Электрофицируем частный дом самодельными солнечными панелями + изготовление. Домашняя солнечная панель

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.

Загрузка...

Facebook

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Какой ветрогенератор лучше выбрать, вертикальный или горизонтальный Подбираем солнечную панель для дома без переплаты за ненужное Power Bank со встроенной солнечной батареей - зря потраченные деньги Собрать своими руками солнечную батарею из подручных средств

electricadom.com

Электрофицируем частный дом самодельными солнечными панелями + изготовление

Интересный опыт этого человека показывает на сколько просто можно обеспечить себя электричеством. Забегая вперед могу сказать, что конечно не все он правильно делал, но как говорится на ошибках учатся.

В Поселение Тополевое (оно же Благодать) Приморского края был приобретен домик, он был в хорошем состоянии и было решено его сначала обжить и наладить быт, ну и попутно начинать строить свой дом. На фото это нынешнее состояние дома, а в самом начале все было несколько иначе.

Первым делом конечно стоял вопрос с электричеством, ведь для городского жителя, да и для любого современного человека электричество это неотъемлемая часть жизни. Первое что показалось достойным вариантом это солнечные панели, но они очень дорогие. Но знакомые посоветовали что можно экономить если заказывать не готовые солнечные панели, а только элементы (ФЭМ) и из них самому собирать панели. Если посчитать действительно получается очень дёшево.

Поискав где по дешевле через интернет заказал по почте 6 комплектов. Вообще в планах на будущее планировалось иметь мощную солнечную электростанцию, поэтому сразу было заказано шесть комплектов для экспериментов, чтобы понять что и как и отработать самостоятельную сборку панелей. В одном комплекте 36 пластин + 2 запасные, на случай если в дороге повредятся или вдруг нечаянно сломаются. Мощность каждой панели из этих комплектов около 50 ватт.

После распаковки посылки в первой же пачке обнаружил пару битых пластин и парочку с небольшими сколами. Скорее всего в дороге пострадали, так как эти элементы очень хрупкие, примерно как яичная скорлупа, а толщина всего 0,2мм. Как элементы оказались в руках то захотелось немедленно опробовать их и посмотреть что получился. Первое что нашлось это старая оконная рама, в нее как раз помещался один набор элементов и было решено собирать первую панель из нее.

В инструкции написано что одна пластина выдает ток 3,5А 0,5В. Хотя по-моему в реале она дает 0.6 в, судя по замерам мультиметра. Где-то я слышал, что для заряда свинцового аккумулятора нужно напряжение выше чем он дает, например 14 вольт, поэтому решил что зарядка наверняка будет и от 30 пластин по 0,5В, то есть 15 вольт.

Немного поразмыслив над тем как прикрепить элементы к стеклу было решено просто использовать скотч. Элементы разложил на стекло и зафиксировал небольшими кусочками скотча, а далее поклеил по швам цельными полосками. После чего оставалось спаять элементы. В посылке к каждому комплекту шел карандаш с флюсом для пайки и лента, которой соединяются все контакты пластин.

Да, кстати не нужно боятся тех пластин что без припаянных ленточек на лицевой стороне, ленточки хоть и долго, но паяются очень просто. Просто прикладываешь ленточку и прогреваешь, а тонкий слой олова на ленточке расплавляется и прилипает к контактам лицевой стороны. Вот такая получилась первая солнечная панель.

Тыльная сторона панели, видно как припаяны контакты. Ну и вид спереди, ничего сложного вроде как получилось.На следующий день начались различные тесты этой панели. Первым делом измерил напряжение холостого хода, то-есть без нагрузки, оно составило 17,2 вольта. Потом попробовал подсоединить портативный телевизор на 12 вольт, тот заработал, при этом напряжение упало до 14 вольт. На фото не очень видно, но на самом деле он показывает нормально, просто на улице ничего не видно на экране. Далее уже через инвертор 12/220Вольт я пробовал подключать к панели разную электронику. Если на небе солнышко то работал нетбук, но при малейшем облачке инвертор отключался и нетбук естественно тоже так-как его внутренняя батарейка была полностью разряжена.

А на следующий день я пробовал подключить музыкальный центр. На нем есть вход 12В. В основном работал отлично, но когда становилось уже невыносимо пасмурно, то при громкости "на всю" начинал похрипывать и напряжение падало до 10В. Одновременно центр и КПК от инвертора работать не хотели. Инвертор вырубался, но это все было в пасмурную погоду. Думаю что если мощность поднять в три раза, то,есть три панели подключить, то вся электроника прекрасно бы работала, ну а при солнце хватило бы и одной панели.

Я понял для себя, что надо систему рассчитывать именно под пасмурные дни, тогда проблем совсем не будет, Так как пасмурные дни есть всегда. Как показала практика, из 6-ти комплектов можно собрать 7 панелей, даже еще пластины останутся. Более подробно опишу в следующей статье, а пока нашел большое стекло на которое помещаются сразу пластины двух комплектов, буду думать как лучше сделать.

Прошел месяц с момента изготовления первой панели. Вот что за это время успел сделать.

Небольшая пред история.

В свое время одни из первых поселенцев построили в поле домик. Позже Они переехали обратно в город, хотя точно не знаю, врать не буду. Этот домик они человеку, не единомышленнику. Но он хозяйственный был человек, немного модернизировал кое что в домике и поддерживал в хорошем состоянии, построил баньку и туалет. И вот он тоже переехал и решил этот домик продать, и я его купил. То есть купил и поехал из города на поместье. Так-как этот домик уже готов по сути, он теплый, хорошая печка там, я решил плотно заняться этим домиком,сделать ремонт, модернизацию и уже переехать из деревни туда. Поэтому я сейчас занимаюсь им плотно и буду наверно писать статьи об экспериментах уже в нем.

Вот как он выглядел в первый момент когда я его купил.

Но вернемся к солнечным батареям.

Думая о дальнейшем изготовлении рам для панелей мысль была такая, сделать раму с пазом под стекло, и потом проселиконить края стекла, чтоб влага не попадала. Это я к тому что эксплуатируя ту первую панель, собранную на оконной раме заметил, что во время дождя капли, которые попадают по крыше рядом с рамой рикошетом отражаются от крыши под раму, и рама с элементами намокает снизу. Вода попадает на элементы, просачивается между пластинами и стеклом и очень долго там сохнет. Влага приводит к окислению дорожек, которые как бы нарисованы на самих пластинах что есть не очень хорошо. После таких вот наблюдений было решено нижнюю часть закрыть пленкой чтоб вода не попадала туда. ( Сразу оговорюсь это была неудачная мысль). Но обо всем по порядку.

Следующая панель собиралась на большом стекле, куда должно было поместится сразу два комплекта по 28 пластин, каждая сборка 28 пластин это 14В, как раз для зарядки свинцового аккумулятора. Сначала все пластины были просто разложены по своим местам.

