Солнечная батарея для дома своими руками: Как сделать солнечную батарею собственными руками

Содержание

Как сделать солнечную батарею собственными руками

Все больше людей стремится к приобретению домов, находящихся в отдалении от очагов цивилизации. Причин этому существует множество, главная из которых, наверное, экологическая. Ни для кого не секрет, что интенсивное развитие промышленности пагубно сказывается на состоянии окружающей среды. Но при покупке такого дома можно столкнуться с отсутствием электроснабжения, без которого жизнь в двадцать первом веке едва ли можно себе представить.

Проблему обеспечения энергией здания, находящегося далеко от очагов цивилизации можно попробовать решить установкой ветрогенератора. Однако этот способ далеко не идеален. Для того, чтобы электроэнергии хватило на весь дом потребуется установка большого ветряка или нескольких, но и в этом случае энергообеспечение будет носить эпизодический характер, отсутствуя в безветренную погоду.

Для обеспечения стабильности энергообеспечения дома, эффективным решением является совместное использование ветрогенератора и солнечной батареи, но, к сожалению, батареи далеко не дешевы. Решением этих сложностей было бы производство солнечной батареи своими руками, способной на равных конкурировать с заводскими по мощности, но в то же время приятно отличаться от них ценой. И такое решение есть!

Для начала, необходимо определиться, что же представляет собой солнечная батарея. По своей сути, это контейнер, содержащий в себе массив, преобразующих солнечную энергию в электрическую, элементов. Слово «массив» применимо в данном случае, потому что для генерации достаточных объемов энергии, необходимых в условиях энергообеспечения жилого дома, солнечных элементов потребуется довольно внушительное количество. В виду высокой хрупкости элементов, их в обязательном порядке объединяют в батарею, которая обеспечивает им защиту от механических повреждений и объединяет вырабатываемую энергию. Как видно, в принципиальном устройстве солнечной батареи нет ничего по-настоящему сложного, поэтому ее вполне можно сделать своими руками.

Перед тем, как приступать непосредственно к действиям, принято проводить глубокую теоретическую подготовку, чтобы избежать лишних трудностей и издержек в процессе. Именно на этом этапе многие энтузиасты сталкиваются с первым препятствием – практически полным отсутствием полезной с практической точки зрения информации. Именно это явление создает надуманную видимость сложности солнечных батарей: раз их никто не делает сам, значит это сложно. Однако, задействовав логическое мышление можно придти к следующим выводам:

основа целесообразности всего процесса заключается в приобретении солнечных элементов по доступной цене

покупка новых элементов исключена, ввиду их высокой стоимости и сложности покупки в необходимом количестве.

солнечные элементы, обладающие дефектами и повреждениями, могут быть приобретены на аукционе eBay и в других источниках, по значительно более низким ценам, чем новые.

дефектные элементы вполне могут быть использованы в заданных условиях.

На основе сделанных выводов, становится ясно, что следующим шагом в изготовлении солнечной батареи будет покупка дефектных солнечных элементов. В нашем случае элементы были куплены на eBay.

Приобретенные монокристаллические солнечные элементы имели размер 3х6 дюйма, и каждый их них выдавал порядка 0.5В энергии. Таким образом, соединенные последовательно 36 таких элементов, в общей сложности выдают около 18В, которых достаточно для эффективной подзарядки 12В аккумулятора. Следует помнить, что такие солнечные элементы хрупкие и ломкие, поэтому вероятность их повреждения при неосторожном обращении крайне высока.

Для обеспечения защиты от механических повреждений продавец покрыл воском наборы из восемнадцати штук. С одной стороны это эффективная мера, позволяющая избежать повреждений во время транспортировки, с другой стороны – лишние проблемы, так как удаление воска вряд ли кому-то покажется приятной и легкой задачей. Поэтому, если есть такая возможность, приобретение элементов, не покрытых воском, является лучшим решением. Если обратить внимание на изображенные световые элементы, можно заметить, что они имеют припаянные проводники. Даже в этом случае придется поработать паяльником, а если же приобрести элементы без проводников – работы будет в разы больше.

Вместе с тем были приобретены пара наборов элементов, которые не были залиты воском, у другого продавца. Они пришли упакованными в коробку из пластика с незначительными сколами по бокам. В нашем случае сколы не являлись предметом для беспокойства, потому как не были способны ощутимо снизить эффективность всего элемента. Однако, возможно, кто-то сталкивался с более плачевными результатами повреждений при транспортировке, что необходимо иметь в виду. Приобретенных элементов было достаточно для изготовления двух солнечных батарей, даже с излишком, на случай непредвиденных повреждений или отказов.

Конечно, при изготовлении солнечной батареи можно использовать и другие световые элементы, в широком спектре размеров и форм присутствующих у продавцов. В этом случае необходимо помнить три вещи:

Световые элементы одного типа генерируют идентичное напряжения, вне зависимости от размера и формы, поэтому их требуемое количество останется неизменным

Генерация тока имеет прямую зависимость от размера элемента: большие генерируют больший ток, маленькие – меньший.

Суммарная мощность солнечной батареи определяется ее напряжением, умноженным на ток.

Как видно, использование элементов большого размера при изготовлении солнечной батареи способно обеспечить более высокий показатель мощности, но вместе с тем и сделает саму батарею более громоздкой и тяжелой. В случае использования элементов меньшего размера, размер и вес готовой батареи уменьшится, однако вместе с тем уменьшится и выдаваемая мощность. Крайне не рекомендуется использование в одной батарее солнечных элементов разного размера, так как генерируемый батареей ток будет эквивалентен току самого маленького из используемых элементов.

Приобретенные в нашем случае солнечные элементы при размере 3х6 дюйма генерировали ток примерно в 3 ампера. При солнечной погоде, тридцать шесть, соединенных последовательно, элемента, способны выдавать порядка 60 Вт мощности. Цифра не особенно впечатляет, тем не менее, это лучше, чем ничего. Следует учитывать, что указанная мощность будет генерироваться каждый солнечный день, заряжая аккумулятор. В случае использования электроэнергии для осуществления питания светильников и аппаратуры с небольшим потреблением тока, такая мощность является вполне достаточной. Не нужно и забывать о ветрогенераторе, также производящем энергию.

После приобретения солнечных элементов далеко не лишним будет спрятать их от людских глаз в безопасное место, защищенное от детей и домашних животных, до того момента, когда возможно будет их непосредственная установка в солнечную батарею. Это жизненная необходимость, в виду крайне высокой хрупкости элементов и подверженности их механической деформации.

По сути корпус солнечной батареи, ни что иное, как простой неглубокий ящик. Ящик непременно необходимо изготовить неглубоким, для того чтобы его бортики не создавали тени, когда солнечный свет падает на батарею под большим углом. В качестве материала вполне подойдет фанера 3/8 дюйма и рейки для бортиков 3/4 дюйма толщиной. Для лучшей надежности крепление бортиков не лишним будет осуществить двумя способами – приклеиванием и привинчиванием. Для упрощения последующей пайки элементов, батарею лучше разделить на две части. Роль разделителя выполняет расположенная по центру ящика планка.

На этом небольшом наброске, можно увидеть размеры в дюймах(1 дюйм равен 2,54 см.), изготовленной в нашем случае солнечной батареи. Бортики расположены по всем краям и в середине батареи и имеют толщину 3/4 дюйма. Данный эскиз ни в коем случае не претендует на роль эталона при изготовлении батареи, он был сформирован скорее из личных предпочтений. Размеры приведены для наглядности, но в принципе они, как и дизайн, могут быть различны. Не бойтесь экспериментировать и вполне вероятно, батарея может получиться лучше, чем в нашем случае.

Вид на половину корпуса батареи, в которой будет производится размещение первой группы солнечных элементов. Небольшие отверстия, которые вы видите на бортиках, представляют собой не что иное, как вентиляционные отверстия. Они предназначены для удаления влаги и поддержания давления, эквивалентного атмосферному внутри батареи. Следует обратить особое внимание на расположении отверстий для вентиляции в нижней части корпуса батареи, потому как расположение их в верхней части приведет к попаданию излишней влаги извне. Также отверстия необходимо сделать и в планке, расположенной по центру.

Два вырезанных куска ДВП будут выполнять функцию подложек, т.е. на них будет производиться монтаж солнечных элементов. В качестве альтернативы ДВП подойдет любой тонкий материал, обладающий высокими показателями жесткости и не проводящий электрический ток.

Для защиты солнечной батареи от агрессивного воздействия климата и окружающей среды, используется оргстекло, которым необходимо закрывать лицевую сторону. В данном случае были вырезаны два куска, однако может использоваться и один большой. Использование обычного стекла не рекомендуется, по причине его повышенной хрупкости.

Вот незадача! Для обеспечения крепления на шурупы, было принято решение просверлить отверстия вокруг кромки. При сильном надавливании во время сверления, оргстекло может сломаться, что и произошло в нашем случае. Проблема была решена сверлением недалеко нового отверстия, а отколовшийся кусок просто приклеили.

После этого было произведено окрашивание всех деревянных частей солнечной батареи краской в несколько слоев, для повышения защиты конструкции от влаги и воздействия среды. Покраска осуществлялась как внутри, так и снаружи. Цвет краски, как и тип может варьироваться в широком диапазоне, в нашем случае была использована краска, имеющаяся в наличии в достаточном количестве.

Теперь, когда корпус солнечной батареи готов и просыхает самое время приступить к подготовке элементов.
Как уже упоминалось ранее, удаление воска с элементов – задача не из приятных. В ходе экспериментов, методом проб и ошибок, был найдет эффективный способ. Тем не менее, рекомендации по покупки не покрытых воском элементов, остались прежними.

Для растопки воска и отделения элементов друг от друга, необходимо отмочить солнечные элементы в горячей воде. При этом следует исключить возможность закипания воды, потому как бурное кипение может повредить элементы и нарушить их электрические контакты. Для исключения неравномерного нагрева, рекомендуется поместить элементы в холодную воду и плавно нагревать. Следует воздержать от вытягивания элементов из кастрюли за проводники, так как они могут оборваться.

После очистки от воска, элементы необходимо просушить, для этого они были выложены на полотенце. Следует отметить что слив мыльной воды в канализацию недопустим, так как воск, остыв, затвердеет и засорит ее. Результатом процесса очистки является почти полное удаление воска с солнечных элементов. Оставшийся воск не способен помешать как пайке, так и работе элементов.

Солнечные элементы сушатся на полотенце после очистки. После удаления воска элементы стали значительно более хрупкими, что делает их более сложными в хранении и обращении. Рекомендуется не производить очистку до тех пор, пока не будет необходима их непосредственная установка в солнечную батарею.

Для упрощения процесса монтажа элементов, рекомендуется начать с отрисовки сетки на основе. После произведения отрисовки, элементы были выложены по сетке вверх обратной стороной, для того чтобы их спаять. Все восемнадцать элементов, расположенных в каждой половине были последовательно соединены, после чего были и соединены и половины, также последовательным способом, для получения необходимого напряжения

Для непосредственного осуществления пайки использовался паяльник малой мощности и прутковый припой с канифольной сердцевиной. Перед пайкой была произведена смазка точек пайки флюсом при помощи специального карандаша. Ни в коем случае не следует давить на паяльник. Элементы настолько хрупкие, что могут от небольшого давления придти в негодность.

Повторение пайки осуществлялась до образования цепочки, состоящей из шести элементов. Шины соединения от сломанных солнечных элементов, были припаяны к обратно стороне элемента цепочки, являющегося последним. Таких цепочек получилось три – итого 18 элементов первой половины батареи были благополучно объединены в сеть.
По причине того, что все три цепочки необходимо соединить последовательно, средняя цепочка была повернута на 180 градусов по отношению к другим. Общая ориентация цепочек в итоге получилось правильной. Следующим шагом является приклеивание элементов на место.

Не рекомендуется наносить избыточное количество клея и приклеивать элементы по краям. Это обусловлено тем, что сами элементы и подложка, на которую они установлены, будут деформироваться при изменении условий влажности и температуры, что может привести к выходу элементов из строя.

Так выглядит собранная половина солнечной батареи. Для соединения первой и второй цепочек элементов была использована медная оплетка кабеля.

Для этих целей вполне подойдут специальные шины или даже медные провода. Аналогичное соединение необходимо произвести и с обратной стороны. Провод был прикреплен к основанию каплей герметика.

Тест первой изготовленной половины батареи на солнце. При слабой солнечной активности, изготовленная половина генерирует 9.31В. Довольно неплохо. Пора приступать к изготовлению второй половины батареи.

После того, как обе основы с солнечными элементами будут завершены, можно произвести их установку в подготовленную заранее коробку и соединить.

Каждая половина идеально помещается на свое место. Для крепления основы внутри батареи были использованы 4 шурупа небольшого размера.
Провод, предназначенный для соединения половин солнечной батареи, был пропущен через вентиляционное отверстие в центральном бортике и закреплен при помощи герметика.

Исходя из технических характеристик диодов, наилучшим местом их размещения является внутренняя часть батареи. Связано это с зависимостью падения напряжения у диода от температуры. Так как температура внутри батареи будет выше окружающей, следовательно и эффективность диода повысится. Для закрепления диода был использован герметик.

Для того чтобы вывести наружу провода, было просверлено отверстие в днище солнечной батареи. Провода лучше завязать на узел и закрепить герметиком, для предотвращения их последующего вытягивания.
Крайне необходимо дать высохнуть герметику до установки защиты из оргстекла. Силиконовые испарения могут образовать пленку на внутренней поверхности оргстекла, если не дать силикону просохнуть на открытом воздухе.<

Небольшое количество герметика для создания барьера от влаги.

На выходной провод солнечной батареи, был прикреплен двухконтактный разъем, розетка которого в будущем будет присоединена к контроллеру заряда аккумуляторных батарей, используемого для ветрогенератора. В итоге солнечная батарея и ветрогенератор смогут работать параллельно.

Вот так выглядит окончательная версия солнечной батареи с установленным экраном. Не стоит торопиться с герметизацией стыков оргстекла до произведения полного тестирования работоспособности батареи. Может случиться так, что на одном из элементов отошел контакт и потребуется доступ к внутренностям батареи для ликвидации проблемы.

Предварительные расчеты оправдались: законченная солнечная батарея на ярком осеннем солнце выдает 18.88В без нагрузки.

Этот тест был произведен при аналогичных условиях и показывает прекрасную работоспособность батареи – 3,05А.

Итак, какова же конечная стоимость батареи, которую мы умудрились сделать своими руками? Учитывая то, что куски дерева, провода и прочие пригодившиеся в изготовлении батареи вещи были у нас в мастерской, наши с вами подсчеты могут немного отличаться. Конечная стоимость солнечной батареи составила 105 долларов с учетом 74 долларов, потраченных на приобретение самих элементов.

Согласитесь, не так уж и плохо! Это всего лишь малая часть стоимости заводской батареи эквивалентной мощности. И в этом нет ничего сложного! Для увеличения выходной мощности вполне можно соорудить несколько таких батарей.

Оригинал взят отсюда

Жми на кнопку, чтобы подписаться на «Как это сделано»!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected]) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках, в ютюбе и инстаграме, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс видео о том, как это сделано, устроено и работает.

Жми на иконку и подписывайся!

— http://kak_eto_sdelano.livejournal.com/
— https://www.facebook.com/kaketosdelano/
— https://www.youtube.com/kaketosdelano
— https://vk.com/kaketosdelano
— https://ok.ru/kaketosdelano
— https://twitter.com/kaketosdelano
— https://www.instagram.com/kaketosdelano/

Официальный сайт — http://ikaketosdelano.ru/

Мой блог — http://aslan.livejournal.com
Инстаграм — https://www.instagram.com/aslanfoto/
Facebook — https://www.facebook.com/aslanfoto/
Вконтакте — https://vk.com/aslanfoto

Как сделать солнечную батарею своими руками

основа целесообразности всего процесса заключается в приобретении солнечных элементов по доступной цене

покупка новых элементов исключена, ввиду их высокой стоимости и сложности покупки в необходимом количестве.

солнечные элементы, обладающие дефектами и повреждениями, могут быть приобретены на аукционе eBay и в других источниках, по значительно более низким ценам, чем новые.

дефектные элементы вполне могут быть использованы в заданных условиях.

На основе сделанных выводов, становится ясно, что следующим шагом в

изготовлении солнечной батареи будет покупка дефектных солнечных элементов. В нашем случае элементы были куплены на eBay.

Световые элементы одного типа генерируют идентичное напряжения, вне зависимости от размера и формы, поэтому их требуемое количество останется неизменным

Генерация тока имеет прямую зависимость от размера элемента: большие генерируют больший ток, маленькие – меньший.
Суммарная мощность солнечной батареи определяется ее напряжением, умноженным на ток.

Окраска подложек также была произведена с обеих сторон и в несколько слоев. Покраске подложки необходимо уделять особенное внимание, так при некачественной покраске, дерево может начать коробиться от воздействия влаги, что вероятно приведет к повреждению приклеенных к ней солнечных элементов.
Теперь, когда корпус солнечной батареи готов и просыхает самое время приступить к подготовке элементов.
Как уже упоминалось ранее, удаление воска с элементов – задача не из приятных. В ходе экспериментов, методом проб и ошибок, был найдет эффективный способ. Тем не менее, рекомендации по покупки не покрытых воском элементов, остались прежними.

На этом фото изображена окончательная версия аппарата для удаления воска. На заднем плане с правой стороны находится первая емкость, предназначенная для растапливания воска. Слева на переднем плане расположена емкость с горячей мыльной водой, а справа – чистая вода. Вода во всех емкостях довольно горячая, но ниже кипения воды. Нехитрый технологический процесс удаления воска заключается в следующем: в первой емкости необходимо растопить воск, затем элемент перенести в горячую мыльную воду для удаления остатков воска, в заключении промыть чистой водой. После очистки от воска, элементы необходимо просушить, для этого они были выложены на полотенце. Следует отметить что слив мыльной воды в канализацию недопустим, так как воск, остыв, затвердеет и засорит ее. Результатом процесса очистки является почти полное удаление воска с солнечных элементов. Оставшийся воск не способен помешать как пайке, так и работе элементов.

