Создание солнечной батареи вручную. Солнечная панель: сборка и монтаж

Эко-энергия

Хотя углеводороды являются главным производителем энергии, в последнее время человечество стало чаще прибегать к восполнимым ресурсам, которые не наносят вред окружающей среде. Так, многие заинтересовались использованием генераторов и солнечных батарей.

От установки и комплексного обустройства гелиосистемы некоторые отказываются из-за её дороговизны. Однако можно снизить затраты, если создать систему самостоятельно. Не уверены, что справитесь сами?

Из данной статьи Вы узнаете, как создать солнечную батарею из доступных материалов, рассчитать гелиосистему, выбрать составляющие для комплекса, а также собрать и установить фотопанель.

Плюсы и минусы применения гелиосистем

Каждый день человек пользуется как минимум десятком разнообразных приборов, которые работают от сети. Принято считать, что электричество — экологичный энергетический источник, однако ресурсы, затрачиваемые для его производства, загрязняют окружающую среду. Энергия солнца в этом плане значительно выигрывает.

Создание солнечной батареи вручную. Солнечная панель: сборка и монтаж

Имея желание, можно собрать солнечную батарею в домашних условиях, ведь детали для неё доступны в продаже. Сборка потребует точность и внимательность, но сама по себе работа не является очень трудоёмкой. Необходимо лишь выделить определённое количество финансов и времени.

Применение энергии солнца имеет ряд преимуществ:

  • Большой потенциал. Солнечная энергия может удовлетворить все потребности человека. Однако, в противоположность нефтепродуктам, углю и природном газу, энергия солнца возобновляется и не исчерпывается.
  • Доступность. В любой стране вне зависимости от её климата есть солнце.
  • Экономичность. Солнечная батарея может прослужить до 25 лет. При этом её владелец вкладывает деньги в систему только один раз, так как в основном её использование не требует больших затрат. Важно лишь вовремя очищать детали.
  • Экологичность. Солнечные батареи хорошо выполняют свою функцию и одновременно не наносят вред окружающей среде. Это делает «зелёную» энергетику сферой, перспективной для исследований и научных разработок.
  • Бесшумность. Работа гелиосистемы бесшумна, что является ещё одним преимуществом перед другими источниками энергии.
  • Широта сферы применения. Солнечные батареи используются не только для отопления и энергообеспечения домов, но и для того, чтобы опреснять воду. Они даже используются для производства энергии на станциях орбит.

Создание солнечной батареи вручную. Солнечная панель: сборка и монтаж

В настоящее время стоимость гелиосистем довольно высока. Тем не менее появляются способы, с помощью которых можно сэкономить. Например, изготовить систему самостоятельно. Современные разработки, которые появляются с каждым годом, дают возможность сократить затраты на получение энергии солнца.

Так, интересное изобретение из себя представляет гибкая солнечная батарея. Эластичность позволяет ей «принимать форму» любой опоры, в том числе и крыши, что упрощает установку фотополотна.

Другим примером современных разработок является тонкоплёночный модуль. Он внедряется непосредственно в строительный материал. В оконные конструкции можно встраивать прозрачные накопительные элементы японских разработчиков компании «Sharp».

На получение энергии солнца затрачиваются большие расходы, поэтому в настоящее время гелиосистемы не способны стать полноценной заменой углеводородов. И всё же солнечные батареи могут использоваться в качестве альтернативы для снабжения энергией дома и отдельных приборов.

По мнению специалистов, в ближайшей перспективе солнечные батареи будут мощнее и, как следствие, выгоднее. По этой причине можно заняться сборкой подходящих систем сейчас.

Элементы гелиосистемы и их покупка

Фотопанель является главной деталью в солнечной батарее. Из-за высокой цены отечественных производителей, выгоднее приобретать кремниевые пластины в Интернете из США или Китая.

Если говорить про брак при заказе на «Ebay», то только 2-4 пластины из 100 считаются непригодными для использования. Риски брака возрастают при заказе пластин из Китая. Они также значительно уступают по качеству, но в преимущество идёт низкая цена.

Создание солнечной батареи вручную. Солнечная панель: сборка и монтаж

Другие элементы гелиосистемы — плёнка, стекло, рама, стекло, оловянный припой, лента, карандаш, чтобы делать разметки. Эти составляющие можно приобрести в обычных магазинах электротоваров.

Очень важен правильный подбор аккумулятора. На нём лучше не экономить, потому что низкое качество может привести к выделению водорода во время зарядки устройства и, как следствие, к взрыву.

Покупая комплектующие, необходимо быть внимательным к гарантии производителя. Чаще всего это 10 лет, иногда – до 20.

Особенности расчета мощности систем

Перед покупкой деталей и созданием солнечной панели следует рассчитать мощность, которой будет обладать прибор, и ёмкость аккумулятора. Для этого проще всего использовать онлайн-калькуляторы на сайта из Интеренета. Самым важным показателем считается среднее количество энергии, потребляемое за месяц. Оно определяется с помощью счётчика.