Потом ряды поклеил скотчем, получилось фот так. Как видно все соединительные полоски остались между скотчем и места припайки тоже не проклеены. Ну а далее оставалось спаять все элементы в цепочки. В процессе пайки выяснилось что я немного неправильно разложил ряды пластин, так как места соединений спаянных цепочек оказались по разные стороны, надо было каждый второй ряд развернуть наоборот, тогда было бы правильней.

Ну а панелька в общем получилась.

Потом это стекло было вставлено в самодельную раму. Сначала на раму была положена пленка, а потом в пазы рамы вместе с пленкой вставлялось стекло, на стекло по периметру были приклеены ленты для зазора между пленкой и стеклом. И уже готовую панель смонтировал на крыше дома. Это конечно временное решение, вообще планируется много панелей, поэтому надо заранее подумать как лучше их крепить и какие направляющие придумать. А пока что еще на крыше надо кое что переделать, в частности немного перестроить навес. Через некоторое время произошло неожиданное, стекло панели через несколько часов взяло и лопнуло. Возможно это из за того, что я очень плотно подогнал стекло в раме или в низу палки, которые прилегали к пенопласту, но все элементы остались целыми, и образовавшиеся трещины промазал силиконом, правда прозрачного не было, поэтому использовал белый. Судя по показаниям мультиметра КПД особо не упало, надо будет переделать эту панель заново. Теперь на крыше уже две панели, самая первая что из старой оконной рамы и эта треснувшая, Первую панель тоже снизу изолировал от влаги пленкой, но не герметично, а просто прикрутил шурупами с большими шляпками и все. Как показала практика, после дождей все сухо. Первые два результата дали определенный опыт и выводы, основываясь на которых была начата третья солнечная панелька. Теперь раму я делал без всяких пазов, просто собрал короб , прошелся силиконом по периметру и положил на раму стекло, по сути приклеил стекло с элементами к коробу на силикон. Снизу элементы изолировал от влаги прикрутив саморезами пленку как и в предыдущих панелях.

На фото для лучшего прижимания пока силикон схватывается положил дополнительные грузы в виде камней. Проверка дождями прошла успешно, все элементы сухие, значит не портятся от влаги.

Внутри сейчас для накопления энергии стоит 2 аккумулятора, первый емкостью 100А/ч , второй 55А/ч. Большой у меня уже был, а 55-й я покупал как самый легкий чтобы на руках дотащить до домика. Аккумуляторы соединены параллельно. Это пока временно, потом думаю поставить два одинаковых большей емкости и будет нормально.

Первые дни эксплуатации этой системы в действии.

Почти каждый день с утра уже в домике, включаю через инвертор нетбук и колонки чтобы врубить музыку. Нетбук потребляет почти 50 ватт, и колонки если басы "на всю" и громкость то то тоже почти 50 ватт. Пока в домике не жил, а приходил только днем на аккумуляторах заряд держался в норме, обычно от 13.2 до 12.7, один раз упал до 12.6.

В один день нужно было поработать электроинструментом, доски пострадать, подпилить лобзиком, просверлить дырки дрелью. Вечером в этот же день еще и решил первый раз переночевать. Подсоединил диодные лампочки, их 4 штуки сейчас, автомобильные двух контактные. Эти лампочки нового поколения, уже светятся не голубоватым светом, а именно желтым, как обычные накаливания. Перед тем, как я лег спать мультиметр на аккумуляторах показывал 12.2В, а инвертор отрубается при 9.8В, значит энергии еще очень много. На следующий день к вечеру аккумуляторы зарядились где-то до 12.9В.

Потом надо будет наверное написать отдельную статью о том, что и как работает. И как все это можно использовать, и что оно дает. Сделать упор на внутреннюю проводку и приборы которые можно питать от аккумуляторов.

Электропроводка по дому

Напомню, ранее я уже израсходовал 4 комплекта элементов собрав четыре панели, одна из которых получилась большая, в нее влезло 2 комплекта по 28 пластин, что равно 14 В. В общем по сути из четырех комплектов я сделал пять, двойная панель в большой раме.

Четыре(5) панели отработали более месяца и вот я доделал все 7 солнечных панелей. Из шести заказанных у меня вообще получилось 8 сборок по 14 вольт. Кстати я писал что комплект на 50 ватт, но на самом деле на 75 ватт, общая мощность элементов 450 ватт. Но когда вставлял восьмую панель в деревянную раму, то стекло треснуло, при этом повредилось несколько элементов, стекло новое я нашел, но пока не стал переделывать.

Вот еще интересные выводы сделал. К задней стороне пластин, где квадратики для припаивания, оказывается можно пять не только в эти квадратики, но и в любом месте так как везде есть контакт и все работает так же. На лицевой стороне точно так-же, все дорожки между собой соединены. Если их померить мультиметром между собой (Омметром),то сопротивление между всеми дорожками, даже не пересекающимися равно нулю. Это значить что даже отколотые пластины все равно работают, и мелкие осколки тоже можно использовать если к ним припаять проводки.

Ну теперь расскажу что и как подсоединяется.

Все семь панелей соединены в один провод, который идет на аккумуляторы. Панели если нет освещения сами потребляют энергию, поэтому чтобы аккумуляторы не разряжались ночью в разрыв провода был поставлен большой диод, который я выпаял из старого компьютерного блока питания. Диод, днем когда солнце, ощутимо нагревается, но главное чтобы весь ток пропускал, а остальное не важно.

Первая проводка по дому пошла на освещение, на четыре светодиодные лампочки. Так-же от инвертора запускаю мощную энергосберегайку. Кстати по поводу энергосберегающей лампы. Привез я из города, написано светит как 180ватт обычная, а потребляет потребляет 36ватт. Взялся я ее запускать. Инвертор на 300 ватт ее не потянул, хотя тянул обычную лампочку со спиралькой накаливания на 150 ватт и еще одновременно колонки и ресивер. Запускается энергосберегайка только через второй инвертор, который на 800 ватт.

По показанию прибора мультиметра, что подключен к аккумулятору потребляет энергосберегайка явно больше, где-то 80 - 100 ватт. А вот светодиодные лампочки очень мало тока потребляют в сравнении с их яркостью, поэтому прикупил еще 6 лампочек, получилось в общем 8 штук и стало довольно ярко. Но если что-то мелкое делать при свете, то глаза устают, все таки хотелось бы и по ярче. Ну думаю постепенно наращивать яркость, правда дорогое удовольствие это, одна такая лампочка стоит 150р.

А так выглядит рабочий стол, нетбук с колонками и новый телевизор, который питается от 12 вольт. Просто на нетбуке слишком маленький экран чтобы что-то смотреть не сидя за столом, а это уже телевизор с приличным экраном, и самое главное работает от 12 вольт и потребляет всего 3А, это 36ватт/ч. В качестве розеток использую автомобильные разветвители которые в прикуриваешь вставляются, сзади отпиливаю ту часть что вставляется в прикуриватель и припаиваю проводки, и все розетка готова. Получается очень удобно, тем более что для автомобилей сейчас адаптировали почти всю электронику.