В начале спайка элементов между собой может показаться сложной, однако со временем она становится проще. Рекомендуется начать с двух элементов. Необходимо разместить проводники одного элемента таким образом, чтобы они пересекали точки пайки другого, также следует убедиться, что элементы установлены согласно разметке.
Для непосредственного осуществления пайки использовался паяльник малой мощности и прутковый припой с канифольной сердцевиной. Перед пайкой была произведена смазка точек пайки флюсом при помощи специального карандаша. Ни в коем случае не следует давить на паяльник. Элементы настолько хрупкие, что могут от небольшого давления придти в негодность.

Для осуществления солнечных элементов может потребоваться некоторая сноровка. Необходимо нанести небольшую каплю герметика, изготовленного на основе силикона, в центре каждого элемента одной цепочки. После этого следует перевернуть цепочку лицевой стороной вверх и разместить солнечные элементы согласно нанесенной ранее разметке. Затем необходимо легонько прижать элементы, осторожно надавливая в центре, чтобы приклеить их. Значительные сложности могут возникнуть в основном при переворачивании гибкой цепочки, поэтому лишняя пара рук на это этапе не повредит.
Не рекомендуется наносить избыточное количество клея и приклеивать элементы по краям. Это обусловлено тем, что сами элементы и подложка, на которую они установлены, будут деформироваться при изменении условий влажности и температуры, что может привести к выходу элементов из строя.

Необходимо каждую солнечную панель в систему снабдить диодом блокирования, который должен быть соединен с батареей последовательно. Он предназначен для исключения разряда аккумулятора через батарею. Диод использовался Шоттки на 3.3А, обладающий значительно более низким падением напряжения, в сравнении с обычными диодами, что минимизирует потери мощности на диоде. Набор из двадцати пяти диодов марки 31DQ03 был приобретен всего за несколько долларов на eBay.
Исходя из технических характеристик диодов, наилучшим местом их размещения является внутренняя часть батареи. Связано это с зависимостью падения напряжения у диода от температуры. Так как температура внутри батареи будет выше окружающей, следовательно и эффективность диода повысится. Для закрепления диода был использован герметик.

Небольшое количество герметика для создания барьера от влаги.

Этот тест был произведен при аналогичных условиях и показывает прекрасную работоспособность батареи – 3,05А.

Солнечная батарея в рабочих условиях. Для сохранения ориентации на солнце, батарея перемещается несколько раз в день, что само по себе не сложно. В перспективе возможна установка автоматического слежения за положением солнца на небосводе.
Итак, какова же конечная стоимость батареи, которую мы умудрились сделать своими руками? Учитывая то, что куски дерева, провода и прочие пригодившиеся в изготовлении батареи вещи были у нас в мастерской, наши с вами подсчеты могут немного отличаться. Конечная стоимость солнечной батареи составила 105 долларов с учетом 74 долларов, потраченных на приобретение самих элементов.
Согласитесь, не так уж и плохо! Это всего лишь малая часть стоимости заводской батареи эквивалентной мощности. И в этом нет ничего сложного! Для увеличения выходной мощности вполне можно соорудить несколько таких батарей.

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.

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.

Выгоден ли частный дом на солнечных батареях

Одним из преимуществ собственного дома является возможность его модификации. В том числе и источниками альтернативной энергии. Солнечные батареи для частного дома – наилучший на данный момент способ обеспечить себя экологичным электричеством.

С чего начать

Подсчет затрат электроэнергии. Для установления необходимой мощности системы солнечных панелей, нужно подсчитать, сколько электричества вы расходуете. Очень многое в этом вопросе зависит от того, используется ли частный дом постоянно или только как дача в определенные сезоны года. Для подсчета возьмите квитанции по оплате за электроэнергию за год и установите общее количество киловатт, затраченных за этот период, затем разделите на 12 (количество месяцев) – вы получите среднемесячный расход электроэнергии.

Расчет среднемесячного расхода потребляемого электричества

Как показывает опыт и отзывы реальных потребителей, в средней полосе России полученный результат необходимо умножить на коэффициент 16, чтобы получить необходимую мощность батарей в Ваттах.

Рассмотрим пример. За год вы потратили 1625 кВт, делим эту цифру на 12 месяцев и умножаем на коэффициент 16 – получается, 2166 Ватт. Т.е. система солнечных батарей будет обеспечивать такой дом, если ее мощность будет не менее 2200 Ватт/час

Где крепить?

Крыша. Закрепление солнечных батарей на крыше – очевидное, но не всегда лучшее решение для частного дома. Направленный на юг скат крыши действительно обеспечивает наилучший результат из стационарных способов крепления солнечных батарей, но на этом варианты не ограничиваются.

При таком закреплении скат крыши должен быть на ЮГ

Стены. Если стена «смотрит» на юг – она отлично подходит для размещения на ней солнечных батарей. Понаблюдайте, не падает ли на стену тень от деревьев, хозяйственных построек, забора, иных объектов. Не размещайте солнечные панели в этих местах.

Желательно также использовать южную стену

Не стоит ставить панели на восточной или западной стенах. Таким образом, в самый интенсивный период светового дня вы будете получать на свои панели только косые лучи, что значительно снижает эффективность системы

Свободное размещение. Самый эффективный вариант размещения солнечных батарей, но требует свободной площади во дворе. При свободном размещении солнечных батарей в частном доме их можно закреплять на шарнирах и таким образом, направляя их поверхность к солнцу под 90°.

Такое расположение батарей позволяет получить от них максимум мощности

Что входит в систему

Солнечные панели. О том, как их собрать, мы писали в этой статье (откроется в новом окне). Вы можете купить готовый комплект солнечных батарей для дома, но для экономии средств можно приобрести поликристаллические фотоэлементы и собрать солнечные батареи для своего дома своими руками.

Инвертор. Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток, близкий к 12 или 24 вольтам (в зависимости от подключения), инвертор преобразует его в переменный 220 В и 50 Гц, от которого можно питать все бытовые приборы.

Аккумулятор. Даже их система. Солнечная энергия вырабатывается не постоянно. В пиковые часы её может быть переизбыток, а с наступлением сумерек её выработка прекращается вовсе. Аккумуляторы накапливают электричество в течении светового дня и отдают его вечером/ночью. Как выбирать аккумулятор для солнечной электростанции написано в этой статье (откроется в новом окне).

Важно знать. Не рекомендуется использовать для этих целей обычные автомобильные аккумуляторы – они приходят в негодность за 2-3 года эксплуатации (на такой срок службы они и рассчитаны)

Контроллер. Обеспечивает полный заряд аккумуляторной батареи и защищает её от перезарядки и закипания. О том, какой контроллер выбрать мы писали в этой статье (откроется в новом окне).

Выгодны ли солнечные батареи для частного дома

В западных странах мода на солнечную энергетику продиктована больше заботой об экологии, чем поиском экономической выгоды. У нас реалии несколько иные.

При сохранении нынешних цен на поставляемое электричество, система из солнечных батарей, собранная своими руками для одного частного дома и семьи из 4 х человек, полностью окупается за 4-5 лет. При этом срок службы фотоэлементов – составляет 20-25 лет, а вот аккумуляторы придется менять через 5-7 лет в зависимости от качества батарей.

Пока нигде в мире (и Россия не исключение) не наблюдается снижения цен на поставляемое электричество, поэтому за срок службы фотоэлементов в солнечной панели, система успеет окупиться как минимум 4-5 раз.

Видео. Как рассчитать необходимое количество солнечных батарей для дома

В ролике наглядно показан порядок расчета площади солнечных батарей для частного дома. Полезно для тех, кто хочет учесть все расходы на сооружение системы автономного солнечного электроснабжения уже на этапе планирования.

Виды садовых светильников и фонарей на солнечных батареях, как и где использовать. Подбираем аккумулятор для солнечной электростанции Виды контроллеров для солнечных батарей и как выбирать Выгодно ли покупать комплектом солнечные батареи для дачи

Солнечные батареи своими руками: процесс сборки

Альтернативная энергетика стала доступнее! В 2018 году можно купить поликристаллическую солнечную панель мощностью в 150 Вт и напряжением в 12 В примерно за 115 долларов. Технологии изготовления панелей осваиваются и совершенствуются, поэтому уже несколько лет подряд наблюдается тенденция снижения их стоимости. Чтобы использовать энергию солнца в полной мере, нужно собрать домашнюю СЭС. Профильные компании предлагают готовые комплекты и услуги по монтажу солнечной установки. С другой стороны, есть менее затратное решение – солнечная батарея своими руками.

Солнечная батарея: что это и как работает

Солнечная батарея – это набор панелей, преобразующих энергию света, соединенных в конкретную схему, для достижения нужных электрических характеристик: напряжения, тока и мощности. Каждая панель – это кремниевая пластина с металлизированными дорожками для подключения к цепи. В готовых решениях они соединены на заводе, а монтажнику нужно собрать схему из нескольких, чтобы обеспечить электроснабжение объекта в необходимом объеме.

Принцип действия основан на фотоэффекте. Посветив на кремний, вы ничего не добьетесь, поэтому в структуру пластины вносят примести – легируют. В результате появляется избыток положительных или отрицательных носителей заряда, что зависит от типа примеси, формируются P и N области и pn-переход – по типу простейшего полупроводникового диода. Когда на него попадает свет, на выводах формируется фото-ЭДС. Однако величина напряжения диода достаточно мала – порядка половины вольта. Поэтому в одном солнечном модуле находится множество таких ячеек, а выходное напряжение батареи в целом доходит до 12–24 В.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Это интересно: На самом деле 12-вольтные солнечные батареи имеют на выходе напряжение вполовину больше, зависящее от количества света. При оптимальных условиях оно может достигать 18 В и более – это называется точка максимальной мощности (отрезок вольтамперной характеристики с наибольшим напряжением и током). Промышленные образцы обычно рассчитаны на работу с напряжением 12 и 24 В, использование последних позволяет снизить токи на первичной стороне преобразователя.

Так как солнечный свет не доходит до нас круглыми сутками – энергия будет вырабатываться только днем, чтобы пользоваться электричеством ночью, нужно ее накопить. Для этого потребуются аккумуляторы и контроллер для их заряда. Если вы собираетесь пользоваться не только 12-вольтовым оборудованием, но и привычными 220 В бытовыми приборами, нужен еще и инвертор.

Принцип работы солнечной батареи

Контроллеры заряда бывают разных типов:

Инвертор необходим для преобразования постоянного напряжения величиной 12 В, в переменное 110, 220, 380 и прочее. Обычно он рассчитан под одно выходное напряжение.

к содержанию ↑

Преимущества и недостатки этого вида энергии

В каждой из отраслей энергетики есть сильные и слабые стороны. Плюсы получения электричества из солнечного света:

Не используются ископаемые, жидкие и газообразные виды топлива.
Отсутствуют факторы загрязнения окружающей среды.
Солнечный свет – бесплатный источник энергии.

Но и без минусов не обошлось:

Стоимость батарей хоть и снижается, но все равно находится на высоком уровне.
Кроме панелей, нужны аккумуляторы и преобразователи.
Срок окупаемости от 5 лет.

Не забудьте учесть ресурс работы аккумуляторов и их периодическую замену. Солнечная энергия не настолько дешевая, как об этом часто утверждают. Однако если нет других вариантов – это подходящий способ электрификации.

Больше всего распространены поликристаллические и монокристаллические панели. Последние дороже, поскольку изготавливаются из однородных кристаллов кремния, больший КПД (около 15%). Поликристаллы производятся из вторсырья, остатков от изготовления монокристаллов и продуктов переработки панелей. Стоят примерно на 15% дешевле, имеют КПД чуть ниже (8–12%), при этом разные источники сходятся во мнении, что они показывают лучшие результаты в пасмурную или облачную погоду поэтому разница в цене не всегда оправдана. Аморфные батареи встречаются редко.

Как отличить поликристаллическую от монокристаллической солнечной панели?

Очень просто, у элементов монокристаллической структуры углы скруглены или сегментные, а цвет ее поверхности однородный: от темно-синего до черного. Поликристаллические элементы имеют форму правильных прямоугольников, а их цвет неоднородный, слегка переливающийся: от синего до почти черного, его текстура отдаленно напоминает камуфляж.

Поликристаллический и монокристаллический модули солнечной батареик содержанию ↑

Выбор места и проектирование

Для установки панелей подойдет часть пространства, на которую не падает тень и освещена солнечными лучами. Если вы задались вопросами постройки СЭС, скорее всего, живете в частном доме или собираетесь электрифицировать дачу. Вот список мест, которые подходят для установки батарей:

Крыша домов и хозяйственных построек.
Пустые места на земле во дворе.
Южные стены зданий.

Если крыша имеет любую конструкцию, в которой кровля расположена под углом к горизонту (двускатная, финская и т. д.) панели можно уложить непосредственно на нее. Для монтажа на горизонтальные и вертикальные, нужна металлическая конструкция, чтобы установить угол падения солнечных лучей, приближенный к прямому. Лучше, когда металлическая конструкция для установки на стены будет выполнена из алюминия или других легковесных сплавов, чтобы избежать лишней нагрузки на фундамент и кладку.

ВАЖНО! Эффективность установки снижается пропорционально углу падения света. Чем больше он отличается от 90 градусов, тем меньше электроэнергии вы получаете.

Пример проектирования батареи. Главное – чтобы она чаще всего смотрела на солнцек содержанию ↑

Проектирование

Нужно произвести правильный расчет мощности панелей, инвертора и емкости аккумулятора. Для этого необходимо определиться, для чего вам нужна солнечная батарея? Если как источник резервного питания, то рассчитайте, какое время резервной работы должна обеспечивать станция, и какое оборудование будет подключено к резервной сети.

Если нужен основной источник энергии, вы должны посчитать, какое количество времени всего в день работает каждый из ваших электроприборов, затем умножить число часов на их мощность. В результате вы узнаете, сколько кВт/ч энергии в день они потребляют. После чего добавьте про запас 20–50%, т. е. умножить количество кВт/ч на 1,2–1,5. Если разделить это число на напряжение АКБ (12 или 24 В) – вы получите емкость (А/ч).

Количество элементов панели подбирается исходя из их мощности и среднесуточного количества часов, когда в ваших широтах светит солнце. То есть если вы за день потребляете 1 кВт/ч, а солнечный день длится в среднем 10 часов, при этом максимально яркий свет падает в течение 4–5 часов, значит:

P=W/(Hs*k),

где P – общая мощность батареи, W – потребляемая мощность, Hs – количество солнечных часов, k – коэффициент максимальной яркости света, т. е. если из 10 часов солнце светит 4 часа очень ярко, а остальное время идет на спад, то он равен 4/10 или 0,4.

Инвертор подбирается исходя из количества работающей техники. В квартирах и домах на распределительных щитках установлены вводные автоматы на 16 А, это примерно 3.5 кВт, значит и инвертора такой мощности вам хватит с головой.

Последний шаг это монтаж всей установки. Самое сложное – это найти оптимальный угол наклона батареи. Нужно опытным путем определить угол, при котором наибольшую продолжительность времени солнечные лучи будут максимально приближены к перпендикулярному положению.

Монтаж солнечной батареи к крышек содержанию ↑

Пошаговый процесс сборки

Чтобы построить панель понадобится:

Алюминиевые уголки.
Фанера, ДВП или ДСП.
Герметик.
Прозрачное защитное покрытие (оргстекло или стекло с низким содержанием железа, каленное).
Солнечные батареи.
Шина для пайки СЭ (в идеале) или оплетка от провода, провод.
Кабель.
Шуруповерт.
Саморезы, уголки и прочие метизы.
Ножовка по металлу.

Сборка каркаса

Когда вы определились, какого размера должна быть панель – вырежьте шаблон из картона, разложите на нем кремниевые элементы, оставляя зазор между ними 3–5 мм. Кремний – очень хрупкий материал, этот зазор нужен, чтобы пластины не треснули в процессе нагревания и охлаждения. Затем обрежьте шаблон по размерам и приступайте к сборке алюминиевого каркаса. Можно соединять детали внахлест или встык, но для последнего нужно резать материал под 45 градусов, для этого удобно использовать стусло. Не забудьте вклеить защитное стекло, прежде чем смонтируете щит с солнечными элементами.

Спайка пластин

На обратной стороне пластин нанесен металлический слой серебристого цвета. Он поддается лужению с применением кислотного флюса. Заранее залудите провод или шину. Шина – это плоский проводник. Если такой нет, можно использовать оплетку кабеля или тонкий провод.

Спайка пластин между собой

Далее, нужно кисточкой нанести флюс на металлический слой на кремнии, быстрыми движениями паяльника размазать каплю припоя, когда поверхность станет более однородной и блестящей – контакт залужен. Некоторые используют флюс-карандаш. Не пробовал, но им, кажется, будет удобно работать. Припой ПОС-61 – подойдет для пайки. Последовательное соединение пластин повышает выходное напряжение, соединение групп в параллель – выходной ток.

Здесь есть две рекомендации:

Не перегрей! Чтобы не повредить пластину и контакт нельзя долго задерживаться паяльником, для этого нужен паяльник мощностью от 30 до 60 Вт, с теплоемким жалом (т. е. потолще).
Не расколи! Пластины очень тонкие и хрупкие. Во время пайки положите пластины на мягкий толстый картон, пенопласт, пенофол, тряпку, в конце концов. Это уменьшит вероятность скола при надавливании паяльником или переворачивании элементов.

Дополнительно нужно установить диод Шоттки. Если вы хотите избежать обратного тока от аккумулятора в темное время суток, то диод можно установить между батареей и аккумулятором. Производители не ставят диодов вовсе.

Сборка панели

Задняя крышка может быть выполнена из пластика, фанеры и других листовых материалов. Просверлите по его площади отверстия для циркуляции воздуха, при этом нужно залить герметиком все электрические соединения, чтобы избежать коррозии. После сборки необходимо установить ее на несущую стационарную конструкцию. Лучше предусмотреть возможность регулировки угла наклона – это поможет достичь оптимальной мощности в разные времена года, подстраивая положение под солнце.

Сборка самодельной солнечной панелик содержанию ↑

Солнечные батареи из подручных материалов

Если нет желания вкладывать больших денег в панели, но вам интересно попробовать на что они способны, можно собрать простейшую солнечную панель из старых радиодеталей самостоятельно.

Батарея из транзисторов

Транзистор для батареи со спиленной крышечкой

Для сборки нужны старые советские транзисторы в железных корпусах, типа КТ819 или МП21-МП43 и подобные. Их корпус напоминает летающую тарелку, две половинки которой соединены между собой, а шов закатан. Для разбора сточите поясок, и потяните половины в разные стороны. Внутри вы увидите кристалл кремния с двумя электродами, поместите его под яркий свет и вольтметром определите: между какими ножками присутствует самое высокое напряжение. Мощность одного самодельного фотоэлемента мала, а напряжение едва доходит до 0,3–0,5 Вт, вам понадобится порядка 30–40 штук, чтобы достичь желаемых 12 Вт, при этом токи будут маленькими.