Создание солнечной батареи вручную. Солнечная панель: сборка и монтаж

Следует учитывать, что предельную мощность солнечные батареи вырабатывают, только когда небо чистое, при падении солнечных лучей под углом в 90 градусов. При слишком остром угле падения лучей или при пасмурной погоде мощность может снизиться в 20 раз. Для падения показателей в 2 раза достаточно небольшой облачности. Из этого следует необходимость понимать в процессе расчёта, что основное производство энергии (70%) приходится на время с 9 до 16 часов, тогда как в оставшееся время — только до 30%.

При идеальных условиях во время основного производства энергии панелями, мощность которых 1кВт, вырабатывается 7кВт/ч. В остальное время — примерно 3 кВт/ч, поэтому последние цифры не стоит учитывать при расчёте.

При учёте данных особенностей в идеальных условиях на 1 месяц приходится 210 кВт/ч.

Для определения количества энергии в реальных условиях, необходимо выяснить, сколько дней в году дней светит солнце в данном регионе. Мощность в такие периоды не будет достигать половины показателя, указанного в паспорте. В зимние и осенние периоды работы прибора необходимо оставлять для пасмурной погоды 30-50%.

Сборка солнечной панели поэтапно

Для чёткого понимания способа устройства и крепления панели необходимо начинать сборку с разработки проекта и схемы. Важно обеспечить возможность смены угла, образованного падением солнечных лучей на панель, ведь от его наклона зависит КПД гелиосистемы. Готовые модели обычно обеспечены механизмами, которые поворачивают панели автоматически, но при создании такой модели дома придётся позаботиться об этом самостоятельно.

Общая площадь, количество панелей и особенности вспомогательных материалов определяют технологию сборки. Чем больше площадь панели, тем выше её мощность. С ростом площади панели увеличиваются не только её мощность, но и вес. Чтобы крыша выдержала конструкцию, нужно это учитывать.

1 этап: создание корпуса конструкции

Сборку корпуса можно начинать тогда, когда будут подготовлены все его составляющие. Материалы, которые понадобятся в процессе:

  • фанерные листы по размеру панелей;
  • плиты ДВП;
  • рейки из дерева, которые будут использованы для изготовления бортиков.

Создание солнечной батареи вручную. Солнечная панель: сборка и монтаж

Материалы, которые понадобятся для создания крепежа:

  • клеевой состав;
  • оргстекло;
  • саморезы;
  • уголки;
  • краска, а также пропитки для украшения внешнего вида и предотвращения гниения.

Вначале изготавливается основание. Для него к фанере приклеиваются рейки, которые для прочности фиксируются уголками и саморезами. Высота бортиков должна быть невысокой, около 2 см, чтобы не заслонить панель. Для вентиляции бортики с низом основания просверливаются в нескольких местах. Крышка остаётся нетронутой для обеспечения сухости элементов. В качестве крепления панели наиболее подходящим вариантом являются ДВП плиты, так как они не дают проходить току.

2 этап: установка элементов и их крепление

Элементы, которые будут обращены к солнцу, необходимо распределить по подложке вверх «изнанкой». На ней отметить места для спайки проводников, припаять их. Для сохранности модулей последовательно скрепить лишь две детали и только потом все остальные. Вместе соединённые элементы должны образовать аккуратную цепь. Для прикрепления модулей на поверхность панели их можно перевернуть. Клеем может послужить силиконовый герметик или эпоксидная смола. Чтобы конструкция не сломалась, если каркас деформируется, не нужно смазывать модули по краям. Вместо этого достаточно приклеить детали в центре.

3 этап: крепление крышки и её особенности

Когда батарея собрана и прикреплена к каркасу, её необходимо закрыть крышкой, сделанной из оргстекла. Чтобы на стекле не остались мутные разводы от клеевого состава при его испарении, нужно убедиться, что клей полностью высох до крепления крышки.

Для подключения контроллера на выходном кабеле устанавливается двухконтактный разъём. Работу следует перепроверить на недочёты и исправить их при наличии.

4 этап: установка системы

В зависимости от желания владельца, батарея устанавливается на земле, стене или крыше здания. Важно лишь располагать систему с южной стороны строения, обеспечить беспрепятственное попадание солнечных лучей на её поверхность. Если система устанавливается на крыше, необходимо делать учитывать, чтобы кровля выдержала её вес. Угол между батареей и крышей должен составлять 30-40 градусов. Система крепится к поверхности намертво. Это можно сделать с помощью её крепления к рамной конструкции из металла с сечением минимум в 25*25 мм. Для большей площади понадобится профиль прочнее. Перед рамами устанавливается задержатель снега или рассекателями снега оборудуются кронштейны.

Создание солнечной батареи вручную. Солнечная панель: сборка и монтаж

Выводы

В качестве вывода следует отметить, что альтернативное производство энергии очень актуально. Если есть желание, то сборка солнечной батареи в домашних условиях становится простой. Получение энергии без использования углеводородов — это забота как о себе, так и об окружающем мире в целом.

Оцените статью
Добавить комментарий