Еще из освещения на улице есть два автономных светильника, которые работают от встроенных солнечных панелек и сами загораются как стемнеет. Хоть светят и не ярко, но очень удобно ночью во дворе все видно и можно ходить не опасаясь что на что нибудь наткнешься.

Ну а еду готовлю на газу.

Тем временем солнечная электростанция продолжает развиваться.

В ходе эксплуатации этой мини системы выяснились некоторые моменты. Когда у меня было всего три панели то вроде все было нормально, аккумуляторы заряжались, но когда поставил еще 4 панели, то что-то особых изменений не произошло и энергия быстро кончалась в аккумуляторах, я подумал что просто емкости мало и добавил еще аккумулятор, но энергии не прибавилось.

Возможно, если бы я сначала изучил все тонкости построения солнечной системы, то избежал бы банальных ошибок, но я пошел путем практики и до этого момента систему считал нормально работающей, тем более что опыта у меня не-было и сравнивать было не с чем.

Было замечено что если инверторы подключать через удлиненные провода к аккумуляторам, то энергия теряется. Если подключать например когда инвертор на аккумуляторах, электролобзик или насос, то все работает, а если через удлинитель, то насос еле качает, а электролобзик вообще не запускается, инвертор просто вырубается.

Из всего этого я сделал вывод что ток теряется именно в проводах. Когда было всего три панели, то потери были небольшие, а с прибавлением панелей сечения провода просто не хватало чтобы пропускать столько много тока и до аккумуляторов доходило очень мало ампер.

А я по незнанию этих тонкостей провел от панелей простой алюминиевый провод сечением 4 мм. Я не шибко разбираюсь в сечениях и электрике, знаю только, что когда приходишь в магазин, там на ценниках всегда пишут толщину цифрами 2.5/4/ 6/ 10/16, а дальше я не смотрел.

В итоге как временное решение было решено хотя бы сократить длину провода от панелей до аккумуляторов чтобы сократить потери. Подумав как это сделать я решил поднять аккумуляторы к самому потолку.

Из доски сделал полку для аккумуляторов, прикрутил к стене длинными саморезами. Так-как полка будет находиться в хате, то соответственно ее построгал и потом еще “теркой” прошлифовал. Получилось с виду добротно.

Так-же чтобы сократить длину провода решил и на крыше провод немного по другому соединить и пропустить. Ну и за одно решил что надо и короба панелей покрасить чтоб не так сильно разрушались на открытом воздухе. Провод решил пустить не под ними, а под крышей напрямую через чердак в дом, да и на чердаке удобно все это соединять в любую погоду. Панели пришлось по одной откручивать чтобы прокрасить боковые части.В результате длинна провода сократилась почти в двое, провод я разрезал и к одному куску из подключил 4 панели, а ко второму 3. Подумал, если что, можно в будущем попробовать раздельно заряжать аккумуляторы. Может это будет более эффективно. В итоге получилось, что кроме того ,что я провод сократил в 2 раза я его еще и как-бы утолщил.

В результате этой модернизации во время заряда напряжение выросло на один вольт, то-есть, в среднем раньше мультиметр показывал при заряде 12,5-12,8В, а теперь тоже самое только 13 вольт, а не 12. Без нагрузки под вечер вообще показывало 14,3В.

Спустя несколько дней добавил еще провод от панелей, тоже алюминиевый. Сложил его вдвойне и подсоединил параллельно так-же как и предыдущие провода.В Итоге получилась такая толстая связка кабелей. А напряжение еще немного возросло. До подключения на мультиметре показывало 13,15В, а в момент подсоединения стало 13,30В, я так понимаю выросла мощность, ну и как следствие напряжение. У меня на мультиметре можно мерить ток только до 10 А, поэтому нечем замерить какой ток идет от солнечных панелей.

Пока вот так все соединяю на чердаке.

Теперь стало понятно что чем толще провода тем меньше потери и больше энергии идет в аккумуляторы. Я думаю в дальнейшем купить медные провода с толстым сечением и заменить эти алюминиевые на них. И еще хочу поставить клеймы на аккумуляторы чтобы контакт по лучше был. Ну а там дальше видно будет что и как.

Изготовление солнечных панелей своими руками

Наконец пришла очередная партия солнечных элементов. В этот раз решил сэкономить и заказал пластины без проводников на лицевой стороне. В наборе все необходимое, карандаш для пайки и ленты для спаивания, тонкие для спайки элементов, и широкие для распайки блоков из элементов. Эти элементы немного отличаются, какие-то более светлые и как бы матовые что-ли, ну это в принципе не важно, главное чтобы энергию давали. Сначала надо было припаять полоски к лицевой стороне. Для этого мы их сначала нарезали нужной длины.Далее на дорожку наносится флюс карандашом из набора.Сверху прикладывается полоска и по ней легонечко надо провести паяльником, после чего полоска припаивается и все, элемент стал как те, из прошлых наборов.Все просто и хорошо получается, правда долго и однообразно, поэтому делаю с перерывами чтобы не уставала спина. Начал собирать новые панели, на фото процесс. Принципиальных изменений в сборке нет, так-же сначала каждый элемент приклеиваю маленькими кусочками скотча по краям, а потом уже все элементы проклеиваю широкими лентами скотча. Далее все элементы распаиваются.В итоге получается вот такая почти готовая панель.Для новых панелей солнечных панелей заранее изготовил и покрасил вот такие вот рамы.Деревянный короб с панелью соединяю с помощью силиконового герметика, сверху ложу груз в виде камней чтобы пока сохнет герметик стекло было хорошо прижато. Так-как элементы на стекле держатся только за счет скотча, то они могут отвалится, в связи с этим я решил дополнительно закрепить элементы, чтобы точно никуда не делись. А крепление придумал вот такое, с помощью реечек и монтажной пены. Таким образом решил сделать и предыдущие солнечные панели. Конечно насколько долговечно это все я не знаю, но если что можно всегда подремонтировать. Заднюю часть панелей так-же закрываю дополнительно пленкой, которую прикручиваю на саморезы. Так крыша выглядела на момент переделки панелей, переделал уже 4 штуки. + 1 новая. Сейчас всего 8 панелей в работе! (Большая это 2 в одной). Маленькая это для зарядок фонариков, сделанная из осколков.

Прошла зима, во время которой были всякие эксперименты над электричеством и всякой электроникой. Из осколков элементов было собрано несколько маленьких панелей. К лету общее количество панелей стало 10 штук, плюс еще эти маленькие из осколков. Сейчас уже наступила осень и пришла очередная посылка с элементами для изготовления новых солнечных панелей.

В этот раз я решил заказать набор на 1кВт, правда некондицию, то-есть набор из поврежденных пластин. Такие элементы стоили дешевле и я решил попробовать, посмотреть что из этого получится. Вот и посылочка.

Отобрав из набора элементы для новой панели принялся за ее изготовление. В этот раз снова решил собрать панель из 36 элементов и подключать через контроллер.