Батарея из диодов

Диоды Д223Б

Диоды типа Д223Б выдают порядка 0,35 В на ярком солнце. Их корпус выполнен из стекла, но покрыт краской. Чтобы она сошла, залейте диоды растворителем, и оставьте на пару часов полежать, желательно в теплом, проветриваемом помещении, потом краска легко счищается. Ну а дальше вам придется спаять их в батарею, как было описано выше, для достижения нужного напряжения и тока.

Панель из фольги

Можно сделать батарею с помощью медной фольги. Для этого нужно взять два листа площадью 45 см2, очистить от жира окислов с помощью наждачной бумаги, отмыть в мыльном растворе. После нужно разогреть один из них, например, на электроплите (больше киловатта) до красно-оранжевого цвета, потом медь начнет чернеть – это появился оксид меди, держим еще 30 секунд. Выключите плиту и пусть все плавно остынет. На листе появится слой оксида черного цвета. Промываем под проточной водой, чтобы сошли крупные частицы оксида, должна остаться тонкая пленка, нельзя механически воздействовать на поверхность – скрести ее, чистить и гнуть.

Получится один лист со слоем оксида, а второй чистый, поместите их в емкость, отлично подойдет обрезанная 5-л бутылка. Лист с окисью будет у нас «минусом», а чистый «плюсом». Они не должны соприкасаться. Емкость наполняем солевым раствором (примерно 1 ложка соли на 1 литр воды). Таким образом, вы получите 1 ячейку для солнечного элемента.

к содержанию ↑

Видео:

Еще пример сборки:

Выводы

Солнечные батареи подходят для электроснабжения, но срок окупаемости устройств достаточно велик, поэтому применять как основной источник питания их довольно дорого. Самодельные фотоэлементы малопригодны для практического использования в качестве источника электроэнергии, но как датчик света они работают неплохо. Можно применить устройства в разных схемах фотореле. Домашняя СЭС – отличный вариант резервного электроснабжения, как основной ввод она может использоваться только в том случае, когда садовый участок расположен в не электрифицированном районе.

Альтернативные источникиЭффективна ли солнечная батарея для дачи и стоит ли покупать комплект

Альтернативные источникиКак выбрать солнечные батареи для дома

Спасибо, помогло!Не помогло

ТОП-120 фото-обзоров и инструкции для изготовления. Описание разновидностей и механизмов для начинающих

Идея преобразования солнечного света в электрическую энергию существует давно, и для этого специалистами разработано множество технологий. Сдерживающим фактором в массовом промышленном производстве солнечных батарей в большей степени является не высокий коэффициент полезного действия этих устройств и высокая цена.

На специализированных сайтах размещены разнообразные фото солнечных батарей с подробным описанием последовательности сборки, расхода и стоимости используемых материалов. Предприимчивые мужи, слегка поскрипев мозгами, из соображения экономии денежных средств, приступают к самостоятельному изготовлению резервных источников электрической энергии.

Следует отметить такую забавную тенденцию, что систематическое повышение тарифов за использование электрической энергии, на самом деле является катализатором развития целого направления альтернативных источников энергии.

Содержимое обзора:

