумуляторы: в них накапливается выработанная за день энергия. В зависимости от мощности системы и количества потребителей, аккумуляторных батарей может потребоваться более десяти;
  • Инвертор – преобразовывает ток от аккумуляторов до 220В, для питания бытовых электроприборов. Выдаваемая мощность должна соответствовать суммарной нагрузке системы электроснабжения;
  • Кроме этого, необходим контроллер заряда, который распределяет ток по наиболее разряженным аккумуляторам.

Технология расчета

Теперь, когда мы знаем виды солнечных батарей, можно перейти к рассмотрению вопроса, как производится расчет системы электроснабжения. Для загородного дома в расчет необходимо брать несколько факторов, которые влияют на конечную стоимость системы собираемой своими руками.

Подсчет необходимой мощности

Расчет мощности солнечных батарей – один из важнейших факторов для системы электроснабжения дома. От этого фактора зависит, сколько преобразовательных модулей потребуется, чтобы обеспечить потребности всего дома или осветительной линии.

  1. Сначала производится расчет мощности всех потребителей, которые планируется подключать в автономную сеть. Значения можно взять из паспортных характеристик оборудования;
  2. Для каждого электроприбора нужно подсчитать, сколько часов он работает в сутки;
  3. Затем нужно перемножить значения мощности и среднего времени. Полученная величина в кВт/ч – это среднее потребление электричества в сутки;
  4. Теперь необходимо сложить полученные значения. Такой расчет показывает, сколько энергии должны производить солнечные батареи для покрытия минимальных потребностей дома.

 

Производить подключение в автономную сеть электроснабжения дома лучше всего сеть освещения и не слишком мощные бытовые приборы. Для питания бойлеров и других мощных потребителей расчет и их подключение производится отдельно.

 

Инсоляция

Не менее важным фактором, который необходимо брать в расчет при планировании системы электроснабжения дома, является показатель инсоляции. При этом чтобы энергия вырабатывалась в достаточном количестве и зимой, в расчет берется самый малосолнечный месяц в году. Для использования солнечных батарей только летом, за основу берется месяц с минимальным количеством солнечной энергии за этот период.

 

Важно! Величина инсоляции рассчитывается метеорологами для каждого региона отдельно. Это значение берется из обновленных не позднее одного года справочников или на сайте региональной метеостанции.

 

Завершающие подсчеты

Теперь можно произвести итоговый расчет необходимого количества солнечных батарей для покрытия заявленных потребностей электроснабжения дома. Для этого:

  1. Среднее потребление электроэнергии в сутки делятся на количество солнечной энергии для нужного месяца. Это очень важно, поскольку солнечная активность индивидуальна для каждого месяца, то и итоговые подсчеты могут отличаться в несколько раз;
  2. Затем полученное число делится на паспортную мощность выбранной солнечной батареи.


Результат округляется в большую сторону: это и есть необходимое количество кремниевых преобразователей.

На итоговую стоимость помимо количества модулей, также влияет тип применяемых ячеек, габариты и метод монтажа конструкции. Стоит отметить, что более компактные и эффективные монокристаллические солнечные панели имеют самую высокую стоимость.

Изготовление системы электроснабжения своими руками

Зная все расчеты и имея некоторые способности, солнечные батареи можно изготовить своими руками. Для этого потребуется купить отдельные поликристаллические элементы, а уже из них собрать модуль необходимого размера и конфигурации.

Прежде нужно выполнить подготовку:

  • Основанием для модуля служит кусок толстой фанеры. Предварительно нужно высчитать размеры, в зависимости от количества фотоэлементов. Такого же размера понадобится стекло, чтобы защитить поликристаллы от непогоды;
  • Также понадобится соответствующий каркас, который лучше всего изготовить их алюминиевого профиля: он достаточно легкий и не подвержен воздействию влаги;
  • Фанера вставляется в каркас и фиксируется саморезами. В фанере по периметру нужно насверлить отверстия, чтобы была достаточная вентиляция фотоэлементов.

Теперь можно приступать к сборке солнечного модуля. Технология работ по сборке панелей своими руками заключается в следующем:

  • На ровной поверхности укладывается вырезанное по размерам каркаса стекло;
  • На него при помощи прозрачного герметика крепится первый поликристаллический элемент. Клей наносится точечно, на центр пластины;
  • После этого рядом приклеивается следующий фотоэлемент. Зазор между пластинами должен составлять 0,5 мм;
  • Теперь производится спайка двух элементов. Это необходимо производить аккуратно, чтобы не пережечь контакты: важно правильно подобрать температуру жала паяльника;
  • Далее поступают по аналогии: приклеивают с небольшим зазором следующий элемент и производят спайку, используя тонкую медную жилу.

 

Важно! В процессе распайки схемы, нужно предусмотреть выводы шин на клеммники, куда припаиваются диоды. Наличие диодов в схеме предотвращает разряд фотопластинок при затемнении солнца, а также аккумуляторов ночью.

 

После того как вся конструкция собрана своими руками и пропаяна, от клемм выводятся два проводника, а затем производится проверка и прозвонка соединений.

Теперь остается лишь закрепить каркас. Чтобы избежать повреждения пластин, их накрывают мягким не проводящим электричество материалом. Затем аккуратно надевается каркас, а стекло к раме фиксируется герметиком. Следующим шагом нужно закрепить модуль на крыше и подключить к контроллеру и аккумуляторам.

В заключение отметим, что одного солнечного модуля, изготовленного своими руками, для энергоснабжения дома, конечно же, мало. Это было рассмотрено в качестве примера, чтобы понять технологию получения электричества из солнечной энергии.

 
12345
 Загрузка... Загрузка...
1139
Комментарии

К данной статье еще нет комментариев

Оставить комментарий