Теперь элементы я не крепил на скотч, просто разложил ровненько, сверху установил бруски и за-пенил элементы. Потом распаял все контакты. После открутил бруски с элементами на пол-сантиметра от стекла. Это я сделал чтобы если вдруг секло изнутри будет потеть, то капли будут скатываться по нему не затрагивая элементы и они всегда будут сухие, и не будут окисляться. Готовую панель протестировал на вечернем солнышке. Ток составил 2.5 А и 20В.Нижнюю сторону этой панели закрыл рубероидом, выходит вроде неплохо.Вот так выглядит сейчас крыша с солнечными панелями.А вот и контроллер под новую солнечную панель из 36 элементов, посмотрим оправдает ли надежды использование контроллера. Под контроллер я выделил отдельный аккумулятор, самый маленький вынул из общей системы, он на 55А. В качестве нагрузки повесил пока точку доступа Wi-Fi. Так-же в систему еще добавил новый аккумулятор на 150А.

Дальше продолжаю собирать панели, зеленая краска кончилась, теперь все красным будет.

Сделал три новых панели, до зимы хочу сделать как можно больше.Вот еще одна панель добавлена, теперь в этом ряду уже четыре новые панельки.В общем было собрано 7 панелей, за зиму было много мелких экспериментов и усовершенствований. Но теперь зима прошла и на дворе месяц Май. Снова решил переделать все панели, все-таки с контроллером намного лучше, и отдача по току больше, и в пасмурную погоду лучше заряд идет. Часть панелей уже переделана на 36 пластин, как положено.

Взялся переделывать остальные. Переделываю так, из трех соединяю в две панели. Те, что с лева, по 3 блока. Я среднюю панель внутри распаял как бы по полам, по 12 пластин получилось. А, один блок, там получается на 24, я взял одну панель на 24 и прицепил к ней половину от следующей из 12-ти штук. Получилось 36 как положено. В итоге эти 3 образуют, как бы, 2-е полновесные панели по 36 пластин. То есть в тех 6-ти блоках, как бы 4, нормальные панели. В итоге, внизу, получилось 16 панелей всего.

Далее, все что осталось, уже решил не заморачиваться на тонкости и сделал, из того, что было. А, Именно маленькие оставшиеся панельки (по 4 пластины в одной) Просто прикрутил к той, которая на 28 была и к той, что на 27+1 отдельно и еще, в одной, в раме было свободное место, я туда до-клеил пластин и добавил всего одну рамку из 4-х. В итоге, получился внешне "залипон" конечно. :-) Но, зато на 36 пластин, и Ампераж выдает нормальный. Те, что справа, еще не переделаны. А те, что с лева в верху, они хоть и на 36 пл., но еще не подключены к контроллеру.

С контроллером в солнечную погоду ток зарядки поднимался до 39А, что довольно не плохо, для 16-ти полноценных панелей. Через инвертор сейчас пользуюсь электроплиткой, количество энергии позволяет, все равно она вся в аккумуляторы не помещается, сжигаю излишки с пользой.

За лето были еще мелкие работы над панелями, а так-же продолжалась сборка панелей что в итоге привело к нехватке места для них на крыше. Пришлось делать дополнительную стойку под них. Сейчас крыша уже вот такая. Делаю новые коробки под панели.Отсюда кажется что вся крыша сплошняком покрыта солнечными панелями.А это мы варим томатный сок на солнечном электричестве, плитку подключаем через инвертор и все работает.

Вот такая она, энергия солнца.

Источник Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Солнечные батареи для отопления дома: как выбрать панели

Технологические инновации действительно удивляют, в особенности, если это касается практической стороны жизни. Еще совсем недавно людям не были известны схемы получения выгодной энергии, дающей возможность отказаться от дорогого электричества. Согласитесь, теперь альтернативные источники доступны каждому и было бы здорово ими воспользоваться.

Новаторские солнечные панели для отопления постепенно, но настойчиво внедряются в наши бытовые реалии. Но прежде чем отправиться за ними в магазин, стоит взвесить все за и против, иначе можно приобрести совсем неподходящую модель. Для того чтобы этого не случилось, мы раскроем секреты выбора этих устройств.

Кроме того, из нашего материала вы узнаете, конструктивные особенности солнечных коллекторов, а также найдете пошаговую инструкцию по установке гелиобаратей. Для простоты восприятия материал сопровождается тематическими фотографиями и видеороликами.

Содержание статьи:

Принцип использования солнечной энергии

Нередко, столкнувшись с необходимостью монтажа солнечных панелей, человек задается вопросом о целесообразности предприятия. Потому что в большинстве случаев процент солнечных дней существенно проигрывает аналогичному значению пасмурных.

Подобное соотношение характерно для регионов средней полосы, а климату северных областей свойственно еще большее количество облачных дней.

Недостаточное количество солнечных дней напрямую связано с эффективностью работы приборов, перерабатывающих энергию земного светила. Вследствие уменьшается попадание солнечных лучей на поверхность батареи. Процесс этот называется инсоляцией.

Солнечные батареи могут использоваться в отопительных системах в качестве поставщика теплоносителя или энергии для питания приборов

Суть его заключается в том, что любая плоскость, независимо от ее назначения, принимает на себя определенное количество солнечной энергии. В южных регионах количество это естественно выше, что делает монтаж солнечных панелей более актуальным.

Однако, как показывает практика, рынок технологического оснащения в сфере синтеза энергии солнца, неустанно улучшает свои продукты, поэтому современные фотоэлементы в гелиопанелях прекрасно функционируют даже в местности с невысоким уровнем инсоляции.

Распределение солнечной активности на примере карты России. Более высокий коэффициент характерен для южных областей (кликните для увеличения)

Взвешенный подход к установке

Перед тем, как организовать систему отопления на солнечных батареях, следует выяснить минусы и сильные стороны конструкции, питающейся энергией солнца.

Знания эти нужны для лучшего восприятия отличий оборудования от аналогов и оценки рациональности устройства и оценки целесообразности сооружения.

Наиболее значимыми факторами являются:

• Эффективность. Реальный КПД при конвертации солнечной энергии в электрическую. Пока энергия гелиобатарей почти пятикратно дороже привычного электричества.
• Сезонность применения. Солнечные батареи смогут производительно работать только при отсутствии препятствий на пути солнечных лучей, в том числе высокой облачности.
• Слабая схема аккумуляции. Полученную энергию в большинстве случаев нужно расходовать сразу. Для накопления и хранения ее нужны довольно объемные накопители, для размещения которых потребуется внушительная площадь.
• Необходимость во вспомогательной энергии. В зимний период гелиопанели не смогут поставлять достаточного для обогрева дома количества тепла. Но могут стать полезным дополнением к отопительному котлу в случае солнечной погоды.
• Целесообразность сооружения. На текущий момент окупаемость солнечных батарей заставляет желать лучшего. Установка их оправдывает себя только в местностях, не подключенных к централизованным сетям. Там, где солнечным приборам нет вообще альтернативы.

Есть надежды на разработку и выпуск более доступных частникам приборов гелиоэнергетики. Есть уверенность, что когда-то сооружение систем, перерабатывающих солнечную энергию, станет рентабельным.