Энергия Солнца во благо людям
Углеводородные энергоносители смеют свойство заканчиваться, а их использование не всегда происходит в чистых технологических процессах. Поэтому мы наблюдаем постоянное загрязнение окружающей среды, в которой живут люди.
Применение альтернативных источников электрической энергии позволит сохранить экологию для будущих поколений. Использование энергии Солнца имеет ряд преимуществ:
неиссякаемый потенциал. Светило способно удовлетворить потребности человека в любом количестве нужной ему чистой энергии;
энергия тишины. Преобразование солнечного света в электрическую энергию происходит в полной тишине. Это является важным фактором, который выгодно отличает этот процесс от других методов получения электрической энергии;
бесплатный свет. Солнечные лучи проникают повсюду и бесплатно согревают каждого жителя. Однажды вложив деньги в приобретение солнечных батарей, владелец может гарантированно эксплуатировать модуль в течение двадцати лет.
Основной принцип работы
Преобразование солнечного света в электрическую энергию происходит в результате того, что в полупроводнике возникают дополнительные носители дырок или электронов, как явление внутреннего фотоэффекта поглощения солнечного света.
При этом электроны собираются в n- области, а дырки концентрируются в р-области. На границе этих областей появляется сила, которая двигает электроны. Подключив внешнюю нагрузку, освещая при этом солнечным светом р-n переход, приборы зафиксируют ток электронов.
Блокирующий диод не позволит разрядиться аккумуляторам в темное время суток, поэтому его обязательно нужно включить в схему работы общего модуля. При изготовлении пластин, которые поглощают солнечный свет, используются редкоземельные металлы.
Не рентабельным делом было в прошлом веке развивать массовое производство из-за высокой стоимости исходных материалов. Сегодня, благодаря развитию технологий, специалисты предлагают использовать современные кремниевые фотоэлементы по вполне демократичной цене.
Рассчитать нужную мощность
После принятия судьбоносного решения изготовить самостоятельно в домашних условиях солнечную батарею, необходимо понимать какая требуется мощность. Выдаваемая мощность устройства находится в прямой зависимости от площади рабочей поверхности солнечных батарей. Чем больше пластин с фотоэлементами, тем мощнее солнечная батарея.
Обратите внимание!
Индивидуальная система, которая автономно обеспечивает электроэнергией дом, обычно применяется в районах, где нет централизованных электрических сетей. Комбинированная система предполагает совмещение использования электроэнергии от традиционного источника и солнечных батарей как резервный вариант.
Путем несложных арифметических действий следует определить суммарную необходимую мощность потребления энергии. Умножив величину генерируемой силы тока (А) на показатель напряжения (V), получим мощность солнечной батареи (Вт).
Из практики известно, что один квадратный метр поверхности солнечной батареи производит в час около ста двадцати ватт электрической энергии. Теперь нужно подобрать свинцово-кислотную аккумуляторную батарею достаточной емкости. Запаса энергии в аккумуляторах должно хватать на сутки бесперебойной работы все потребителей.
Если вам не приходилось иметь дело с эксплуатацией солнечных модулей, не стоит сразу создавать большую поляну из панелей. Пусть будут скромны ваши желания, сделайте для начала небольшой модуль и попробуйте его эксплуатировать во всех режимах.
Потребуются также данные об инсоляции в конкретной местности. Инвертор следует подбирать по показателю максимальной пиковой нагрузки. Желательно иметь возможность автоматического отключения нагрузок от аккумулятора и получения электроэнергии напрямую с солнечной батареи.
Последовательность сборки корпуса
Для того, чтобы изготовить солнечную батарею своими руками из подручных материалов, необходимо иметь определенный запас базовых знаний и минимальные навыки обращения с инструментом.
Обратите внимание!
Следует при разработке проекта быть предусмотрительным, и обеспечить расположение панелей таким образом, чтобы угол наклона солнечных лучей по возможности приближался к прямому углу. Основной качественной характеристикой данного устройства является показатель коэффициента полезного действия. Так вот, этот показатель напрямую связан с возможностью устройства автоматически поворачивать панели к Солнцу.
Для начала, следует поработать над схемой солнечных батарей и приготовить необходимые комплектующие материалы. Необходимо иметь:
листы многослойной фанеры толщиной десять миллиметров;
листы древесноволокнистой плиты повышенной плотности;
деревянные бруски для устройства бортиков;
стальные уголки, шурупы;
органическое стекло листовое, клей, краска.
Из фанеры следует сделать одинакового размера заготовки основания панелей. Теперь по периметру этих листов с помощью шурупов прикрепите деревянные бруски, которые будут служить бортиком для панели. Внутреннюю поверхность панели следует тщательно обработать антисептическим средством.
Верхнюю часть панели изготавливают из листового органического стекла. Оно имеет нужный показатель преломления солнечного света. Между собой панели нужно соединить стальными уголками по древесноволокнистой плите.
В боковых стенках панели необходимо сделать несколько вентиляционных отверстий. Чтобы придать панели косметический вид, следует покрыть двумя слоями масляной краски.
Обратите внимание!
Порядок сборки пластин
Достаточно ответственным этапом работ можно назвать сборку пластин с фотоэлементами. Желательно предварительно внимательно изучить инструкцию, как делать солнечную батарею.
От качества соединения между собой пластин напрямую зависит коэффициент полезного действия всей установки. Пластины довольно хрупкие по структуре, поэтому обращаться с ними следует крайне аккуратно.
Для того, чтобы получить необходимые показатели для своих потребностей, следуете правилу: соединенные параллельно элементы увеличат силу тока, а последовательно – величину напряжения. Пайку необходимо выполнять под защитным стеклом.
Следует также помнить, что фотоэлемент при пайке может изменить в большую сторону свои геометрические размеры. Для удобства дорожки с отрицательным и положительным знаком выделены разным цветом.
Когда нужно тестировать модуль
После закрепления пластин на основании, следует проверить панель на функциональность и получить предварительные результаты. Одна пластина дает 0.5 Вт, один квадратный метр выдает 120 Вт, десять квадратных метров – примерно 1.0 кВт. Эти показатели следует брать за основу при расчете количества панелей.
Такие тесты на функциональность желательно проводить в процессе пайки пластин с фотоэлементом. Если в частном доме проживают постоянно три человека, то используя площадь солнечных панелей в 20 квадратных метров, модуль произведет 2.0 кВт электрической энергии в час.
Этого вполне достаточно для нормальной работы холодильника, телевизора, компьютера и для освещения в темное время суток. По мере необходимости такие солнечные панели могут наращиваться, увеличивая при этом мощность модульной установки.
Монтаж модуля на проектное место
После того, как все отдельные солнечные батареи готовы, их нужно установить в едином модуле на проектное место. Это достаточно трудоемкий этап работы, поэтому нужно приготовить необходимые инструменты и приспособления для крепления к каркасу.
В сельской местности, достаточно распространенным вариантом размещения солнечных батарей, является земельный участок. На нем не должно быть деревьев, кустарников и прочих помех прямым солнечным лучам.
При расположении солнечных батарей на крыше дома, нужно быть уверенным, что стропильная система выдержит постоянную статическую нагрузку от комплекса батарей и динамическую нагрузку от снега, ветра и дождя.
Вначале нужно установить прочный каркас из стального уголка рамной конструкции и анкерными болтами закрепить к наклонным стропилам. Угол наклона стального каркаса следует подбирать из соображений прямого попадания солнечных лучей на поверхность пластин фотоэлементов.
Так же следует провести комплекс мероприятий по защите рамной конструкции основания. Для этого в верхней части ската крыши устанавливают специальные преграды для задержки снега или рассекатели.
Основные правила при установке
Для того, чтобы максимально использовать потенциал солнечной батареи следует соблюдать при установке определенные правила:
Выбор места. Наиболее подходящим местом для расположения солнечных батарей специалисты называют крышу дома. По возможности следует выбрать скат крыши, который расположен вдоль оси конька по направлению движения солнца, чтобы учитывать инсоляцию региона и обеспечить максимальную освещенность панелей.
Наклон панелей. Не обязательно наклон панелей должен повторять контур ската крыши. Если скаты крыши крутые, следует сделать прочный каркас из стального уголка и на нем расположить панели под небольшим углом к горизонту. Конструкция каркаса должна иметь возможность регулировки в зависимости от времени года и расположения Солнца.
Свободный доступ. В процессе эксплуатации на рабочей поверхности панелей может скапливаться снег, уличная пыль. Это является причиной снижения эффективности работы устройства. Поэтому должен быть свободный доступ для периодического проведения регламентных работ по обслуживанию солнечных батарей.
Популярные виды фотоэлементов
При изготовлении солнечных батарей для дома, необходимо выбрать фотоэлементы по техническим параметрам:
Монокристаллы. Годится для непрерывной эксплуатации в течение тридцати лет. Специалисты полагают, что это наиболее популярный материал. Коэффициент полезного действия может достигать 14 процентов при прямом попадании солнечных лучей. Батареи, которые уже простояли свыше тридцати лет, выдают около восьмидесяти процентов от проектной мощности устройства.
Поликристаллы. Можно непрерывно эксплуатировать до двадцати лет без изменений эксплуатационных показателей. При этом, коэффициент полезного действия такой батареи может составлять до девяти процентов.
Не имеет тенденции понижаться даже после продолжительного срока эксплуатации модуля. Использование этого материала позволит получать электроэнергию даже при пасмурной погоде и отсутствии регулировки, ориентирующей на Солнце.
Аморфные системы. Основу этого фотоэлемента составляет гибкий кремний, который поглощает свет Солнца. При любых погодных условиях такое устройство обеспечит стабильную работу с коэффициентом полезного действия до десяти процентов. Использование этого материала делает устройство сложным в изготовлении, увеличивает стоимость солнечной батареи.
Также имеют самый короткий срок гарантийной эксплуатации устройства. Такие системы оправдывают использование в экваториальной зоне. Там высокая солнечная активность и много пустынного места для размещения солнечных станций повышенной мощности.
В любом случае, выбирая вид фотоэлемента, следует руководствоваться своими финансовыми возможностями и качеством материала. Фотоэлементы желательно подбирать одного размера и вида. Обычно используют фотоэлементы размером 3х6 дюйма.
Маломощные солнечные батареи
Следуя пошаговой инструкции, не составит труда сделать самостоятельно солнечную батарею небольшой мощности. Рассмотрим подробно порядок изготовления солнечной батареи с использованием медной фольги размером 9,0 х 5,0 сантиметра.
Для начала фольгу нужно тщательно обезжирить спиртом или раствором хозяйственного мыла. С помощью наждачной шкурки следует убрать с поверхности налет окисла меди. Пусть теперь в течение получаса лежит на горячей конфорке электрической плиты.
После непродолжительного температурного шока окисел меди превращается в оксид и легко отслаивается с поверхности. После равномерного и медленного остывания, остатки можно смыть под струей проточной воды. Теперь необходимо вырезать второй лист медной фольги такого же размера.
К обоим листам следует прикрепить медные провода в полихлорвиниловом покрытии. Плюсовой провод должен исходить от необработанного листа фольги. Не должно быть жировых пятен и механических повреждений на фольге. Емкостью для электролита вполне может служить чистая пластмассовая посуда.
Пластины из медной фольги следует разместить таким образом, чтобы они были напротив друг друга, не соприкасаясь между собой в емкости. Теперь емкость нужно наполнить солевым раствором воды, на три сантиметра до верха пластин.
Под действием солнечного света будет происходить химическая реакция и по проводам потечет электрический ток. Мощность такого источника невелика, однако такой источник вполне можно использовать для светильника на солнечной батарее в туристическом походе, зарядки мобильного телефона.
Далеко не каждый может позволить себе купить готовую солнечную батарею. Поэтому такой бюджетный вариант вполне имеет право на жизнь.
Фото солнечной батареи своими руками
как сделать в домашних условиях, панель для дома, самодельная из подручных средств
Материалы для изготовления солнечной батареи можно купить в специализированном магазине или заказать в интернете
Электричество – незаменимая часть нашей жизни. Но вместе с тем это дорогое удовольствие, которое наносит вред окружающей среде. Чтобы получать бесперебойное освещение, тепло и работу всех электрических приборов, весь мир использует солнечные батареи. Собрать конструкцию достаточно легко, можно самостоятельно справиться с поставленной задачей.
Принцип работы солнечного модуля своими руками
Многие начинают устанавливать на своих домах солнечные батареи, которые позволяют абсолютно бесплатно получать электроэнергию. Достаточно просто сделать солнечный модуль самостоятельно, потратив небольшую сумму на материалы. Но для начала необходимо разобраться, как работает панель из подручных материалов.
Схема солнечной батареи:
Коллектор;
Аккумулятор;
Инвертор.
Коллектор представляет собой конструктор из небольших по размеры деталей. Работа устройства заключается в преображении солнечной энергии в поток электронов положительного и отрицательного заряда. Высокого напряжения ток типовые детали вырабатывать не в силе.
Нормой считается формирование одного элемента – 0,5 Вт. Солнечный коллектор должен крафтится ток напряжением в 18 Вт. Этой энергии хватит для зарядки аккумулятора мощностью 12 Вт. Для больших зарядов потребуется большая площадь модуля.
Аккумуляторы для солнечных батарей для дома или дачи обеспечивают нужно количество электрической энергии. Заряда одного модуля не хватит. Но многое зависит от приборов, которые работают от мощности солнечной панели.
Количество аккумуляторов со временем потребуется увеличить. Вместе с этим необходимо приобретать и коллекторы. Для одной системы можно взять больше 10 аккумуляторов.
Аккумуляторы и инверторы потребуется купить в специализированном магазине или на рынке. Но саму солнечную батарею можно соорудить из подручных материалов.
Принцип работы инвертора заключается в переработке добытого тока в электрическую энергию. При покупке устройства необходимо учитывать характеристику элемента. Мощность прибора должна составлять не менее 4кВт.
Сделать безопасный и практичный ветрогенератор можно самостоятельно. Что для этого необходимо узнавайте в следующем материале: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/elektrichestvo/vetrogenerator-svoimi-rukami
Монтаж солнечных батарей своими руками: расчетные работы
Раму для солнечных батарей можно сделать самостоятельно из подручных материалов, что поможет сэкономить. Но можно и приобрести готовый вариант. Для самостоятельно изготовления лучше всего использовать дюралюминий. Но можно специально подготовить и другой материал, который покрывается особенной защитой.
Для начала необходимо рассчитать размеры рамы. Необходимо взять необходимый заряд аккумулятора. Берем данное число за основу и разделяем на 0,5 Вт. Получается нужно количество элементов.
Для зарядного тока в 3,6 А потребуется соединить параллельно 3 цепочки. Для этого количество необходимых деталей умножается на 3 цепочки. Если умножить данный показатель на цену, то можно узнать стоимость панели.
Детали на солнечной панели необходимо соединять параллельно-последовательно. Стоит соблюдать равное количество элементов в каждой цепочке.
На деле полученный расчет будет меньше, так как солнце неравномерно светит на протяжении всего дня. Для полноценного заряда потребуется соединить вместе несколько панелей. Так получится 6 рядов элментов.
Необходимые инструменты для работы:
Сварочный аппарат;
Канифоль;
Монтажный провод;
Герметик на основе силикона;
Двусторонний скотч.
Количество инструментов может меняться. Чтобы разместить все элементы на раме, потребуется модуль размером 90х50 см. Если в готовых рамах другие размеры, то можно провести иные расчеты.
Подбор и пайка солнечных элементов
Геопанель должна работать при температуре 70-90 градусов. Но контролировать данный показатель бывает непросто. Именно поэтому в раме потребуется проделать отверстия для вентиляции. Их диаметр приблизительно 10 мм. Элементы для батареи придется спаять самому.
Для приобретения набора элементов для пластин потребуется потратить определенную сумму. Но в итоге все равно выйдет дешевле, чем те варианты, что выпускает Мариуполь и другие заводы. Это кремниевые пластины, способные перерабатывать солнечную энергию в электричество. Для их производства используется поликристаллический кремний.
Пайка деталей включает такие этапы:
Проводники необходимо нарезать согласно заготовкам;
Элементы устанавливаются на нужных местах;
На контакты наносят припой и кислоту;
Дальше происходит фиксация проводников;
Затем начинают паять.
Перед работой стоит учесть, что перевертывать сваренную конструкцию бывает непросто. Именно с этой целью сначала спаиваются элементы, а затем ряды. На крайних элементах делают шину на минус и плюс. Выводящая проводка оснащается изоляцией. Наружная сторона рамы оборудована клеммой.
Если возникают трудности при пайке, то можно обработать контакты нулевой наждачной бумагой.
Дальше необходимо прикрепить панели к основанию. Здесь пригодится силиконовый герметик. Силикон соединяет все элементы и провода с основанием.
После соединения элементов следует проверить их работоспособность. Для этого используют тестер. Оптимальные показатели прибора – 17-19 Вт. Данное мероприятие проводят несколько дней и только после этого переходят к герметизации.
На раму наносят герметик и монтируют оргстекло. Нужно выделить время, чтобы силикон высох. К раме оргстекло прикрепляется с помощью саморезов. Все швы также необходимо заполнить герметиком.
Сборка солнечной панели своими руками
После спайки собираем все элементы воедино. Для начала необходимо разобраться с инверторами. Они перерабатывают ток и меняют его напряжение.
Виды инверторов:
Системные – дополнительный источник энергии. При создании энергии в комплексе с центральным источником электроэнергии, аккумуляторы совсем не потребуются.
Гибридные – подходит в качестве основного источника, но от центральной подачи отказываться все равно не стоит. Такие инверторы способны не только перерабатывать энергию, но и накапливать ее.
Автономные – используются без центрального энергоснабжения. Монтируется с необходимым количеством аккумуляторов.
Количество аккумулятор для дома придется рассчитать, исходя из требуемой мощности. Также играет роль количество панелей и высота их установки. Чем выше смонтировать солнечную батарею, тем лучше.
Для домашних нужд семьи необходимо 4 кВт.
К аккумулятору солнечная батарея подключается при помощи диода. Такое мероприятие не позволит батареи разрядиться за ночь. Для исключения перезарядки и закипания приборов приобретается контроллер заряда.
Солнечные батареи особенно пригодятся там, где часто отключают электроэнергию. Насколько они эффективны узнаете, прочитав нашу статью: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/elektrichestvo/solnechnye-batarei
Способ, как сделать солнечную батарею в домашних условиях
Чтобы сделать солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо запастись нужными материалами. Потребуется медный лист, пластиковая бутылка без горлышка, кухонная соль, теплая вода и 2 зажима. Из инструментов пригодится тестер, электроплита и наждачная бумага.
Последовательная сборка солнечной батареи:
Отрезаем кусок металла подходящего размера для размещения на спирали электрической плиты.
На плите медь нагреется и почернеет. Спустя полчаса можно снять материал.
Медь должна остыть. Материал начнет сжиматься и окись отслоится.
После остывания меди, материал моет в теплой воде.
Дальше начинается изготовление солнечной панели. Отрезаем еще одну медную пластину. Сжимаем 2 части и помещаем в бутылку. Медные части не должны контактировать между собой.
Фиксируем материал с помощью зажимов.
Подсоединяем провода к плюсам и минусам.
В бутыль помещаем соленую воду. При этом жидкость не должна доставать к меди несколько сантиметров.
Такая простая конструкция способна работать даже без солнечной энергии. Но это достаточно простая панель. Подходит она для зарядки мобильника, не более. Проверить работоспособность модуля можно с помощью тестера.
Особой популярностью пользуется энергосберегающая система отопления дома. Подробности на сайте: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/kanalizatsiya/energosberegayushchie-sistemy
Солнечные батареи своими руками из подручных средств
Многие выполняют отличные солнечные модули из подручных средств. Для работы можно использовать жестяные банки. При этом материал таких бутылок – обязательно алюминий.
Как сделать солнечную батарею из пивных банок:
Сначала необходимо подготовить материал. Для этого банки промываются. Дно следует пробить, чтобы отобрать тепло.
Поверхности материала следует обезжирить.
Банки склеиваются между собой.
Для каркаса солнечного модуля потребуется основание, деревянная рама и оргстекло. Подложка основы выполняется из фольги. Это усилит светоотражающую функцию основы.
Для солнечного модуля не рекомендуется использовать материал из-под пива, так как он был подвержен высокой коррозии и плохо сохраняет тепло.
Использование солнечной энергии в качестве источника электроэнергии несет экологическую безопасность. Использование подручных средств позволяет сэкономить на обустройстве солнечного модуля. От такого в выигрыше остаются все.
Сборка солнечных батарей своими руками (видео)
Изготовить солнечную батарею сможет каждый желающий. Для этого не требуется особых навыков и материалом. Самодельные приборы выполняют из подручных средств. Но, если делать серьезную панель, то придется приобрести аккумуляторы и инверторы.
Эти любители DIY Powerwall строят свои собственные домашние аккумуляторные системы
Растущее число энтузиастов, занимающихся домашним хозяйством, обращает свое внимание на накопление энергии в жилых помещениях.
Для этих поклонников Powerwall от Tesla за 3000 долларов не впечатляет. Вместо этого они создают свои собственные версии DIY — за небольшую часть стоимости.
Джеху Гарсия, Питер Мэтьюз и Даниэль Рёмер — лидеры движения, которое использует социальные сети, чтобы показать, как можно собрать домашние аккумуляторные батареи из аккумуляторов ноутбуков.
Гарсия, чей канал на YouTube насчитывает почти 113 000 подписчиков, работает над созданием самодельной аккумуляторной системы промышленного масштаба с емкостью хранения 1 мегаватт-час. Его видео-анонс проекта был просмотрен более 91 000 раз.
Гарсия впервые рассказал, как создать самодельную версию Powerwall от Tesla в 2016 году. Хотя он так и не завершил проект, он вдохновил других ютуберов последовать его примеру.
Одним из них был австралиец Питер Мэтьюз, который ведет форум под названием DIY Powerwalls.В августе он продемонстрировал 23 000 подписчиков на своем канале YouTube самодельную систему хранения аккумуляторов на 40 киловатт-часов, собранную из 4480 литий-ионных элементов размером 18650.
В другом месте в Интернете Даниэль Ремер, который управляет веб-сайтом DIY Tech & Repairs, который имеет более 5000 подписчиков на YouTube, предлагает уроки о том, как собрать ячейки модели 18650 в пакеты, которые можно использовать для домашнего хранения.
Пока Гарсия не осуществит свои планы по созданию аккумуляторной системы на 1 мегаватт-час, Рёмер, похоже, удостоится чести создать самую большую в мире самодельную систему хранения энергии с емкостью более 100 киловатт-часов.
Другие руководства по батареям на YouTube включают DIY Tesla Powerwall Майка, где зрители могут увидеть экономию от любительской установки с солнечной батареей и хранилищем, и AveRage Joe, управляемый Джо Уильямсом, который демонстрирует попытки заставить 10-киловаттную систему работать в течение 24 часы.
YouTube — лишь один из нескольких каналов, на которых собираются поклонники заряда батареи. Страница DIY Powerwalls в Facebook, также управляемая Мэтьюзом, насчитывает более 7100 участников.
Стоимость создания собственной версии Powerwall, естественно, зависит от ряда переменных, от используемых частей до емкости хранилища.В видео, опубликованном в 2015 году и просмотренном более миллиона раз, Гарсия заявил, что может построить DIY Powerwall за 300 долларов.
Между тем, британский канал DIY Powerwall на YouTube оценивает стоимость в 900 долларов. Несмотря на такое снижение затрат, маловероятно, что YouTube-пользователи Powerwall сделают самодельный проект, что вызовет волну любительского производства систем хранения энергии.
Получение ячеек — например, от старых ноутбуков, купленных на eBay — является рутинной работой. «Когда они приходят ко мне, это просто аккумуляторы для ноутбуков», — объясняет Мэтьюз в видео.«Они мертвы. Обычно они больше не взимают плату «.
Обычно причина в том, что одна или несколько ячеек вышли из строя. Проверка того, что они находятся в рабочем состоянии, может занять около часа на каждую ячейку. «Это очень трудоемкий процесс», — объясняет Мэтьюз.
Затем вам нужно собрать аккумуляторную систему, что включает в себя создание какой-то коробки или корпуса для ее установки. Ютуберы, поддерживающие нестандартные аккумуляторные системы, обычно имеют хорошо укомплектованный сборочный цех или мастерскую, где можно поиграть.
То, что у них в итоге получается, иногда бывает достаточно большим, чтобы заполнить небольшой сарай, и совсем не близко к настоящему Powerwall с точки зрения дизайна или эстетики. Посмотрим в сторону, есть еще проблема безопасности.
«Самостоятельное хранение энергии — это не то, что мы будем поощрять из-за неотъемлемых опасностей, связанных с электричеством и батареями», — сказал Ник Дженки из Dulas, специализированной консультационной фирмы по возобновляемым источникам энергии.
«Мы видели примеры, когда отечественные производители энергии пытались построить« Powerwalls », используя старые аккумуляторы 18650 для портативных компьютеров», — сказал он.«Однако никому, даже опытному инженеру, крайне не рекомендуется собирать литий-ионный аккумулятор большой емкости из бывших в употреблении или даже новых компонентов».
«Помимо опасностей, связанных с электричеством и высоким напряжением, литиевые элементы содержат легковоспламеняющиеся органические растворители и могут загореться при неправильном обращении», — отметил Дженки.
«В случае большой батареи возгорание будет очень серьезным и потенциально опасным для жизни», — сказал он.
Вот почему, по словам аналитика по хранению энергии GTM Research Бретта Саймона, «хранение энергии своими руками, вероятно, останется прерогативой нескольких преданных любителей, а не тенденцией, которая подорвет рынок.»
«Кроме того, по мере того, как бытовые системы хранения становятся все более популярными, потребители с гораздо большей вероятностью приобретут надежный бренд с гарантией, чем попытаются создать свою собственную систему», — добавил он.
государственных стимулов для использования солнечной энергии: скидки, налоговые льготы и т. Д.
Типы стимулов для использования солнечной энергии
Солнечные стимулы бывают разных форм. Вот несколько распространенных программ:
Налоговые льготы
Часть затрат на ваш проект может быть вычтена из вашего налогового обязательства, уменьшив сумму налогов, которые вы платите при подаче заявления.В дополнение к федеральному ИТЦ, доступному для всех американцев, в некоторых штатах есть свои собственные налоговые льготы на солнечную энергию.
Скидки
Частичное возмещение, возвращаемое владельцу после покупки системы. Как правило, это включает покупку у продавца солнечной энергии, а затем подачу заявки на скидку в коммунальную компанию, местное правительство или другую организацию, реализующую программу скидок.
Ссуды под низкий процент
Ссуды по ставкам ниже рыночных для проектов в области возобновляемых источников энергии. Эти ссуды предлагаются по сниженной процентной ставке, чтобы побудить людей вкладывать средства в энергоэффективные улучшения своего дома.
Льгота по налогу на имущество
В некоторых штатах солнечные системы освобождены от налогов на имущество. Дом оценивается так, как будто в нем не установлена солнечная система, что снижает налоговое бремя домовладельца.
SREC
В государствах-участниках домовладельцы получают кредиты на вырабатываемую ими солнечную энергию, которые называются SREC (сертификаты солнечной возобновляемой энергии). Затем они могут продать эти кредиты коммунальным компаниям через местный рынок.
Коммунальные предприятия покупают SREC, чтобы соответствовать своим Стандартам портфеля возобновляемых источников энергии (RPS), регламентирующим, какая часть электроэнергии поставщика коммунальных услуг поступает из возобновляемых источников.Если они сами не производят достаточно возобновляемой энергии, они могут покупать SREC у независимых производителей, чтобы удовлетворить свою квоту на солнечную энергию.
SREC может стоить от 5 до 450 долларов в зависимости от спроса и предложения на местном рынке, поэтому ценность этого стимула может сильно колебаться в зависимости от того, где вы живете.
Стимулы, основанные на результатах (PBI)
Стимулы, основанные на результатах (PBI), — это стимулы, которые присуждают фиксированную выплату за каждый киловатт-час произведенной солнечной энергии.PBI регулируются вашим соглашением об измерении нетто с вашей коммунальной компанией.
Калькулятор рентабельности инвестиций в солнечную энергию: расчет периода окупаемости солнечной энергии
Формула окупаемости солнечной энергии
Чтобы вычислить период окупаемости без калькулятора стоимости солнечных панелей, мы сначала рассчитаем истинную стоимость установки солнечной энергии после того, как будут заявлены стимулы. Затем мы сравниваем это со стоимостью электроэнергии от коммунальной компании, которая говорит нам, сколько времени нужно, чтобы система стала безубыточной.Используйте приведенную ниже формулу:
(Общая стоимость системы — Стоимость поощрений) ÷ Стоимость электроэнергии ÷ Годовое использование электроэнергии = Срок окупаемости
Стоимость системы — это общая стоимость установки вашей системы, которая включает оборудование, разрешающее, доставка, заработная плата подрядчиков и другие сопутствующие расходы по проекту.
Стоимость льгот покрывает любые кредиты или льготы, которые вы получаете за использование солнечной энергии. Основным стимулом является налоговый кредит на инвестиции в солнечную энергетику , кредит в размере 26% от ваших федеральных налогов.Большинство людей имеют право требовать его, поэтому мы учитываем это в наших расчетах. В вашем районе могут быть другие государственные или местные льготы.
Стоимость электроэнергии можно узнать у поставщика коммунальных услуг. Здесь можно найти средние показатели по штатам.
Ваше потребление электроэнергии указано в вашем счете за электроэнергию. Умножьте свое ежемесячное использование на 12 месяцев или получите годовые счета от своей коммунальной службы для более точной оценки.
Примеры сроков окупаемости
Рассчитаем несколько различных сценариев окупаемости.
Сценарий № 1: Средние национальные тарифы на электроэнергию в США, установленные подрядчиком, из расчета 1 доллар / ватт
Предположим, ваша семья является «средней» во всех смыслах, используя 914 кВтч в месяц, оплачиваемых по ставке 12,95 цента за кВтч. .
914 кВтч / мес. x 12 месяцев = 10 968 кВтч / год
Система 6,9 кВт полностью компенсирует ваше энергопотребление. В настоящее время мы продаем систему SolarEdge / Astronergy мощностью 6,9 кВт за 10 224,70 долл. США (цена актуальна на 22 ноября 2019 г., дату, когда мы опубликовали это руководство).
Местный подрядчик может взимать с вас 1 доллар за ватт за установку вашей системы, что составляет 6900 долларов за эту систему мощностью 6,9 кВт (6900 Вт).
Мы также оценим 1000 долларов на оплату разрешений и транспортных сборов.
Общая стоимость установки вашей системы составляет 18 124,70 долларов США. 26% этой суммы можно запросить в рамках федеральной налоговой льготы на сумму 4 712,42 доллара США.
(18 124,70 долл. США — 4712,42 долл. США) ÷ 0,1295 долл. США / кВтч ÷ 10 968 кВтч / год. = 9,44 года
В этом сценарии требуется 9.44 года, чтобы окупить ваши инвестиции. Это предполагает, что у вас средние затраты на электроэнергию и вы наняли подрядчика для установки вашей системы.
Сценарий № 2: Средние национальные тарифы на электроэнергию в США, самостоятельная установка
Вы также можете установить свою систему самостоятельно. Это сведет на нет затраты на установку в размере 6900 долларов, но мы должны добавить еще 500 долларов на инструменты и затраты на электрика для завершения окончательного подключения. Мы также сохраняем смету в 1000 долларов на доставку и получение разрешений.
Это снижает стоимость вашей системы до 11 724 долларов.70 , с 26% налоговым вычетом 3 048,42 долларов.
Вот как изменяется срок окупаемости, если вы устанавливаете самостоятельно:
(11724,70 доллара — 3048,42 доллара) ÷ 0,1295 доллара США / кВтч ÷ 10 968 кВтч / год. = 6,11 лет
При самостоятельной установке системы потребуется 6,11 лет , чтобы окупить первоначальную стоимость системы. Самостоятельная установка позволяет окупить вашу систему примерно на три года быстрее, чем нанимать установщика.
Сценарий № 3: Высокие тарифы на электроэнергию
Если ваши затраты на электроэнергию выше средних, это еще больше сокращает период окупаемости, поскольку вы экономите больше на счетах за коммунальные услуги каждый месяц.
Давайте возьмем в качестве примера Род-Айленд, где самая высокая стоимость электроэнергии среди 48 смежных штатов. При 21,74 цента за кВтч это почти вдвое больше, чем в среднем по США.
Предположим, что среднее потребление энергии с помощью установки от местного подрядчика:
(18 124,70 долл. США — 4 712,42 долл. США) ÷ 0,2174 долл. США / кВтч ÷ 10 968 кВтч / год. = 5,63 года
И тот же сценарий, если вы выберете установку своими руками:
(11724,70 — 3048 долларов.42) ÷ $ 0,2174 / кВтч ÷ 10968 кВтч / год. = 3,64 года
Как видите, солнечная энергия еще более привлекательна в штатах с высокими затратами на электроэнергию. Устранение высоких счетов за электроэнергию приводит к довольно быстрой окупаемости: 3,64 года, , если вы выполняете установку своими руками, или 5,63 года, , если вы нанимаете подрядчика.
Сценарий № 4: Низкие тарифы на электроэнергию, более дорогая система
Для сравнения, давайте перейдем к другому концу спектра.Мы попытаемся найти наихудший сценарий развития солнечной энергетики: самые низкие затраты на электроэнергию в стране (Луизиана, 9,09 цента / кВтч).
Сколько времени потребуется, чтобы окупить ту же систему 6,9 кВт?
(18 124,70 долл. США — 4712,42 долл. США) ÷ 0,0909 долл. США / кВтч ÷ 10 968 кВтч / год. = 13,45 года
Срок окупаемости увеличится до 13,45 года , если нанять подрядчика для установки. Даже с учетом этого наихудшего сценария вы все равно окупитесь примерно на половине срока 25-летней гарантии на панель и сможете получить разумную окупаемость своих инвестиций.
Как рассчитать рентабельность инвестиций в солнечные панели?
Другая цифра, которая вас, вероятно, интересует, — это то, сколько денег вы можете сэкономить в течение срока службы вашей системы.
Для этого мы хотим рассчитать стоимость владения в течение срока гарантии на вашу панель (25 лет) и сравнить ее со стоимостью покупки электроэнергии у коммунальной компании за тот же период времени.
Также обратите внимание, что инверторы имеют более короткий срок службы, чем солнечные панели. Вам нужно будет заменить инвертор хотя бы один раз в течение срока службы системы, что необходимо учитывать при расчетах рентабельности инвестиций.
Проще говоря, вот как рассчитать рентабельность инвестиций в солнечную энергию:
Пожизненные затраты на электроэнергию от коммунального предприятия — пожизненные затраты на солнечную энергию = Солнечная рентабельность
Срок службы солнечной энергии включает:
Оборудование
Доставка
Разрешение и проверка
Установка
Льготы и скидки (Федеральный налоговый кредит применяется ко всем указанным выше статьям)
Плата за финансирование (если применимо)
Плата за подключение к сети
Замена деталей
И вот как рассчитать Стоимость электроэнергии за весь срок службы:
Стоимость электроэнергии за кВтч x Ежемесячное потребление кВтч x 12 месяцев x 25 лет
Пример расчета рентабельности инвестиций
Давайте использовать то же самое 6.Система мощностью 9 кВт из сценариев выше. В нашем примере система стоит 8 676,28 долл. США , если вы решите установить ее самостоятельно, или 13 412,28 долл. США , если вы нанимаете местного подрядчика для ее установки по цене 1 долл. США за ватт.
Эта система содержит струнный инвертор SolarEdge с 12-летней гарантией, который в настоящее время оценивается в 1 691 доллар. Замена инвертора через 12 и 24 года добавляет еще 3382 доллара к затратам, указанным выше.
Коммунальная компания будет взимать ежемесячную плату за доступ к сети.Это примерно 15 долларов в месяц, или 4500 долларов на подключение к сети в течение 25 лет.
Принимая во внимание эти дополнительные расходы, стоимость владения этой системой в течение всего срока службы составляет долларов США 16 558,28 при самостоятельной установке или 21 294,28 долларов США при найме подрядчика.
Используя средние показатели по стране, вот сколько будет стоить покупка электроэнергии у коммунального предприятия в течение 25 лет:
$ 0,1295 x 914 кВтч x 12 x 25 = 35508,90 долларов США
Сравните эти цифры, чтобы рассчитать доход от солнечной панели за весь срок службы. на инвестиции:
Рентабельность инвестиций в системы DIY:
$ 35 508.90 — 16 558,28 долл. США = 18 950,62 долл. США экономии за 25 лет
Окупаемость инвестиций для систем, установленных подрядчиком:
35 508,90 долл. США — 21 294,28 долл. США = 14 214,62 долл. США экономии за 25 лет
Каковы некоторые факторы, влияющие на солнечную энергию ROI?
Несколько факторов могут повлиять на ROI вашей солнечной системы. Вот несколько основных участников, которые влияют на окупаемость ваших инвестиций в солнечную энергию:
Затраты на установку
Установка составляет основную часть стоимости вашего проекта.
В отчете Национальной лаборатории возобновляемой энергии за 2018 год указывается от 2,65 до 3 долларов за ватт для систем, построенных Vivint и Sunrun. Однако само оборудование стоит всего от 1,20 до 1,50 доллара за ватт, а остальные расходы идут на установку и накладные расходы.
Это более чем 100% наценка на сборы за установку от национальных установщиков солнечных батарей.
Местные подрядчики предлагают более выгодные тарифы, но они по-прежнему берут от 75 центов до 1 доллара за ватт за установку оборудования, которое вы заказываете.Вы все еще собираетесь потратить несколько тысяч долларов на установку.
Многие из наших клиентов экономят деньги, выбирая самостоятельную установку своей системы, сокращая плату за установку. Некоторые приглашают электрика для окончательного подключения к сети, посещение которого стоит всего несколько сотен долларов.
Хотите знать, что нужно для самостоятельной установки солнечной системы? Ознакомьтесь с нашей временной шкалой DIY Solar. Мы предоставляем бесплатные консультации по проектированию системы и руководство по установке, чтобы предоставить вам инструменты, необходимые для самостоятельной установки системы.
Налоговые льготы
До 2020 года федеральное правительство предлагает налоговую скидку в размере 26% от всей стоимости вашей системы, включая оборудование, доставку, сборы, установку и т. Д. Большинство людей имеют право претендовать на эту льготу (вы должны должны федеральные налоги, чтобы потребовать кредит).
Сумма кредита снижается с 2020 года до истечения срока действия программы в 2022 году. Узнайте больше о Федеральной налоговой льготе.
Также могут быть предусмотрены скидки и гранты в зависимости от штата или округа для вашего региона, что еще больше снижает стоимость солнечной энергии.Посетите нашу страницу государственных и местных льгот, чтобы найти дополнительные программы в вашем районе.
Эти льготы следует вычесть из стоимости вашего проекта при оценке окупаемости инвестиций в солнечную энергию.
Сборы и разрешения
Штаты и округа обычно взимают плату за проверку и разрешение вашей новой солнечной установки.
Это зависит от местоположения, но обычно общая сумма меньше (иногда намного меньше) 1000 долларов США. Чтобы начать процесс получения разрешения, вам необходимо обратиться в местный орган власти , имеющий юрисдикцию (AHJ).
AHJ — это организация, отвечающая за выдачу разрешений и инспектирование новых солнечных установок по месту вашего проживания. Может быть несколько AHJ, которые наблюдают за процессом. Общие места для поиска:
Ваше предприятие электроснабжения
Департамент планирования вашего города / округа
Департамент пожарной охраны города / округа
Быстрый звонок в мэрию или отдел планирования поможет вам начать работу. Для получения дополнительной информации загрузите наше руководство по разрешению на использование солнечной энергии.
Техническое обслуживание и замена
Солнечные системы содержат мало движущихся частей и, как следствие, требуют очень небольшого технического обслуживания.Помимо того, что панели должны быть чистыми и очищенными от мусора, вам не нужно проводить много технического обслуживания подключенных к сети систем.
Тем не менее, при расчете рентабельности инвестиций следует включить в уравнение замену деталей. Гарантия на солнечные панели составляет 25 лет, и часто они служат немного дольше (хотя и с меньшей эффективностью). Гарантия на струнные инверторы обычно составляет 10-15 лет, а это означает, что вы должны рассчитывать на замену инвертора хотя бы один раз в течение срока владения.
Эта стоимость замены должна быть учтена в уравнении рентабельности инвестиций в солнечную батарею. Вы можете справиться с этим одним из двух способов:
Купите инвертор на замену, когда он вам понадобится.
Купите расширенную гарантию на инвертор заранее, чтобы продлить гарантию на замену до срока службы ваших панелей.
Второй вариант более экономичен, но требует, чтобы вы заплатили немного больше вперед. В любом случае стоимость замены инвертора должна учитываться при расчетах рентабельности инвестиций.
Прочтите нашу статью о гарантиях на солнечные батареи для получения дополнительной информации.
Лизинг и финансирование
Мы не рекомендуем заключать договор аренды солнечной энергии или покупки электроэнергии (PPA). Они съедают стоимость ваших инвестиций и в некоторых случаях могут фактически привести к потере денег.
Аренда сопряжена с высокими затратами на протяжении всего срока службы из-за сложного процента, встроенного в структуру аренды. Они также не позволяют вам претендовать на получение федерального налогового кредита или любых других льгот. Эти льготы поступают компании, предлагающей аренду — они владеют оборудованием, а это означает, что они сохраняют за собой право требовать льготы.
Аренда также усложняет продажу вашего дома. Мы рекомендуем прочитать эту статью Bloomberg: «Что случилось, когда я купил дом с солнечными панелями», в которой рассказывается о головных болях, вызванных покупкой дома и наследованием солнечных панелей, арендованных у Sunrun.
Если бюджет вызывает беспокойство, мы рекомендуем вместо этого профинансировать вашу систему. Банки предлагают более выгодные ставки по кредитам, и вы сохраняете стимулы, потому что владеете системой. Вы также можете иметь право на получение льготных ставок через ссуду FHA (Федеральное жилищное управление), которая покрывает проекты по благоустройству дома, такие как установка солнечной системы в ваш дом.
Структура счетов за коммунальные услуги
Стоимость электроэнергии может варьироваться в зависимости от вашего местоположения, в среднем от 9 до 22 центов за кВтч. (Гавайи являются выбросом на уровне 33,82 цента за кВтч из-за необходимости поддерживать свою собственную энергосистему, поскольку они отделены от материка).
Более того, большинство коммунальных предприятий не взимают фиксированную плату за электроэнергию. Большинство из них будет взимать более высокие тарифы в периоды пикового использования, а некоторые устанавливают разные тарифы на энергию, генерируемую солнечными батареями, по сравнению сэнергия, поступающая из сети.
Ваше коммунальное предприятие опишет структуру выставления счетов в рамках вашего контракта с ними, называемого соглашением об измерении нетто. Модель выставления счетов может повлиять на рентабельность инвестиций в солнечные панели. Вот некоторые условия, на которые следует обратить внимание:
Соглашения об измерении нетто
Вы можете продавать избыточную мощность вашей системы обратно в электрическую сеть. Это называется «измерение чистой энергии» или «измерение чистой энергии (NEM)».
В большинстве случаев ваша выработка электроэнергии по сравнению с использованием отслеживается каждый месяц, и любой излишек возвращается вам в виде кредитов за электроэнергию, которые применяются к будущим счетам.
Некоторые коммунальные предприятия покупают и продают энергию по одному и тому же розничному тарифу, в то время как другие платят сниженную ставку за солнечную энергию, которую вы подаете в сеть (например, 0,08 доллара США / кВтч в кредитной стоимости по сравнению с 0,13 доллара США / кВтч отпускной цены, например).
Другие компании предлагают ежемесячные пролонгационные кредиты, но не возмещают денежные средства. По этой схеме вы не можете получить наличные деньги за избыточную генерацию, только кредиты по счетам.
Учет времени использования
Коммунальные предприятия взимают больше за электроэнергию в периоды пиковой нагрузки — обычно вечером, когда большинство людей приходят домой из школы и на работу.Это также относится к середине летних и зимних месяцев, когда люди используют свой обогреватель или кондиционер на полную мощность.
Коммунальные предприятия делают это, чтобы лучше адаптироваться к почасовым кривым спроса и предложения, которые они видят, как по финансовым, так и по практическим причинам. Традиционным электростанциям может быть трудно угнаться за внезапными скачками и падениями потребления электроэнергии, потому что им требуется время, чтобы увеличить или уменьшить производство.
Выгода для домовладельца, использующего солнечную энергию, заключается в том, что при наличии подходящего оборудования в правильной юрисдикции вы можете продавать солнечную энергию обратно в сеть по пиковым дневным тарифам и выкупать их по более низким ночным тарифам.
Для этой установки требуется подключенная к сети система с накопителем энергии. В этих системах используется аккумуляторная батарея для облегчения перепродажи энергии и обеспечения резервного питания в случае сбоев.
Предельная экономия от измерения времени использования может окупить или не окупить дополнительные затраты на добавление блока батарей в вашу систему. Однако душевное спокойствие от наличия аварийного резервного копирования на случай перебоев в работе может стоить вам, особенно если вы живете в районе с ненадежной электросетью или климатом, подверженным наводнениям или экстремальным погодным условиям.
Льготные тарифы (FIT)
В то время как большинство штатов предлагают программы измерения нетто, некоторые также предлагают схемы «зеленых тарифов». Это означает, что коммунальное предприятие устанавливает два отдельных счетчика: один для используемой вами мощности, а другой — для генерируемой вами, и заряжает каждый с разной скоростью. Свяжитесь со своим коммунальным предприятием, чтобы узнать, применимо ли это к вам.
Солнце
Это мера того, сколько солнца получает область в течение года. Ваша система достигает пика производительности, когда она подвергается воздействию полного солнечного света, и некоторые области получают больше «солнечных часов», чем другие.
Система в Аризоне или Южной Калифорнии будет иметь гораздо более длительные периоды пиковой производительности ежедневно, чем система, построенная в Мичигане или Аляске.
Количество солнечных лучей, получаемых вашей системой, оказывает огромное влияние на производительность, а более высокая производительность приводит к более быстрой окупаемости. Тем не менее, солнечная энергия по-прежнему жизнеспособна в холодном и облачном климате. (Этот пример из практики клиента из Висконсина отлично демонстрирует, как солнечная энергия производит впечатление в регионе с сильным снегопадом.)
Взгляните на нашу карту солнечных часов в США, чтобы понять, сколько солнечного света вы можете ожидать в вашем регионе.
Затенение
Продолжая последний пункт, затенение на ваших панелях предотвращает воздействие солнечного света, что снижает их производительность. Если ваша система построена под деревьями, дымоходами или другими препятствиями, она не будет работать с максимальной эффективностью, что отрицательно скажется на рентабельности инвестиций солнечных панелей.
Определенные продукты, такие как оптимизаторы мощности и микроинверторы, помогают уменьшить проблемы с затемнением.Они имеют более высокую первоначальную стоимость, чем струнные инверторы, но дополнительная производительность за счет уменьшения затемнения более чем компенсирует первоначальную закупочную цену.
Если вы думаете, что тень будет проблемой, ищите системы, управляемые оптимизаторами или микроинверторами, например SolarEdge HD-Wave или Enphase IQ7 +, и учитывайте более высокую стоимость системы при расчетах окупаемости.
Эти продукты помогают управлять сайтами с полутенью. По-прежнему следует избегать полной тени, поскольку солнечные батареи не будут жизнеспособным решением, если панели никогда не подвергаются воздействию солнечного света.
Угол крепления и ориентация
Солнечные панели работают лучше всего, когда они обращены прямо на солнце. Но эта задача усложняется тем, что солнце движется по небу в течение дня. Он также меняет угол в небе при смене времен года.
Вы можете купить опоры для столбов или трекеры для регулировки ваших панелей под оптимальным углом в течение года, но прирост производства от этих регулировок минимален. Большинство владельцев систем будут счастливы установить панели под фиксированным углом, что сэкономит деньги на установке в стойку и затратах на установку.
В идеале солнечные панели должны быть наклонены под углом, равным вашей широте. Естественный уклон вашей крыши должен быть достаточно близок к этому углу, поэтому вам обычно не требуется дополнительных регулировок.
Вы также хотите направить панели к экватору так, чтобы они были обращены к солнцу. В США наибольшую производительность предлагают массивы, ориентированные на юг. Обычно вы можете обойтись массивами, ориентированными на восток или запад, но вам нужно будет увеличить размер вашей системы, чтобы учесть падение производительности.
PVWatts — бесценный инструмент для расчета эффективности вашей системы на основе вышеуказанных факторов.
Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашей статьей об угле и азимуте, в которой объясняется оптимальное положение для установки панелей.
Деградация панели
Как правило, солнечные панели очень медленно теряют свою производительность с течением времени, примерно от 0,5% до 1% в год (источник: исследование NREL).
Хорошая гарантия производителя будет прямо включать это ухудшение в свои условия.Типичная гарантия заключается в том, что панели по прошествии 25 лет по-прежнему производят не менее 80% от своего первоначального выпуска.
Это означает, что 300-ваттная панель сегодня будет гарантированно производить не менее 240 ватт через 25 лет. Деградация панелей должна учитываться при расчетах рентабельности инвестиций и окупаемости инвестиций в солнечные панели, так как панели будут производить немного меньшее производство ближе к концу своего срока службы.
Затраты на электроэнергию
Тарифы на электроэнергию постепенно повышались за последние несколько десятилетий, с 1% до 6% в год в зависимости от района.На бумаге это может выглядеть так, как будто электричество становится все более дорогим, но на практике необходимо также учитывать годовой уровень инфляции.
Короче говоря, «реальная» стоимость электроэнергии с поправкой на инфляцию значительно снизилась с 1960 года и лишь незначительно выросла по сравнению с самой низкой точкой в 2002 году (источник: EIA).
Хотя трудно предсказать будущие изменения тарифов, солнечная энергия может обеспечить финансовую безопасность, зафиксировав фиксированный тариф на электроэнергию в течение следующих 25 лет. Это делает ваш счет предсказуемым и защищает вас от повышения ставок в будущем.
В этом руководстве основное внимание уделяется инвестиционной стоимости сетевых систем. Расчет срока окупаемости автономной системы несколько сложнее, исходя из двух основных факторов:
Аккумуляторные батареи
Системы на основе аккумуляторов стоят немного дороже, а аккумуляторы имеют меньший срок службы, чем ваши панели. Свинцово-кислотные батареи являются наиболее экономичными батареями, но обычно на них предоставляется гарантия от 3 до 7 лет. Гарантия на литиевые батареи составляет от 5 до 10 лет.
Планируйте соответствующим образом и учитывайте затраты на замену при расчетах окупаемости.
Отсутствие доступа к сети
Для сетевых систем мы рассчитываем рентабельность инвестиций солнечных панелей вашей системы по сравнению со стоимостью покупки электроэнергии у коммунальной компании. Поскольку у вас есть доступ к линиям электропередач, стоимость солнечной энергии измеряется по сравнению с альтернативой покупки электроэнергии из сети.
Автономные системы строятся в удаленных местах без доступа к электросети.В результате мы измеряем ценность солнечной энергии по сравнению с альтернативными методами подачи энергии на удаленный объект.
Это может включать стоимость прокладки линий электропередач к вашей собственности, которые могут стоить десятки или сотни тысяч долларов в зависимости от вашей близости к ближайшей сети.
Если подключение к сети невозможно, вы должны предоставить свой собственный источник энергии — будь то солнечная энергия, ветер, вода или газовый генератор. В этих случаях стоимость солнечной энергии следует сравнивать с другими методами производства энергии для вашей собственности.
Вердикт: стоит ли солнечная энергия?
Итак, чтобы ответить на вопрос, «стоят ли солнечные батареи того?» В большинстве случаев да; особенно если вы можете подключиться к сети и снизить затраты на хранение энергии, или если вам нужно обеспечить электроэнергией в удаленном месте.
Самостоятельные сетевые системы окупаются в среднем примерно за 5 лет, а подрядчики расширяют этот период до 8–10 лет. Учитывая, что на панели предоставляется гарантия сроком 25 лет, оба варианта становятся выгодным вложением в долгосрочную перспективу.
Условия автономной работы немного отличаются. Батареи значительно увеличивают первоначальные затраты, и их также необходимо будет заменять в течение всего срока службы системы. Но это позволяет вам покупать доступные сельские земли и производить чистую электроэнергию там, где вам это нужно.
Системные затраты необходимо сравнивать с другими способами доставки энергии в собственность. Прокладка линий электропередачи к вашей собственности может стоить примерно 20 000 долларов за пробег на полмили. Хотя аккумуляторная батарея стоит дорого, она все же может быть дешевле альтернативы.
Нужна помощь в проектировании вашей системы или в расчете рентабельности инвестиций в солнечную батарею? Щелкните здесь, чтобы получить бесплатную консультацию, или позвоните нам по телефону 1-800-472-1142.
Комплекты солнечных панелей | Панели солнечных батарей для дома своими руками
Главная »Комплекты солнечных панелей
Преимущества солнечных батарей на крыше
Нет необходимости в дополнительном пространстве. Ваша крыша — это фундамент.
Экономичный с меньшим количеством деталей и меньшими трудностями при работе и настройке.
Легче установить и легче получить разрешение.
На что обратить внимание
Ограничения крыши могут ограничивать размер и эффективность вашей солнечной системы.
Техническое обслуживание, поиск и устранение неисправностей или будущая замена панелей может оказаться сложной задачей для людей с крутой или скользкой крышей.
Преимущества наземных солнечных батарей
Гибкая установка. Если у вас достаточно земли, подверженной воздействию солнечного света, вы можете установить большую систему, чтобы получить максимальную экономию
Максимальная мощность. Полная оптимизация энергетического потенциала, особенно для крыш, выходящих на юг
Экономично. Нет необходимости переделывать крышу, плюс упрощается обслуживание
На что обратить внимание
Требуется больше запчастей и недвижимости, включая прочный грунтовый фундамент для удержания панелей и креплений
Требуется больше труда и настройки
Более длительный и дорогостоящий процесс утверждения разрешения
Микроинвертор, оптимизатор PV или струнный инвертор?
Инвертор преобразует постоянный ток (постоянный ток) в переменный (переменный ток) для выработки энергии, которая питает ваш дом.
Микроинверторы
Микроинверторы устанавливаются за каждой солнечной панелью для создания отдельных энергоблоков. Это позволяет легко расширить в будущем. Микроинверторы также лучше всего подходят для объектов с затенением, поскольку отдельные солнечные панели оптимизированы для максимальной эффективности.
Изучите комплекты микро-инверторных солнечных панелей
Оптимизаторы мощности
Оптимизаторы мощности (PV) также индивидуально прикреплены к каждой панели.Но вместо того, чтобы преобразовывать постоянный ток в переменный, они оптимизируют электроэнергию постоянного тока перед отправкой ее в центральный инвертор. Оптимизаторы PV идеально подходят для сложных систем , например, когда панели должны быть обращены в разные стороны или располагаться под разными углами.
Изучите комплекты оптимизаторов SolarEdge PV
Инверторы струн
Для комплектов для наземного монтажа у вас также есть возможность использовать струнный инвертор, когда солнечные панели «соединяются» вместе и подключаются к центральному инвертору. Инверторы струн экономичны и подходят для домов без проблем с затемнением .Обратите внимание, что струнный инвертор не будет работать эффективно, если какая-либо из ваших солнечных панелей выйдет из строя или снизится мощность.
Изучите комплекты солнечных панелей с инверторными струнами
Наши комплекты солнечных панелей одобрены DIY-er
★★★★★
Отличный сервис, знающие люди!
Они рассчитали мою фотоэлектрическую систему именно так, как я хотел! Достаточно фотоэлектрического производства, чтобы иметь возможность использовать мой центральный кондиционер в течение лета, заряжать два электромобиля и все еще…
Алексей М.
★★★★★
Одно из моих лучших вложений!
Приятно видеть, как счета за электричество снизились на 2/3 с тех пор, как пять месяцев назад были установлены мои солнечные батареи. Зима позади. Я смотрю …
. Мэриан К.
★★★★★
Приятный опыт!
Я позвонил на GoGreenSolar.com, чтобы спросить об их продуктах, и они смогли быстро ответить на все мои вопросы.Затем я заказал нужный мне товар, и он прибыл в …
Пэтти С.
Сэкономьте тысячи долларов
При установке комплектов солнечных панелей для дома своими руками вы можете сэкономить тысячи долларов и избежать хлопот, связанных с работой с дорогостоящими профессиональными установщиками.
Полный контроль
Вы также получите полный контроль над своим проектом по солнечной батарее.Настройте солнечную систему как можно скорее, чтобы сократить или полностью исключить ежемесячные счета за электроэнергию.
Гарантия допуска
Установить солнечные панели своими руками не так сложно, как кажется. Если вы выберете комплекты солнечных панелей для самостоятельной сборки от GoGreenSolar, вы также получите гарантию утверждения разрешения и сквозную поддержку по установке по телефону или электронной почте. Мы будем сопровождать вас на каждом этапе пути, чтобы убедиться, что вы правильно установите комплект солнечных батарей с первого раза.
Кому следует покупать комплекты солнечных батарей своими руками?
Наши комплекты солнечных панелей идеально подходят для:
Домашние мастера, которым нравится заниматься благоустройством дома
Собственники-застройщики, работающие с проверенным подрядчиком
Строители, желающие снизить затраты на установку солнечных батарей
Подрядчики по ремонту, электрике или другие специализированные услуги
Государственные или корпоративные организации, которым нужна солнечная энергия для своих объектов.
Не знаете, какой комплект солнечных батарей вам нужен? Спросите эксперта по солнечной энергии
Солнечный калькулятор
Сколько стоят солнечные панели? Воспользуйтесь нашим простым калькулятором солнечных батарей, чтобы быстро рассчитать, сколько солнечных панелей вам понадобится для вашего дома.
Размер моей солнечной системы
Бесплатная планировка солнечной крыши
Наши инженеры используют современное программное обеспечение для проведения анализа фотоэлектрических модулей и бесплатного проектирования схемы солнечных батарей на вашей крыше, включенной в наше бесплатное предложение.
Получите мой бесплатный макет
Начало работы