Правда, если учесть, что энергорессурсы планеты постепенно тают, то можно вполне рассматривать гелиотехнику как выгодное, перспективное вложение.

Солнечный комплекс полностью безопасен для окружающей среды, не выделяет токсичных продуктов горения, не нарушает естественного баланса, не требует сжигания ископаемых и древесины

Однако сейчас это лишь дополнение к основным источникам тепла, но уже обладающая собственным набором преимуществ, это:

• Длительный период эксплуатации. Конструктивная простота гарантирует минимум поломок. Панели можно случайно повредить в момент очистки от снега, но замена стекла вполне доступна для производства собственными руками.
• Широкая вариативность моделей. Приборы выпускает солидное число зарубежных и отдельные представители отечественных производителей. Разброс цен позволяет выбрать вариант «по карману».
• Индивидуальность настроек. Оборудование можно настроить с учетом всех капризов природы в конкретной местности.
• Дешевизна энергии. Точнее, ее полная бесплатность — качество, которое не стоит воспринимать буквально из-за солидной материалоемкости сооружения гелиопанелей.
• Внешняя привлекательность. Плоские системы обогрева не нарушают архитектуры домов, могут восприниматься как элементы креативного дизайна.

Выяснили, что солнечная энергия может стать подспорьем в быту, дополняющим традиционные источники отопления. Кроме того, учитывая сегодняшние цены на топливо, альтернатива в виде солнечных батарей поспособствует экономии, особенно в условиях частного сектора.

Ведущие производители оборудования, при описании своих товаров, всячески делают акцент на абсолютной экологичности системы. Естественно, процесс преобразования фотонной энергии происходит без участия каких бы то ни было горючих, токсичных, либо химических взрывоопасных веществ.

Расположенные на крыше солнечные панели не портят экстерьер дома, не занимают много места

Если рассуждать более глобально, повсеместное использование солнечных батарей безусловно снизит потребление других источников энергии, таких как уголь или природный газ. Конечно же, ситуация с экологией в таком случае качественно улучшится, а неуемные счета за отопление и горючие материалы останутся в прошлом.

Эффективность работы панелей прямо пропорциональна количеству поглощаемой солнечной энергии. Но технологический аспект оборудования разных видов позволяет увеличить либо уменьшить производительность.

Для повышения производительности системы, рекомендуется осуществлять монтаж солнечного отопления в симбиозе с другими, более традиционными способами обогрева.

Не стоит беспокоиться о том, что солнечный коллектор очень скоро выйдет из строя. Средний срок эксплуатации такого оборудования составляет около 15 лет. Правильное функционирование фотоэлементов в первую очередь зависит от региона, в котором используется установка.

Как правило, наиболее интенсивный уровень инсоляции подвергает систему большей нагрузке. Поэтому, если оборудование используется в умеренном климате, оно вполне способно прослужить более 15 лет.

Срок эксплуатации солнечных панелей от 12 до 15 лет. При грамотном уходе они прослужат дольше

Виды солнечных устройств

Опытным путем доказано, что некоторые вещества способны более интенсивно реагировать на воздействие фотонов. Поэтому технология изготовления солнечных панелей различна.

Гелиоустройства для бытового применения делятся на 2 главенствующих вида:

• Фотоэлектрические преобразователи (кремниевые и пленочные). Представляют собой группы последовательно или параллельно соединенных друг с дружкой фотоэлементов, превращающих солнечное излучение в электричество. Собранные в единую полупроводниковую систему элементы называются солнечной панелью, которая поставляет энергию электрозависимым устройствам обогрева.
• Солнечные коллекторы (плоские, вакуумные или трубчатые, коллекторы-концентраторы или зеркальные). Это самый распространенный в быту тип, принимающий солнечную энергию и передающий ее в систему отопления в виде электроэнергии ли подогретого теплоносителя.

Кроме перечисленных типов есть гелиостанции, производящие энергию в промышленных масштабах. Для частника они могут служить централизованным поставщиком энергии.

Система отопления с солнечными коллекторами предусматривает расход энергии сразу после ее получения

Устройство фотоэлектрических преобразователей

Принцип работы фотоэлектрических преобразователей основан на конвертации солнечной энергии в электрический ее тип. Выпускают их в виде модулей на алюминиевой рамке или на гибком полимерном полотне.

В первом случае верх модуля защищается высокопрочным стеклом, а низ изоляционной пленкой. В втором случае обе защитные оболочки выполняются из полимеров.

Фотоэлектрические элементы соединяются посредством токопроводящих шин, функция которых заключается в передаче энергии аккумулятору или потребителю. К шинам подключаются контакты, служащие для соединения отдельных батарей в целостную систему и для подключения к потребителям.

Принцип действия фотоэлектрических преобразователей основан на способности элементов преобразовывать солнечную энергию в электрическую

С ориентиром на организацию атомов кремния солнечные батареи делятся на:

• Монокристаллические. Снабжаемые наиболее чистым кремнием, технология производства которого давно применяется в изготовлении полупроводников. Суть производства заключается в искусственном выращивании монокристалла, который в итоге разрезают на пластины 0,2 — 0,4 мм толщиной. Это и есть ячейки будущей батареи, которых потребуется 36 штук.
• Поликристаллические. В изготовлении используются пластины, полученные из расплавленного кремния после его медленного охлаждения. Энергии и трудовых усилий технология требует меньше, потому стоят солнечные батареи с поликристаллами гораздо меньше. Обычно у таких батарей стандартный ярко-синий цвет.
• Из аморфного кремния. Технология их производства ориентирована на принцип испарительной фазы. В результате процесса испарения на несущем элементе оседает тоненькая пленка кремния, которую сверху обволакивают прозрачным защитным покрытием. Эту категорию солнечных батарей называют тонкопленочной, устанавливают на стены домов.

Монокристаллические батареи наиболее производительны. В зависимости от модели и от изготовителя КПД их варьирует в интервале 14 – 17 %. Поликристаллические проигрывают им по критериям эффективности, КПД их в среднем 10 – 12%.

Самые малопроизводительные системы – гелиобатареи на аморфном кремнии. Они рассчитаны на переработку рассеянного излучения, устанавливаются на стены домов в качестве дополнения к расположенным на крыше более мощным системам. КПД в пределах 5 – 6%.

Поликристаллические варианты солнечных батарей — среднее предложение в отношении цены и производительности

Опираясь на данные, полученные от ведущих производителей солнечных модулей, таких как компания «SunTech Power», становится понятно, что эффективность монокристаллов с каждым годом возрастает, и вскоре КПД может достигнуть порядка 33%.

Однако, на сегодняшний день лучшие показатели производительности принадлежат продукции компании «Sanyo». Особенность этих панелей заключается в многослойности внешнего элемента, что значительно повышает эффективность, а КПД гелиоколлекторов составляет 23%.