с солнечной батареей
Мы поможем вам разобраться в ваших потребностях в солнечной энергии!
Заполните форму для бесплатного предложения солнечных панелей, которое включает индивидуальную схему расположения солнечных панелей с использованием спутниковой технологии и разбивку производства солнечной энергии, федеральный налоговый кредит и компенсацию за энергию.
Используйте стрелки влево / вправо для навигации по слайд-шоу или проведите пальцем влево / вправо при использовании мобильного устройства
4 ошибки DIY с точки зрения установщиков солнечных батарей
2.Создание собственного солнечного стеллажа
Часто люди думают, что солнечные стеллажи слишком дороги. Они видят цены на багажник на крышу или наземное крепление и думают, что они могли бы просто сделать что-нибудь из Uni-Strut в хозяйственном магазине за гораздо меньшие деньги. При этом они получают что-то уродливое, что не предназначено для удержания панелей, не покрывается их страховкой и гарантированно рассердит вашего супруга. Кроме того, это вызовет протекание их крыши. Эти системы «сделай сам», построенные из готовых запчастей хозяйственного магазина, также занимают больше времени, потому что вам нужно «изобретать» стеллажи с нуля.Несмотря на то, что солнечные стеллажи могут быть дорогими, все они соединяются вместе и работают вместе, поэтому в конечном итоге это вызовет гораздо меньше головной боли.
Некоторые люди даже строят стеллажи из обработанной под давлением древесины. Если вы не установите панели должным образом, на солнечные панели не будет распространяться гарантия. Любая система, которая будет монтироваться на крыше, должна быть рассчитана на срок службы 25 лет. Создать что-то из готовых деталей просто невозможно.
Покупка подходящего солнечного стеллажа экономит время
Установщики солнечных батарей своими руками делают ошибки при установке стеллажа, чтобы сэкономить деньги.Существует множество способов сэкономить деньги при создании системы, но время, потраченное на создание стеллажной системы своими руками, значительно замедлит ваш солнечный проект.
Если вы хотите построить систему самостоятельно, важно хотя бы попросить кого-нибудь помочь вам спланировать систему. Многие люди имеют опыт работы с электрикой и не боятся высокого напряжения, однако все же важно поговорить с кем-нибудь о проектировании панелей, стеллажа и электропроводки.
Совсем недавно у нас был заказчик, который хотел использовать провода меньшего диаметра, потому что они у него были.Он спросил, почему он не может его использовать. Нам пришлось сказать ему, что он может загореться и вызвать пожар в его доме. Так что, если вам нужен совет по построению системы, никогда не помешает спросить.
Плюсы, минусы и 6-этапное руководство по экономии затрат
Есть много причин, по которым люди выбирают солнечную энергию. Некоторые хотят перейти на чистую и возобновляемую энергию. Другим нравится идея уменьшить свою зависимость от электросети.
Но главная причина перехода на солнечную энергию — это экономия денег. Опрос Pew о солнечной энергии показал, что 96% людей, которые установили или будут устанавливать солнечную батарею, делают это, чтобы сэкономить деньги на счетах за электричество — больше, чем какая-либо другая причина.
Теперь вполне возможно увидеть большую экономию, используя профессиональную солнечную компанию — в конце концов, это путь, которым большинство людей выбирают солнечную энергию. Но если вы хотите максимально снизить свои первоначальные затраты, вы можете подумать об установке своими руками (DIY). В конце концов, дешевле делать что-то самостоятельно, чем нанимать кого-то, кто сделает это за вас!
Так каковы плюсы и минусы солнечной установки своими руками? И как его завершить?
Я отвечу на эти вопросы, рассмотрев все основные преимущества и недостатки самостоятельной установки солнечных панелей, а затем разделю процесс проектирования и установки на шесть простых шагов.
Узнайте о своей экономии, получив индивидуальную смету для вашего дома
Каковы плюсы и минусы солнечных батарей своими руками?
Хотя это дешевле, чем использование солнечной энергии в профессиональной солнечной компании, солнечная энергия «сделай сам» по-прежнему требует больших затрат и требует больших затрат. Вы захотите выяснить, подходит ли вам установка солнечных панелей своими руками , прежде чем вы слишком много вкладываете в процесс!
Чтобы помочь вам решить, стоит ли вам делать солнечную батарею своими руками, вот список возможных плюсов и минусов:
Таблица: Плюсы и минусы солнечных панелей своими руками
Плюсы Минусы
Экономия средств Много времени и усилий
Удовлетворение своими руками Риск повреждения крыши и утечки
Физическая опасность
Невозможность требовать льготы
Отсутствие поддержки в связи с неисправностями или претензиями по гарантии
Pro: экономия средств
Установка солнечных батарей своими руками может сэкономить домовладельцам тысячи долларов на первоначальных затратах на установку.
Средняя стоимость установки солнечных панелей профессиональной солнечной компанией составляет около 2,85 долларов США за ватт по состоянию на май 2021 года. Для типичной системы солнечных панелей мощностью 5 кВт (5000 Вт) это составляет 14000 долларов США.
С другой стороны, комплект солнечных панелей DIY мощностью 5 кВт стоит от 1,00 до 1,50 доллара за ватт. Предполагая, что вы выполняете всю работу самостоятельно (то есть без подрядчиков для выполнения какой-либо из задач), общая стоимость солнечного проекта DIY мощностью 5 кВт составляет от 5000 до 7500 долларов.
Это дает потенциальных сбережений в размере 6500–9000 долларов при выборе DIY вместо профессиональной солнечной установки.
Цифры выше являются средними. Существует множество переменных, которые могут изменить эти числа за вас, например, размер системы и то, имеете ли вы право на получение налоговой льготы за солнечную энергию (в размере 26% от стоимости солнечной системы в 2021 году).
Pro: удовлетворение своими руками
Если вы любите брать на себя большие и сложные проекты своими руками, то солнечная установка может быть именно тем, что вам нужно.
Вам придется использовать множество различных навыков, таких как умение согласовывать муниципальные процессы, финансовое планирование, владение электроинструментами, электромонтажные работы и даже налоговый учет.
Установка солнечных батарей состоит из множества этапов — исследование, планирование, покупка, получение разрешений, установка, электромонтаж и мониторинг.
Это проект, который займет у вас какое-то время, и если вам удастся завершить его самостоятельно, вы обязательно почувствуете гордость за свои достижения.
Давайте теперь посмотрим на минусы.
Падения представляют собой реальную опасность при установке солнечных панелей своими руками. Источник изображения: Twitter
Против: много времени и усилий
Самостоятельная установка солнечной батареи может быть полезным, но только в том случае, если вы активно ищете серьезную задачу для самостоятельного изготовления.
Если, однако, ваш прошлый опыт работы с проектами «сделай сам» ограничивается сборкой скандинавской плоской мебели, возможно, вам стоит воздержаться от использования солнечной энергии. Это не только требует большого планирования и организационных навыков, но и требует очень много времени: от концепции до ввода в эксплуатацию солнечная установка DIY обычно занимает от одного до четырех месяцев .
Con: Риск повреждения крыши или утечки
Это, пожалуй, самый большой финансовый риск, когда речь идет о солнечной установке своими руками.
Если у вас нет плоской крыши, ваша солнечная установка потребует сверления большого количества отверстий в крыше. Сверление в неправильном месте на крыше может привести к повреждению конструкции, а неправильное уплотнение и гидроизоляция могут вызвать протечку крыши и / или проблемы с плесенью.
Еще один фактор, о котором следует помнить, заключается в том, что установка солнечных батарей своими руками может аннулировать гарантию на вашу крышу, поэтому вам придется оплачивать любой ремонт, который может потребоваться.
Con: Физическая опасность
Высота и высокое напряжение электричества — два основных риска, которым подвергаются домашние мастера во время установки солнечных батарей.
И физические риски не ограничиваются только установкой. Если в течение 25-летнего срока службы панелей возникнут какие-либо проблемы, вам нужно будет вернуться на крышу, чтобы устранить проблему.
Хуже всего, если вы неправильно подключите проводку, ваша система на крыше может загореться!
Con: Отсутствие поддержки по поводу неисправностей или претензий по гарантии
Если возникнет неисправность оборудования, вы остаетесь наедине с собой.
Конечно, вы все равно можете связаться с производителем напрямую, но может быть сложно доказать претензию по гарантии.Более того, если вы произведете неправильную установку, вы действительно можете аннулировать гарантию.
Con: Невозможность требовать некоторых льгот
Многие штаты предлагают льготы и скидки, которые резко снижают стоимость использования солнечной энергии.
Некоторые льготы, однако, доступны только тогда, когда установка завершена сертифицированной солнечной компанией. Обязательно проверьте, какие льготы и скидки доступны там, где вы живете.
Руководство по установке: 6 шагов для солнечных панелей своими руками
Давайте теперь погрузимся в 6 шагов, необходимых для того, чтобы ваш проект DIY-панели солнечных батарей прошел от замысла до завершения.
1. Сделайте план своими руками и спроектируйте свою систему
Это самый сложный шаг во всем процессе самостоятельной работы, особенно если у вас нет опыта работы с энергетическими системами.
A. Определите свои цели
Что вы хотите от своей системы? Финансовая экономия? Резервное питание? Независимость от сети?
Цель, к которой вы стремитесь, определит лучший тип системы для вас, насколько сложной будет установка и сколько будет стоить проект.
B. Выберите правильный тип солнечной системы
Следующее решение — выбрать правильный тип солнечной энергосистемы, соответствующий вашей цели.
Все типы систем имеют много общих черт: все они включают солнечные панели, инверторы, крепления и проводку.
Однако есть некоторые важные отличия, которые могут повлиять на стоимость и сложность проекта. Вот краткое изложение каждого.
Система солнечных панелей с привязкой к сетке : Этот вид солнечной установки, которая использует сетку в качестве батареи за счет чистых измерений.Сетевые солнечные системы требуют меньше оборудования, чем другие типы систем, и, следовательно, имеют самые низкие начальные затраты. Недостатком этих систем является отсутствие резервного питания.
Гибридная система солнечных панелей : Гибридная система включает в себя решение для хранения аккумуляторов при сохранении подключения к сети. Гибридные системы дороже, чем привязанные к сети, но они предлагают дополнительные функции, такие как резервное питание во время сбоя сети и арбитраж времени использования.
Автономная солнечная система : Автономные солнечные системы работают независимо от сети.Поскольку нет сети, к которой можно было бы прибегать, солнечной системе требуется много панелей и большой аккумулятор для удовлетворения потребностей дома в электроэнергии 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году — даже зимой и / или в течение длительных периодов пасмурной погоды. Это самый дорогой тип системы.
C. Ознакомьтесь с правилами и положениями, касающимися солнечной энергии
Существует множество правил, регулирующих солнечные установки. Они могут сильно различаться в разных штатах и даже в разных юрисдикциях.
Имейте в виду, что в некоторых штатах солнечная система не разрешается подключать к сети, если установка не была выполнена лицензированным подрядчиком.Если это тот случай, когда вы живете, вы не сможете установить самодельную электрическую или гибридную солнечную систему.
Если в месте вашего проживания разрешено использование DIY , то вам, вероятно, потребуется разрешение на строительство и разрешение на коммунальные услуги, прежде чем вы начнете установку. Обычно это включает в себя осмотр на месте инженером-строителем или лицензированным электриком.
Позже, когда установка будет завершена, вам нужно будет пройти еще один раунд проверок, прежде чем ваша система будет активирована и подключена к сети.
D. Проектирование системы
Это одна из самых сложных частей процесса изготовления солнечных панелей своими руками. Вы хотите, чтобы ваша система учитывала все следующие факторы:
Ваши потребности в энергии
Климат и количество солнечных часов в месяц
Ориентация солнечной панели
Уголок солнечной панели
Естественное падение КПД
Конверсионные потери
Оттенок
Расширяемость
Размер аккумулятора и зарядка (для гибридных и автономных систем)
Наш калькулятор солнечных батарей учитывает все эти факторы, чтобы показать вам общую производительность системы за каждый месяц года.Он также рекомендует размер системы для вашего конкретного дома и даже показывает, какую часть крыши вы должны использовать для максимального воздействия солнечного света. Попробуйте, введя свой почтовый индекс ниже.
Рассчитайте размер системы, необходимый для компенсации 100% использования электроэнергии
Если вы добавляете батареи для гибридной или автономной системы, вам необходимо правильно подобрать размер батареи.
Вам также потребуется составить электрическую схему. Они являются обязательной частью ваших заявок на получение разрешения и будут служить в качестве образца при физической установке панелей.
E. Сделайте математику
Теперь, когда у вас готов проект системы, пришло время работать с цифрами, то есть с вашими предполагаемыми затратами и экономией за 25-летний срок службы панелей.
Определите свои затраты с помощью онлайн-поиска солнечного оборудования. Самый простой способ сделать это — узнать цену на полный комплект для самостоятельной сборки солнечных батарей, который соответствует вашему желаемому размеру системы.
Затем вы хотите подсчитать экономию на счетах за коммунальные услуги. Первым шагом является расчет годовой производительности вашей системы (см. Цифры по местоположению здесь).Умножьте это на стоимость электричества в том месте, где вы живете, и вы получите показатель избежания затрат на коммунальные услуги.
Имея на руках данные о стоимости и экономии, вы можете рассчитать рентабельность своего проекта по созданию солнечных панелей своими руками.
Вот простая формула: предотвращенные расходы на коммунальные услуги (т. Е. Экономия на счетах за электричество) — стоимость солнечного оборудования = ваша общая финансовая экономия.
Теперь вы можете решить, стоит ли самостоятельный солнечный проект с финансовой точки зрения .
2.Начать процесс выдачи разрешений
Вы готовы испачкать руки и установить солнечные батареи! Но подождите — помните те надоедливые правила и нормы, которые мы упоминали в Шаге 1? Нам нужно будет просмотреть их, прежде чем мы начнем какую-либо работу.
Начните с перечисления всех разрешительных процессов, требуемых государством, вашим коммунальным предприятием и вашим органом юрисдикции (AHJ). Вам, вероятно, нужно будет подать заявление на получение разрешения на строительство и коммунальные услуги, прежде чем начинать какие-либо работы. Это часто будет включать осмотр либо электриком, либо инженером-строителем, либо обоими.
Обязательно соблюдайте все требования, чтобы ваша установка соответствовала нормам и законам.
3. Выберите поставщика и купите оборудование
Вот краткий список всего оборудования, которое вам понадобится для установки солнечных батарей:
Солнечные панели
Солнечный инвертор
Монтажно-стеллажное оборудование
Электромонтажные работы и общие электрические материалы
Аккумуляторная система (для гибридных и автономных систем)
Контроллер заряда (требуется для некоторых аккумуляторных систем)
Проще всего найти полный комплект солнечных батарей своими руками, в который входит все необходимое оборудование.В противном случае вам предстоит сложная задача составить короткий список отдельных компонентов, а затем выяснить, какие части могут работать вместе.
Когда вы сравниваете наборы, мы рекомендуем вам проверять обзоры продуктов на SolarReviews, чтобы убедиться, что вы покупаете товары у известных брендов.
Что касается поставщика, выберите того, который предлагает длительную гарантию и отличную послепродажную поддержку. Фактически, я бы отдал приоритет обоим этим факторам, а не цене — вы будете много общаться с поставщиком для технической поддержки, а также, возможно, для гарантийной поддержки.
Подробнее : Сравните и купите лучшие комплекты солнечных панелей
4. Установите систему солнечных батарей
На этом этапе вы должны были успешно подать заявку на получение всех необходимых разрешений и согласований и принять поставку вашего солнечного оборудования. Пришло время установить панели!
Фактические особенности установки будут зависеть от того, какой тип системы и оборудование вы выбрали.
Процесс, который я описываю ниже, предназначен для сетевой системы, в которой используются микроинверторы для преобразования энергии постоянного (DC) в переменный (AC).
Задача 1: Установить стеллажи и монтаж для солнечных панелей
Используйте меловую линию, чтобы измерить и разметить, где именно на вашей крыше будет установлена стеллажная система.
Затем поищите твердые части крыши, в которых можно просверлить отверстия для установки анкерных болтов. Вам следует подумать об использовании искателя шпилек с датчиком переменного тока, чтобы убедиться, что вы не просверливаете линию электропередачи.
Перед ввинчиванием стопорных болтов заделайте отверстия и установите гидроизоляцию для создания водонепроницаемого уплотнения.Когда все болты будут готовы, вы можете установить L-образные ножки, а затем закрепить на них направляющие.
Метод, который я описал здесь, предназначен для системы с креплением на крышу. Если ваша крыша не подходит для установки, вы можете вместо этого рассмотреть возможность крепления на земле.
Задача 2: Подключить микроинверторы
По микроинверторам. Это маленькие коробки, которые будут модулировать вывод каждой панели. Вы прикрепите их к рельсам с помощью прилагаемых болтов. Из каждой коробки выходят положительный и отрицательный провод, которые вы соедините вместе, чтобы сформировать последовательное соединение для каждого массива.
Микроинверторы, прикрепленные к рейке. Позже каждая солнечная панель будет подключена к одной перед установкой. Источник изображения: Enphase
Задача 3: Подключить заземляющий провод
Подключите медный провод соответствующего калибра к рельсам в качестве заземления. Это важная мера предосторожности, которая поможет устранить любые аномалии, вызванные ударом молнии или неисправностью.
Задача 4: Установить распределительную коробку на крыше
Для установки распределительной коробки необходимо просверлить отверстие в крыше.Если у вас несколько солнечных батарей, вы пропустите магистральный кабель от каждой в распределительную коробку. Это позволит вам направлять энергию от солнечных батарей в ваш дом.
Задача 5: Установите солнечные батареи
Пришло время перетащить панели на крышу. Каждый модуль имеет размер примерно 65 на 39 дюймов, что может быть неудобным для одного человека, с которым он может справиться самостоятельно. Подумайте о том, чтобы кто-нибудь помог вам с этой частью, особенно если у вас крутая крыша. И не забудьте использовать ремни безопасности, пока находитесь наверху!
Пришло время прикрепить солнечные панели к монтажной рейке.Перед тем, как положить их в горизонтальное положение, приведите в порядок проводку. К каждой солнечной панели прикреплены отрицательный и положительный провод постоянного тока; закрепите их на панели так, чтобы они не касались крыши. После того, как провода аккуратно спрятаны, подключите провода к микроинверторам
.
Затем вставьте предусмотренные средние зажимы в перила с каждой стороны солнечной панели, чтобы удерживать ее на месте. Используйте концевые зажимы для солнечных батарей на конце рельса; они удерживают панель на месте, но менее заметны с земли.
Задача 6: Подключение к исходному режиму
Когда солнечные панели готовы, самое время подключить их к дому. Для этого вам потребуется установить:
Кабелепровод
Распределительная коробка внешняя
Коробка аварийного отключения
По трубопроводу будут проходить провода от распределительной коробки на крыше вниз к внешней распределительной коробке. Распределительная коробка, в свою очередь, подключается к аварийному выключателю. Это функция безопасности, которая позволяет быстро отключить вашу собственную систему солнечных батарей, и является обязательной функцией во многих юрисдикциях.
Внешняя распределительная коробка и коробка аварийного отключения должны быть устойчивыми к атмосферным воздействиям и устанавливаться в легкодоступном месте и обеспечивать легкое подключение к главной электрической панели дома.
От аварийного выключателя провода проходят к главной электрической панели дома.
Ваша солнечная панель теперь готова, но вам придется перепрыгнуть через несколько обручей, прежде чем вы действительно сможете ее включить.
5. Окончательная проверка и подключение к сети
После завершения установки запланируйте осмотр с местным AHJ.Инспектор оценит, соответствует ли система местным постановлениям и соответствует ли дизайн вашим планам.
Система также должна будет пройти электрическую проверку, чтобы убедиться, что она соответствует нормам.
После прохождения проверки вы можете подать заявку на подключение к сети. Утилита либо установит второй счетчик, либо заменит имеющийся на двунаправленный (или сетевой) счетчик. Двунаправленный счетчик может регистрировать экспорт электроэнергии из вашего дома в сеть, чтобы вы могли получать кредиты на счет за электроэнергию.
6. Включите систему.
Если ваша система теперь соответствует всем требованиям штата, местного самоуправления и коммунальных предприятий, вы можете ввести ее в эксплуатацию. Проверьте, работает ли ваша солнечная система, запустив приложение для мониторинга солнечной энергии — в наши дни почти каждый инвертор поставляется с таким.
Приложение показывает, что система работает должным образом? Если да, то поздравляю! Это была тяжелая работа, но вы, наконец, закончили.
Сделай сам или нет, но солнечная энергия очень выгодна
Если вы прочитали это очень длинное сообщение в блоге, слава богу.Это означает, что вы серьезно относитесь к солнечной энергии — путешествие, которое, я уверен, вы найдете очень полезным. Солнечные панели уменьшат ваши счета за электричество, сократят выбросы углерода и повысят вашу энергетическую независимость.
Если у вас много свободного времени и навыков, чтобы справиться с этим, возможно, вам удастся пойти по пути «сделай сам».
Однако, если солнечная установка своими руками кажется вам больше, чем вы можете справиться, не волнуйтесь: есть много высококлассных установщиков солнечных батарей, которые могут сделать эту работу за вас.
Сделай сам или нет, мы рекомендуем вам проверить наш солнечный калькулятор. Он порекомендует вам систему, которая предлагает 100% компенсацию ваших счетов за коммунальные услуги и может показать вам, как панели на самом деле будут выглядеть на вашей крыше.
Удачи в солнечном путешествии!
Посмотрите, какая система рекомендуется для вашего дома и как она будет выглядеть на вашей крыше
Как построить свою солнечную систему своими руками
Обеспечить полноценное питание вашего дома, автомобиля, каюты или лодки от солнца в 2020 году никогда не было так просто.Во-первых, Международное энергетическое агентство недавно заявило в своем отчете «Перспективы на 2020 год», что солнечная энергия — «новый король» электричества — является самой дешевой из когда-либо созданных форм электричества. Таким образом, значительно сократите или даже исключите ваши счета за коммунальные услуги с помощью DIY Solar — это почти наверняка .
Еще лучше то, что стоимость материалов, необходимых для домашней солнечной энергии, резко упала за последнее десятилетие на 70%. Самая большая причина падения цен кроется в самих фотоэлектрических (ФЭ) панелях: снижение цены на 90% (в 2019 году) с 2 долларов за ватт до ничтожных 0 долларов.20 / ватт!
В среднем в США в период с 2010 по 2020 год стоимость установки жилой солнечной системы упала с 7,50 долларов за ватт до 2,50 долларов за ватт. (Значения варьируются на доллар или два от места к месту, и от того, основываете ли вы их на постоянном или переменном токе.)
Это означает, что ваши первоначальные затраты снижаются, а период окупаемости сокращается. Всего через 5-10 лет — если вы все сделали правильно — разумно полагать, что ваша солнечная система, сделанная своими руками, начнет зарабатывать для вас деньги.Это здорово как для вас, так и для всей планеты.
Где вы начнете свое собственное солнечное путешествие? Здесь вы откроете для себя все аспекты домашнего солнечного проекта, которые вам необходимо изучить, прежде чем приступить к реализации и эксплуатации. . Выполнение описанного здесь пошагового процесса гарантирует, что вы охватите все свои основы, принимая мудрые решения и делая выбор на этом пути.
DIY солнечный обзор
Большинство домовладельцев, которые хотят установить солнечную батарею, в конечном итоге находят компанию по установке, но это не единственный вариант.
Самостоятельные люди с большим опытом или опытом работы в сфере заключения контрактов на электроэнергию смогут завершить успешный солнечный проект «сделай сам» от начала до конца после тщательного исследования и планирования, используя приведенные здесь руководящие принципы.
Если это похоже на вас, дерзайте! Вы на пути к тому, чтобы владеть и эксплуатировать установку экологически чистой энергии, которая может обеспечить вам энергетическую самообеспеченность и низкий уровень выбросов углерода на десятилетия вперед.
Тем не менее, если вы являетесь домашним мастером, практически не знакомым с настройкой сложных и состоящих из нескольких частей электрических систем, самостоятельный солнечный проект , выполненный с профессиональной помощью в нескольких ключевых точках во время проекта, таких как установка и электромонтаж, может быть более разумный вариант.
Имея в команде опытных людей, вы избежите покупки неправильных компонентов или некачественных материалов. Что еще более важно, вы исключите вероятность смертельных несчастных случаев, связанных с высоким напряжением. Кроме того, у вас меньше шансов аннулировать какие-либо гарантии.
Основные типы солнечных энергетических систем
У вас есть три варианта использования солнечных систем для питания ваших домов и собственности:
Подключено к сети — Ваша солнечная батарея напрямую подключена к коммунальной электросети, которую вы получаете, когда потребность в энергии превышает выходную мощность вашей системы.Любые излишки отправляются в сетку. В большинстве случаев электрическая компания кредитует ваш счет.
Подключено к сети с резервным аккумулятором (гибрид) — эта альтернатива позволяет хранить избыточную электроэнергию, произведенную солнечными панелями в вашем доме, в качестве резервного аккумулятора. Если ваши батареи полностью заряжены, избыток электроэнергии отправляется в сеть, и в большинстве случаев вам за это платят. Чтобы удовлетворить ваши домашние потребности, аккумуляторная батарея активируется и гаснет до того, как сеть перейдет в режим пиковой нагрузки.
Автономный режим — В этой солнечной установке вы полностью независимы от коммунального электроснабжения. Независимо от мощности вашей солнечной батареи — это все, что у вас есть. Вы можете подключить резервную батарею, чтобы избежать перебоев в работе.
На этапе исследования и планирования вашего солнечного проекта DIY вы должны спросить себя:
Какие именно — это потребности в электроэнергии, которые я хочу удовлетворить с помощью своей солнечной установки?
Что лучше: сеточная, автономная или гибридная?
Какие необходимые разрешения, лицензии и проверки я должен получить?
Какие материалы для моего проекта доступны мне на коммерческой основе?
Как контролировать свою систему, чтобы убедиться, что она постоянно работает с максимальной эффективностью и функциональностью?
Что мне нужно делать, чтобы поддерживать свою солнечную батарею, чтобы она работала оптимально в течение всего срока службы?
Какое оборудование и материалы для солнечной энергии вам нужны?
На быстро растущем рынке возобновляемых источников энергии у вас есть много вариантов для каждого компонента, который вы должны интегрировать, чтобы ваша солнечная система DIY работала эффективно в течение всего срока ее эксплуатации.Вот список основных частей для большинства солнечных систем. ( Примечание: В вашей уникальной ситуации вам могут потребоваться другие элементы, не перечисленные здесь.)
Солнечные панели
Инверторы
Оптимизаторы мощности
Контроллеры заряда
Отсоединение фотоэлектрических модулей
Измеритель нетто
Монтажные стойки или столбы + кронштейны
Электропроводка и другие электрические детали
Аккумуляторы и логистика
готово, вы переходите к беглой работе: установке фотоэлектрических панелей на стойки или столбы где-нибудь на вашем участке, а затем их подключение к домашнему электрическому щиту.В зависимости от того, выберете ли вы сетевую, автономную или гибридную систему, могут потребоваться дополнительные электрические подключения, чтобы все заработало.
Плюсы DIY solar
Поскольку покупка солнечной батареи является значительным вложением средств, крайне важно тщательно изучить возможные варианты и взвесить преимущества и недостатки.
Вот основные преимущества солнечного проекта своими руками:
Самый дешевый способ электрифицировать дом или автомобиль.
Удовлетворение тем, что вы сделали это самостоятельно.
Может быть более рентабельным для небольших проектов по электрификации, таких как наружное освещение или сарай для инструментов, чем их подключение к электросети.
Лично вносит свой вклад в преобразование возобновляемой энергии, необходимое для сдерживания нашего климатического кризиса.
Минусы DIY Solar
Самостоятельный солнечный проект также имеет ряд недостатков.
Вот основные минусы солнечного проекта своими руками:
Для создания солнечной батареи с нуля требуются передовые технические знания и опыт, которых у вас может не быть.
Домашние наборы для самостоятельной работы на солнечной энергии обычно предназначены для автономной работы в небольших проектах. Сегодня становятся доступными комплекты для солнечных батарей, которые позволяют напрямую подключаться к коммунальной сети и могут позволить вам питать весь ваш дом.
Поскольку стоимость полной солнечной установки резко упала в последние годы, , как , больше не является рентабельным, чтобы выполнять работу самостоятельно, а не использовать сертифицированных технических специалистов из аккредитованной компании.
Если ваш проект представляет собой солнечную батарею на крыше, вы можете случайно повредить крышу при сверлении отверстий или неправильной гидроизоляции.
Повреждение крыши, скорее всего, приведет к аннулированию гарантии на нее. Страхование не может покрывать ущерб, нанесенный водой или плесенью в результате утечек.
Работа в условиях высокого напряжения может легко привести к случайному поражению электрическим током и возможной смерти, если у вас нет лицензии.
Если вы устанавливаете фотоэлектрические панели на крыше, риск травмы или смерти в результате падения может быть слишком велик для человека, не имеющего опыта работы на высоте.
Самостоятельная установка солнечной энергии может помешать вам воспользоваться определенными местными или государственными скидками или льготами, которые вы бы заработали, если бы наняли уполномоченную солнечную компанию.
После рассмотрения всех плюсов и минусов самостоятельной солнечной энергии, вы все равно можете высказаться в пользу реализации собственного проекта. Если да, то перед тем как начать, нужно сделать длинный список. Если внимательно следовать, вы все равно можете выйти вперед.
Расчет потребности в электроэнергии
Сколько электроэнергии вы хотите производить с помощью своей солнечной батареи? Ответ на этот вопрос — самый важный аспект вашего солнечного проекта DIY.
Это позволит вам выяснить, сколько солнечных панелей вам нужно, и, при желании, размер вашей аккумуляторной батареи для хранения солнечной энергии. Потребление энергии также будет определять необходимый вам инвертор и контроллеры заряда, а также толщину проводки и размеры предохранителей.
Важно включить в этот расчет каждое электрическое устройство, чтобы получить общую выходную мощность . Вам нужна сумма всех требований к электроэнергии от всех ваших приборов, таких как холодильник, духовка, водонагреватель, компьютеры, телевизоры, стиральная машина, фен, фены, часы, освещение, электрические плинтусы, обогреватели, мобильные телефоны. , планшеты и др.
Начните с поиска этикеток с номинальной потребляемой мощностью на всех ваших приборах и устройствах.
На некоторых из них может отображаться мощность. В других случаях вам придется рассчитывать это на основе заданной силы тока или напряжения. Используйте эту формулу для преобразования:
Ватт (Вт) = Вольт (В) x Ампер (А)
Есть много онлайн-калькуляторов, которые можно использовать при суммировании. Или вы можете настроить такую таблицу:
Примечание: Чтобы заполнить четвертый столбец, умножьте выходную мощность (столбец 2) на количество часов использования в день (столбец 3).Затем сложите все значения в четвертом столбце, чтобы получить общую мощность, которую вы используете в день, выраженную в киловатт-часах (кВтч).
Для всех типов солнечных панелей своими руками используйте количество киловатт-часов (кВтч), которое вы используете, чтобы выполнить несколько расчетов, чтобы определить количество и напряжение солнечных панелей, которые вам нужны для полного питания вашего проекта. Бесплатный онлайн-калькулятор может упростить его и многие другие расчеты, связанные с вашим солнечным проектом DIY.
DIY сетка солнечная
В солнечной установке, связанной с сетью, вы напрямую подключаетесь к коммунальной электросети.Это означает, что когда ваша солнечная батарея производит больше электроэнергии, чем вам нужно, она переходит в сеть и становится доступной для потребления другими.
В большинстве случаев ваша электрическая компания платит вам за эту энергию через программу, называемую чистым счетчиком. Это означает, что избыток возобновляемой энергии возвращает вашего электросчетчика, когда он поступает в сеть, так что ваше общее потребление энергии (которое вы платите) снижается.
Будет ли ваш поставщик электроэнергии возмещать вам расходы по розничной или оптовой цене, зависит от того, где вы живете.К сожалению, не во всех штатах разрешен нетто-учет.
Чтобы получить дополнительную информацию о правилах учета нетто в вашем штате, посетите DSIRE (База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности).
В системе с привязкой к сетке, когда ваши потребности в энергии выше, чем может обеспечить ваша солнечная батарея — например, ночью или когда ваши панели покрыты снегом, — электрическая сеть отправляет необходимую энергию в ваш дом, избегая перебоев.
Оборудование, необходимое для солнечной системы, связанной с сеткой
В сетке, иногда называемой сетевой солнечной установкой для крыши, есть несколько основных компонентов, необходимых для правильного функционирования.
Фотоэлектрические панели
Монтажное оборудование
Чистый синусоидальный инвертор, подходящий для подключения к сети (преобразует постоянный ток от фотоэлектрических панелей в переменный для домашнего использования; перекачивает дополнительный переменный ток обратно в электросеть)
Постоянный ток или оптимизатор мощности (максимизирует энергию, получаемую от ваших солнечных элементов)
Отключение сети (для отключения вашей системы во время сбоя)
Отключение постоянного тока (для отключения массива для обслуживания)
Блок комбайнера (хранит все компоненты в одном месте)
Примечание: Существует три различных типа инверторов, которые могут работать в системе с привязкой к сетке.Независимо от вашего выбора, убедитесь, что это инвертор чисто синусоидального типа. (Подробнее об этом см. Ниже в разделе «Автономные сети»).
Струнный инвертор
Инверторы струн являются наиболее экономичными, если у вас дом, выходящий на юг, без проблем с затемнением. С помощью этого инвертора электрический ток от гирлянд, состоящих из нескольких панелей, подключается и подается в инвертор. Если на одну панель в струне влияет затенение или она выходит из строя, выход энергии из всей этой струны уменьшается.
Струнный инвертор с технологией оптимизатора постоянного тока
Струнный инвертор с технологией оптимизатора постоянного тока решает эту проблему. К каждому солнечному модулю в вашем массиве прикреплен отдельный оптимизатор мощности, который работает независимо от всех остальных. Весь постоянный ток, поступающий от оптимизаторов, направляется в инвертор, где происходит преобразование постоянного тока в переменное.
С этим типом инвертора затенение или неисправность будут влиять только на определенные панели (а не на всю цепочку).С помощью этого типа инвертора можно контролировать работу каждой панели.
Микроинвертор
Микроинвертор — это тип инвертора, прикрепленный к каждой панели. Там происходит преобразование постоянного тока в переменный. Затем переменный ток соединяется с вашей крышей и питается непосредственно к вашей домашней коробке выключателя переменного тока.
Этот тип инвертора самый простой в установке. Это также позволяет вам расширить солнечную батарею с помощью других типов или моделей фотоэлектрических панелей, каждая из которых имеет свой собственный микроинвертор.(Напротив, чтобы расширить солнечную батарею с помощью струнных инверторов, вы должны использовать тот же тип панели.)
Если учесть все факторы, то система привязки к сетке на самом деле является самой простой и наименее дорогой установкой. Автономные и гибридные системы требуют — в дополнение к перечисленным выше основным частям сетевой системы — контроллеры заряда, аккумуляторный блок и другие дополнительные устройства защиты от перегрузки по току.
У нас есть пост о лучших солнечных инверторах, которые вы можете купить.
Автономные автономные солнечные системы
Если вы каким-либо образом заинтересованы в том, чтобы жить без электросети или если вы находитесь далеко от коммунального предприятия, автономная автономная работа — иногда ее называют автономной — солнечная батарея — это легкая задача.Хорошие новости на 2020 год: ваши возможности автономной солнечной энергетики буквально безграничны, независимо от того, электрифицируете ли вы удаленную кабину, фургон, жилой дом или даже лодку.
Оборудование, необходимое для автономных солнечных систем
Основные компоненты автономной системы аналогичны настройке с привязкой к сетке с добавлением:
Контроллер заряда (подает постоянный ток в резервный аккумуляторный блок, но время от времени отключает его для предотвращения перезарядки)
Аккумуляторный блок (необходим для подачи питания, когда солнце не светит)
Инвертор ( модифицированная или чистая синусоида в зависимости от ваших потребностей в питании)
Баланс компонентов системы (BoS) (провода, предохранители, блок выключателя и т. д.))
В следующем коротком видео от Su-Kam Solar описываются различные варианты использования синусоидальных инверторов и модифицированных синусоидальных инверторов. Вы не только увидите разницу в графических иллюстрациях обоих; вы тоже услышите контрасты.