Ввиду характерной процедуры обработки кремния, структура поликристалла содержит нежелательные образования, которые мешают лучшему поглощению энергии солнца. Также, кристаллические частицы микроструктуры модуля располагаются в хаотичном порядке по отношению друг к другу, что затрудняет сублимацию энергии. Вследствие этого, КПД панели редко превышает 18%.

Иногда встречается симбиоз аморфных и поли-/ монокристаллических коллекторов. Это объясняется тем, что для нормальной работы поликристаллов требуется интенсивное солнечное освещение, в отличие от аморфных панелей. Поэтому объединение двух технологий может стать выходом из положения.

В производстве пленочных систем тоже есть ощутимые изменения. Так, на современном этапе, достаточно часто встречаются пленочные гелиомодули на основе кадмия и индия.

На каждом этапе постоянно проводится мониторинг кремневодородного покрытия, иначе возможны проблемы, связанные с работоспособностью

Доказано, что кадмий очень хорошо поглощает солнечный свет, поэтому его взяли на вооружение многие производители в сфере гелиоэнергетики. Как известно, вещество радиоактивно, но не стоит беспокоится из-за возможности облучения, т.к. доля металла не так велика, чтобы нанести хоть какой-нибудь вред атмосфере, не говоря уже о человеке.

Полупроводник индий успешно выдает 20% КПД, опережая кадмий. Ввиду того, что индий гораздо более востребован в бытовой технике, а именно на производстве ЖК телевизоров, часто производители замещают метал другим аналогом – галлием.

Пленочное гелиооборудование имеет гибкую структуру, что существенно упрощает монтаж

Говоря о преимуществах полимерных модулей и пленочных коллекторов в целом, хочется выделить довольно невысокую цену, по сравнению с кристаллическими батареями, полную безопасность и экологичность, благодаря стабильному состоянию хим. веществ. Также, к числу дополнительных плюсов можно добавить гибкость и универсальность.

Конструктивные особенности солнечных коллекторов

Самый простой вариант плоский солнечного коллектора представляет собой некий ящик-корпус, лицевой стороной которого является зачерненная металлическая поверхность. Внутри расположен змеевик, заполненный водой, смесью воды с незамерзающим средством или воздухом.

Дно и стенки ящика закрывается теплоизоляцией, необходимой сохранения полученной энергии в пределах батареи.

Металлическая пластина вкупе с трубками производят сбор и передачу нагретого теплоносителя в систему отопления. Эта часть именуется абсорбером. Чаще всего для его изготовления используют листовую медь, характеризующуюся высокой теплопроводностью.

Внешняя сторона адсорбера обязана быть интенсивно черной для максимального поглощения солнечного излучения.

Солнечные панели трубчатого типа представляют собой систему трубок или змеевик с металлической пластиной сверху

Для того чтобы от металлической поверхности адсорбера не отражались лучи, сверху устанавливается прочное прозрачное покрытие. Обычно это закаленные варианты стекла с минимальным содержанием металла.

Снаружи на него наносят особую оптическую оболочку, не излучающее тепла в инфракрасном свете. Оно способствует повышению производительности устройства, способной нагревать воду до 200ºС.

Трубчатые панели чувствительны к атмосферному негативу. После сильных осадков, в особенности града, рекомендуется тщательно проверить целостность лицевого покрытия коллектора.

Разносимая ветром листва, пыльная взвесь и обломки веток также могут повредить поверхность. Царапины и сколы приведут к резкому ухудшению производительности оборудования.

Есть несколько вариантов устройства солнечных панелей, т.к. в ходе эксплуатации разработчики постепенно устраняли недостатки

Вакуумная разновидность оснащена многослойной трубкой, сконструированной по принципу термоса. Подобная система позволяет на 95 % лучше предыдущих моделей сохранять тепло.

В нижней части многослойной трубки есть жидкость, которая при нагревании солнцем превращается в пар. Вверху этой своеобразной запаянной колбы вмонтирован конденсатор. Достигая его пар конденсируется и транспортирует в систему тепло.

Гелиопанели, работающие по вакуумному принципу, эффективней обычных трубчатых в областях с незначительным количество солнечных дней.

Коллекторы концентраторы оснащаются устройством с зеркальной поверхностью, которая фокусирует полученную ею энергию на поверхность абсорбера. Площадь зеркала больше, чем тот же размер абсорбера, благодаря чему увеличивается эффективность приема солнечной энергии. Зеркальный элемент вообще можно сконцентрировать на точке или тонкой линии без малейшей потери в производительности.

За счет устройства теплоприемной трубки по принципу термоса производительность прибора увеличивается почти в два раза

Минус концентраторов в том, что воспринимать они могут лишь прямое излучение. Потому последние разработки оснащаются поворотными следящими устройствами с целью устранения или сокращения влияния этого недостатка оснащаются.

Следящие приспособления заставляют коллектор поворачиваться вслед за движением светила, чтобы собрать все его лучи.

Это самая эффективная разновидность коллекторных гелиопанелей, позволяющая нагревать теплоноситель до максимальной по сравнению с другими температуры. Правда, хорошо работают они в пустынных областях, стоят немало, из-за чего востребованы в основном производственными организациями.

Солнечный коллектор-концентратор работает, фокусируя солнечную энергию на абсорбере, имеющем меньшую площадь

Интересным новым решением стала сферическая коллекторная конструкция, улавливающая буквально все возможные к восприятию ею лучи. Ее не нужно оборудовать поворотным механизмом, кстати, энергозависимым и требующим подключения к питающей сети.

Сферическая конструкция отличается от обычного тем, что состоит не из отдельных трубок, подключенных к приемному и выходному патрубку, а из единого винтового теплоприемника.

Заполняется змеевик-приемник технической водой, которая при нагревании передвигается вверх по винтовому пути и выходит нагретым в выходной патрубок, а оттуда в систему отопления.

После охлаждения теплоноситель вновь возвращается из отопительного контура к входному патрубку сферического коллектора. Процесс повторяется.

Сферическая форма позволяет полный световой день принимать солнечные лучи без применения поворотных механизмов

Существенный плюс сферической системы в том, что нагревание проистекает весь световой день. Его не надо оборудовать поворотными механизмами, нуждающимися в электропитании. Благодаря винтовой схеме он отличается минимальными потерями энергии в трубопроводе.

Все виды гелиоколлекторов относятся к разряду сезонных вспомогательных систем получения энергии. В зависимости от модели их внутренний трубопровод может вмещать в себя до 200 л жидкости, а минимальное количество, используемое в вакуумных модулях, составляет около 60 литров.

Инструкция по монтажу гелиобатарей

Панели, относящиеся к классу «плоских», желательно устанавливать в летний сезон, когда уровень инсоляции выше. Это будет оптимальным вариантом соотношения цены и получаемой энергии, а значит покупка таких гелиоколлекторов полностью оправдает все затраченные средства.

Так или иначе, энергетический потенциал оборудования позволяет ему использоваться в системах горячего водоснабжения и отопления.