Определите ваши потребности в энергии для автономной солнечной системы
Для любого типа солнечного проекта «сделай сам» вы должны определить свои потребности в энергии, как обсуждалось ранее. В автономном режиме вы берете это значение и вычисляете количество батарей, в которых его нужно будет хранить.Если вы предпочитаете, чтобы запаса хватило на несколько дней или недель, вы также должны это учитывать.
С батареями все усложняется, поскольку они рассчитаны на хранение при комнатной температуре или немного выше. Это означает, что их емкость для хранения значительно уменьшается (на 50% и более), если вы находитесь в морозных условиях. Поэтому, когда вы находитесь в холодном месте или в сезон, вам может потребоваться значительно увеличить емкость аккумулятора только по этой причине.
Напряжение аккумулятора
Напряжение вашей аккумуляторной батареи — 12 В, 24 В или 48 В — тоже имеет значение.Это влияет на толщину (и цену) соединительных проводов между ними и кабелем, идущим к инвертору.
Чтобы определить напряжение, подумайте, сколько ватт вам нужно для питания всех ваших приборов. Аккумуляторный блок на 12 В может быть достаточным для мобильного телефона и нескольких приборов на 12 В постоянного тока. Но если вы хотите выработать 2000 Вт или более, аккумулятор на 24 или 48 В имеет больше смысла.
Солнечные часы
Еще одно важное соображение — это количество солнечных часов , которое ваши панели будут получать каждый день.Это число не равно длине светового дня и меняется в зависимости от времени года.
Это зависит от угла наклона солнца по отношению к ориентации ваших панелей. Карты солнечных часов для США доступны в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL).
Годовая горизонтальная освещенность в США
Источник изображения: NREL
Контроллер заряда
Как только вы узнаете напряжение своей солнечной батареи и напряжение аккумуляторной батареи, вам понадобится контроллер заряда для управления этими двумя параметрами.Сейчас доступны два основных типа технологий контроллеров заряда: PWM, (широтно-импульсная модуляция) или MPPT (отслеживание точки максимальной мощности).
Когда напряжения совпадают, подойдет ШИМ-контроллер заряда. Если напряжения разные, используйте контроллер MPPT.
Преобразователь постоянного / переменного тока
И последнее, но не менее важное, это инвертор, который вам нужен для преобразования постоянного тока из модулей в переменный ток для устройств, работающих от переменного тока. Кроме того, вам необходимо знать, какой тип переменного тока требуется инвертору.В США это разделенная фаза 120/240 В, 60 Гц.
Хотя некоторые инверторы можно настраивать, другие фиксированы. Перед покупкой проверьте лист технических характеристик инвертора (в руководстве или на веб-сайте компании), чтобы убедиться, что у вас есть тот, который требуется вашей системе.
Дополнительные соображения
Еще одним усложняющим фактором является то, что некоторые устройства используют 240 В, а другие — 120 В. Не все инверторы выдают 240 В, поэтому вам может потребоваться объединить в стек (то есть соединить вместе) два инвертора, каждый на 120 В, чтобы удовлетворить все ваши потребности в электроэнергии.Опять же, проверьте спецификацию, чтобы убедиться, что вы используете правильное оборудование.
И последнее: инвертор предназначен для работы с конкретным аккумулятором — 12 В, 24 В или 48 В. Итак, вам нужно решить, какой размер батарейного блока вы будете использовать , прежде чем вы купите инвертор.
Если вы думаете, что, возможно, захотите в будущем увеличить свою солнечную батарею и / или аккумуляторную батарею, покупка инвертора сейчас, способного выдерживать дополнительное напряжение, избавит вас от необходимости делать дорогостоящее обновление инвертора позже.
Гибридные солнечные системы своими руками
Объединяя возможности как сетевых, так и автономных солнечных систем, гибридные системы объединяют в себе лучшее из обоих миров. Вы можете хранить солнечную энергию для использования ночью или при отключениях электроэнергии.
Это идеальный вариант для домовладельцев в определенных районах, которым в противном случае пришлось бы платить более высокие пиковые ставки за электроэнергию в сети по вечерам или ночью.
Однако, если у вас есть хороший сетевой счетчик в вашем районе и перебои в подаче электроэнергии минимальны, стандартная система привязки к сети может быть вашим лучшим выбором.
Ниже приведена диаграмма, иллюстрирующая, как работает гибридная система:
Как показано на рисунке, в системе этого типа используется специальный гибридный инвертор. Также важно отметить, что если вы выберете эту установку, вам следует приобрести батареи во время установки. Аккумуляторные технологии быстро развиваются, что может привести к несовместимости с вашей гибридной системой, если вы будете слишком долго ждать. Это может означать для вас много дорогостоящих обновлений позже.
Для гибридных систем обычно используются аккумуляторные батареи по переменному току.Эти батареи хранят как постоянного тока от солнечной батареи, так и от сети переменного тока как переменный ток (AC) . В настоящее время Tesla Powerwall — один из самых популярных вариантов аккумуляторных батарей по переменному току.
Напротив, батарея с постоянным током накапливает постоянный ток от ваших солнечных панелей и преобразует переменный ток из электросети в постоянный ток, который также сохраняется в батарее.
Фотоэлектрическая система, использующая батарею с постоянным током, более энергоэффективна, чем современные батареи с переменным током.Эта разница более выражена при масштабной установке. Так что это, вероятно, не повлияет на эффективность вашей домашней солнечной установки.
Какой тип солнечной панели лучше всего подходит для вашего солнечного проекта своими руками?
Для жилых проектов доступны три основных типа солнечных панелей.
Монокристаллические солнечные модули состоят из 60 или 72 солнечных элементов из кремния однородного черного цвета, покрытых стеклом и обрамленных металлом. Каждая ячейка имеет закругленные белые края.Монокристаллические панели немного дороже других типов, но значительно эффективнее. Они преобразуют до 23% солнечного света в электричество.
Поликристаллические солнечные панели также содержат 60 или 72 солнечных элемента, каждый из которых имеет идеально квадратную форму и имеет пестрый синий цвет. Они преобразуют около 15% -17% солнечной энергии в полезную электрическую энергию. Поликристаллические панели немного дешевле монокристаллических модулей.
Тонкопленочные солнечные элементы — это легкие и гибкие листы фотоэлектрического материала, нанесенные на твердую поверхность, например стекло.Тонкие пленки даже менее эффективны, чем другие типы, обычно всего на 10-13%. Они также дешевле.
Выбор солнечных панелей для работы
Если вы ограничены в пространстве для своего собственного солнечного проекта, монокристаллические панели — лучший вариант из-за их максимальной эффективности и сопоставимой стоимости с их поликристаллическими собратьями.
Поликристаллические панели могут быть подходящими, если пространство не является проблемой, и вы пытаетесь снизить затраты — даже незначительно.
Тонкие пленки не подходят для небольших проектов по установке солнечных батарей, да и того не стоит.
Часто задаваемые вопросы о солнечных батареях своими руками
Для такого сложного и дорогостоящего проекта, как солнечная энергия «сделай сам», вам необходимо сделать все правильно. Вот несколько вопросов, ответы на которые могут быть вам интересны.
1. Является ли солнечная система с привязкой к сети, автономная или гибридная солнечная система лучшей для самостоятельного солнечного проекта?
На этот вопрос нет правильного ответа. Это полностью зависит от ваших целей, технических знаний, опыта работы с электричеством, потребностей в энергии и вашего местоположения.
Например, если ваша цель — привести в действие все ваши 2000 кв.футов дома для семьи из четырех человек, и у вас есть чистые измерения с редкими отключениями электроэнергии, система привязки к сети является наиболее экономичной.
Однако, если вы хотите электрифицировать уединенное охотничье убежище только осенью, автономная солнечная система — ваш лучший выбор.
Гибридная солнечная система — лучший вариант, если у вас нет доступа к сетевым счетчикам, ваша коммунальная компания взимает высокие ставки в периоды пикового использования или если вы подвержены частым отключениям или отключениям электроэнергии.
2. Каковы скрытые затраты на солнечный проект своими руками?
Есть несколько разрешений и инспекций — от вашей местной юрисдикции и от энергетической компании — за которые вы должны заплатить , прежде чем ваш солнечный проект DIY может быть запущен.Проконсультируйтесь с ними, чтобы узнать, что вы должны делать и когда в процессе. Отсутствие хотя бы одного может задержать или даже помешать завершению вашего проекта.
Но прежде чем вы даже начнете проводить исследования своей солнечной системы, убедитесь, что домовладелец, не имеющий лицензии, может установить солнечную батарею, привязанную к сети. Если нет, вам придется привлечь лицензированную солнечную компанию. Это может быть на несколько тысяч долларов больше, чем вы изначально планировали.
Страхование вашего дома может увеличиться из-за панелей на крыше или собственности.Свяжитесь со своим агентом, прежде чем приступить к работе, чтобы определить, укладывается ли годовое увеличение в ваш бюджет.
Если вы не совсем уверены, что приобрели все необходимые компоненты, убедитесь, что они подлежат возврату, прежде чем даже вынимать их из коробки. Если вы ошиблись и вам нужно заменить материалы, вы будете разочарованы дополнительными расходами, если вам не удастся вернуть деньги за товар (-ы).

3. Имею ли я право на какие-либо налоговые льготы как независимый домовладелец, выполняющий установку солнечных батарей?
В U.S., федеральный налоговый кредит на солнечную батарею, также называемый инвестиционным налоговым кредитом (ITC), позволяет вычесть 26% (снижена до 22% в 2021 году) от стоимости вашей солнечной установки без ограничения. Вы можете сделать это как установщик или нанять компанию для выполнения этой работы.
На данный момент нет плана по предоставлению этой налоговой льготы после 2021 года домовладельцам при нынешней администрации, хотя недавно избранная исполнительная власть и Конгресс могли бы это сделать.
Сертификаты
на солнечную возобновляемую энергию (SREC) — еще один стимул для домовладельцев.С помощью этой программы вы продаете энергетические сертификаты своему коммунальному предприятию и получаете деньги обратно. Система работает как биржа. Значения SREC варьируются от штата к штату и от месяца к месяцу.
Вы должны связаться с властями своего штата и местными властями, чтобы узнать о любых других льготах или скидках. Это может быть условием вашего найма утвержденной солнечной компании для выполнения установки.
Завершение работы на солнечной батарее своими руками
Самая важная часть солнечного проекта DIY — это планирование и дизайн.Для этих шагов вы должны провести много исследований.
Критическое число, необходимое для всех расчетов, — это количество ватт-часов электроэнергии, потребляемой в день всеми приборами, которые вы хотите получать от солнечной батареи. Если вы включаете аккумулятор, важно знать, на сколько дней вы хотели бы иметь запас энергии.
Как только вы это поймете, вам следует приобрести необходимые компоненты для сетевой, автономной или гибридной системы.
После получения всех необходимых разрешений и осмотра вы устанавливаете панели.Прежде чем они пойдут на работу и начнут производить электроэнергию, обязательна еще одна или две проверки.
Ваш проект DIY солнечной энергии, если он сделан правильно, может обеспечить вас десятилетиями чистой энергии. Это беспроигрышный вариант для вас и всей планеты.
.
No related posts.

Таблица: Плюсы и минусы солнечных панелей своими руками
Плюсы	Минусы
Экономия средств	Много времени и усилий
Удовлетворение своими руками	Риск повреждения крыши и утечки
	Физическая опасность
	Невозможность требовать льготы
	Отсутствие поддержки в связи с неисправностями или претензиями по гарантии

Дом