Процесс преобразования энергии крайне чувствителен к перепадам температур. Это стоит учитывать во время монтажа. Первым делом нужно убедится в том, что жилище тщательно утеплено, иначе могут происходить непредвиденные сбои в работе системы.

Система отопления с солнечными панели представляет собой замкнутый контур с циркулирующим по нему теплоносителем

Для каждого региона предусмотрен оптимальный вариант монтажа оборудования. Расчет производится на степени все той же инсоляции. Согласно правилам использования, коллектор необходимо располагать так, чтобы угол падения солнечных лучей на его поверхность составлял 90 градусов.

Только в этом случает КПД от работы системы будет максимальным. Добиться абсолютной точности при монтаже панелей можно посредством измерения широты местности.

Важным фактором будет направление, в котором располагаются панели. Вследствие того, что наибольший уровень мощности достигается преимущественно в середине дня, стоит ориентированно располагать панели в южном направлении. Допускаются некоторые отклонения в процессе монтажа, в восточном или западном направлении, но не слишком.

Кроме того, часто снижение эффективности наблюдается на фоне попадания тени от деревьев на панель коллектора. Зимой рекомендуется повышать угол наклона гелиопанелей, это улучшит уровень производительности системы.

Шаг #1. Выбор угла наклона

Эффективность коллекторов в первую очередь зависит от угла расположения панели по отношению к горизонтальной поверхности. Для оптимального светопоглощения рекомендуется сохранять наклон в районе 45 градусов.

Оптимальный угол наклона солнечной панели зависит от сезона. Хорошо, если прибор будет оснащен устройством для корректировки угла

Азимут необходимо сохранять на отметке в 0 градусов (прямое направление на Юг). Разрешены некоторые отклонения в 30-40 градусов для лучшей инсоляции. Для увеличения жесткости, существует спец. конструкции из алюминия.

Это в первую очередь характерно для установки коллекторов на крышу наклонного типа. Они предотвратят изменение установленных параметров, вследствие погодных явлений, а быстрая скорость монтажа, с использованием крепежных крюков и профилей, сэкономит время.

Шаг #2. Сооружение первичного контура

На первом этапе происходит монтаж всех компонентов отопления: бойлеры, компрессоры, теплопроводники и т.д. Для удобства рекомендуется располагать элементы системы в легкодоступном месте. При монтаже расширительного бака, следует учитывать отсутствие препятствий между ним и коллекторами.

Температура внутри бака измеряется при помощи температурного датчика. Его следует крепить к нижней части резервуара.

Следующим этапом станет организация системы вентилирования. При монтаже контура необходимо создать воздухоотвод, выходящий из расширительного бака. Лучшим решением будет вывести коммуникацию на крышу. Это поспособствует регуляции перепадов давления внутри отопительной системы.

Солнечные панели — часть системы отопления, которая должна кроме них включать бойлеры, центробежные насосы, трубопровод и т.д.

Процесс движения жидкости внутри ГВС зависит от циркуляционного насоса. Его рекомендуется использовать только для систем с закрытым типом водяного контура. Кроме того, для удобства смены жидкости, расширительный бак должен быть снабжен системой слива. Для этого подойдет монтаж крана где-нибудь в нижней части устройства.

Шаг #3. Разбираемся в особенностях эксплуатации

Гелиосистема работает от сети в 220 в. Каждая модель имеет уникальную схему подключения, которая поставляется в комплекте.

Проводка должна быть тщательно заизолирована, а терморегуляторы и всевозможные реле необходимо располагать в исключительно сухом месте (для лучшей герметичности рекомендуется защитить оборудование гидрофобным материалом).

Обязательно убедитесь в том, что к системе подключено заземление. Это убережет от ситуаций опасных для жизни.

Шаг #4. Выбор способа соединения элементов

Спайку медных контуров и электрических деталей нужно производить с использованием специальной паяльной пасты. Перед этим нужно произвести очистку стыков. Лучше это делать стальной щеткой.

Элементы, ведущие к распределительному баку (трубы, змеевики) приваривают, либо прикручивают, предварительно нарезав резьбу. Важно понимать, что труба с охлажденной жидкостью должна подходить к нижней части бака, а с горячей — к верхней.

Шаг #5. Установка солнечных батарей

Подготовительный этап: что необходимо приготовить для монтажа.

Галерея изображений

Фото из

Для установки солнечных панелей пригодятся обычные инструменты монтажника: дрель, шуруповерт, молоток, плоскогубцы, отвертки, ключи

Две солнечные батареи необходимы в качестве источника питания для устройства автономно работающих систем

В комплект входят саморезы, болты с гайками, дюбеля, заклепки, зажимы – то есть любой крепеж, который может пригодиться для монтажа металлического профиля и панелей

Быстро и легко панели крепятся на специально подобранные крепежи, которые находятся в комплекте для сборки или приобретаются отдельно

Традиционный комплект монтажных инструментов

Солнечные батареи в виде панелей

Комплект крепежных инструментов для монтажа

Элементы алюминиевого профиля для монтажа

Далее следует процесс установки солнечных батарей. Инструкция для монтажа 2 панелей подходит для крепления любого количества солнечных коллекторов: принцип монтажа не меняется. Главное — найти площадь для установки.

Галерея изображений

Фото из

В качестве подходящего места выбран фасад – сторона, выходящая на южную сторону, то есть максимально освещенная солнцем

Отделка здания – мягкий сайдинг, поэтому для монтажа потребуется дополнительная подставка. Раму из алюминиевого профиля необходимо сделать по размерам солнечных батарей

Алюминий достаточно легок, чтобы не повредить фасадную облицовку, и прочен, чтобы выдержать вес панелей – 2 штуки по 8 кг

Для подъема панелей под крышу достаточно обыкновенной приставной лестницы, но во время установки необходимо соблюдать правила техники безопасности

Для упрощения процедуры крепления лучше воспользоваться помощью второго человека: один крепко держит панель, второй ее прикручивает

После установки обеих панелей следует еще раз проверить прочность всех крепежей, так как сооружение будет испытывать на себе нагрузку во время сильного ветра и дождя

Сначала нужно подключить кабеля, соединяющие солнечные батареи и контроллер, находящиеся с наружной стороны дома (под панелями)

Кабеля с внешней стороны дома сквозь отверстие в стене протянуты внутрь – осталось только присоединить клеммы аккумулятора

Этап 1 - выбор места для монтажа

Этап 2 - снятие размеров панелей

Этап 3 - установка подставок из алюминиевого профиля

Этап 4 - подъем панели на фасад

Этап 5 - крепление первой солнечной батареи

Этап 6 - фиксация второй солнечной батареи

Этап 7 - подключение наружных кабельных линий

Этап 8 - подключение солнечных батарей к системе электроснабжения

Последний этап — тестирование системы.

Полезное видео по теме

Применение солнечных панелей в автономных коммуникационных системах:

Демонстрация продукции одного из лидеров производства солнечных батарей:

Принцип устройства и работы вакуумного коллектора:

Гелиоэнергетика ежегодно улучшает показатели в преобразовании солнечной энергии. Разработчики уже сейчас могут предложить огромный выбор коллекторов плоского и трубчатого типа, с использованием кварцевого напыления или монокристаллические модули. Все это постепенно актуализирует альтернативные источники энергии, вследствие чего солнечная энергия скоро станет доступна каждому.

sovet-ingenera.com

Солнечные панели (батареи) для дома

При постоянно растущих ценах на электроэнергию поневоле начнешь задумываться об использовании природных источников для электроснабжения. Одна из таких возможностей — солнечные батареи для дома или дачи. При желании они могут обеспечить полностью все потребности даже большого дома.

Устройство системы электропитания от солнечных батарей

Преобразовывать энергию солнца в электричество – эта идея длительное время не давала спать ученым. С открытием свойств полупроводников это стало возможным. В солнечных батареях используются кремниевые кристаллы. При попадании на них солнечного света в них образуется направленное движение электронов, которое называется электрическим током. При соединении достаточного количества таких кристаллов получаем вполне приличные по величине токи: одна панель площадью чуть больше метра (1,3-1,4 м2 при достаточном уровне освещенности может выдать до 270 Вт (напряжение 24 В).

Электрические солнечные батареи для дома открывают много возможностей

Так как освещенность меняется в зависимости от погоды, времени суток, напрямую подключать устройства к солнечным батареям не получается. Нужна целая система. Кроме солнечных панелей требуется:

• Аккумулятор. На протяжении светового дня под воздействием солнечных лучей солнечные батареи вырабатывают электрический ток для дома, дачи. Он не всегда используется в полном объеме, его излишки накапливаются в аккумуляторе. Накопленная энергия расходуется ненастную погоду.
• Контролер. Не обязательная часть, но желательная (при достаточном количестве средств). Отслеживает уровень заряда аккумулятора, не допуская его чрезмерного разряда или превышения уровня максимального заряда. Оба этих состояния губительны для аккумулятора, так что наличие контролера продлевает срок эксплуатации аккумулятора. Также контролер обеспечивает оптимальный режим работы солнечных панелей.
• Преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор). Не все устройства рассчитаны на постоянный ток. Многие работают от переменного напряжения в 220 вольт. Преобразователь дает возможность получить напряжение 220-230 В.

Солнечные батареи для дома — только часть системы

Установив солнечные батареи для дома или дачи, можно стать совершенно независимым от официального поставщика. Но для этого надо иметь большое количество батарей, некоторое количество аккумуляторов. Комплект, который вырабатывает 1,5 кВт  а сутки стоит около 1000$. Этого достаточно для обеспечения потребностей дачи или части электрооборудования в доме. Комплект солнечных батарей для производства 4 кВт в сутки стоит порядка 2200$, на 9 кВт в сутки — 6200$. Так как солнечные батареи для дома — модульная система, можно купить установку, которая будет обеспечивать часть потребностей, постепенно увеличивая ее производительность.

Виды солнечных батарей

С ростом цен на энергоносители идея использования энергии солнца для получения электроэнергии становится все более популярной. Тем более, что с развитием технологий солнечные преобразователи становятся эффективнее и, одновременно, дешевле. Так что, при желании, можно свои нужды обеспечить установив солнечные батареи. Но они бывают разных типов. Давайте разбираться.

Сама солнечная батарея — некоторое количество фотоэлементов, которые расположены в общем корпусе, защищенные прозрачной лицевой панелью.  Для бытового использования фотоэлементы производят на основе кремния, так как он относительно недорог, и элементы на его основе имеют неплохой КПД (порядка 20-24%). На основе кремниевых кристаллов изготавливают монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные (гибкие) фотоэлементы. Некоторое количество этих фотоэлементов электрически соединены между собой (последовательно и/или параллельно) и выведены на клеммы, расположенные на  корпусе.

Солнечная панель для дома состоит из некоторого количества фтоэлементов

Фотоэлементы установлены в закрытом корпусе. Корпус солнечной батареи делают из анодированного алюминия. Он легкий, не подвержен коррозии. Лицевую панель делают из прочного стекла, которое должно выдерживать снего-ветровые нагрузки. К тому же оно должно обладать определенными оптическими свойствами — иметь максимальную прозрачность, чтобы пропускать как можно больше лучей. Вообще, из-за отражения теряется значительное количество энергии, так что требования к качеству стекла высокие и еще оно покрывается антибликовым составом.

Виды фотоэлементов для солнечных батарей

Солнечные батареи для дома делают на основе кремневых элементов трех типов;

Если у вас скатная крыша и фасад развернут на юг или восток, слишком сильно думать о занимаемой площади не имеет смысла. Вполне могут устроить поликристаллические модули. При равном количестве производимой энергии они стоят немного дешевле.

Как правильно выбрать систему солнечных батарей для дома

Есть распространенные заблуждения, которые заставляют вас тратить лишние деньги на приобретение чересчур дорогого оборудования. Ниже приведем рекомендации того, как правильно выстроить систему электропитания от солнечных батарей и не потратить лишних денег.

Солнечные электростанции для дома могут быть не такими дорогими, если подходить к вопросу взвешенно

Что надо купить

Далеко не все компоненты солнечной электростанции жизненно необходимы для работы. Без некоторых частей вполне можно обойтись. Они служат для повышения надежности, но без них система работоспособна. Первое, что стоит запомнить — приобретайте солнечные батареи в конце зимы, начале весны. Во-первых, погода в это время отличная, много солнечных дней, снег отражает солнце, увеличивая общую освещенность. Во-вторых, в это время традиционно объявляют скидки. Далее советы такие:

Если воспользоваться только этими советами, и подключить только технику, которая работает от постоянного напряжения, система солнечных батарей для дома обойдется в гораздо более скромную сумму чем самый дешевый комплект. Но это еще не все. Можно еще часть оборудования оставить «на потом» или вообще обойтись без него.

Без чего можно обойтись

Стоимость комплекта солнечных батарей на 1 кВт в сутки — более тысячи долларов. Немалые вложения. Поневоле задумаешься, а стоит ли оно того и каков же будет срок окупаемости. При нынешних тарифах ждать пока отобьются свои деньги придется не один год. Но можно затраты уменьшить. Не за счет качества, но за счет незначительного снижения комфортности эксплуатации системы и за счет разумного подхода к подбору ее компонентов.

Итак, если бюджет ограничен, можно обойтись несколькими солнечными панелями и аккумуляторными батареями, емкость которых на 20-25% выше максимального заряда солнечных панелей. Для мониторинга состояния купите автомобильные часы, которые еще измеряют напряжение. Это избавит вас от необходимости несколько раз в день измерять заряд на АКБ. Вместо этого вам надо будет время от времени смотреть на показания часов. Для старта это все. В дальнейшем можно докупать солнечные батареи для дома, увеличивать количество АКБ. При желании, можно купить инвертор.

Определяемся с размерами и количеством фотоэлементов

В хороших солнечных батареях на 12 вольт должно быть 36 элементов, на 24 вольта — 72 фотоэлемента. Это количество оптимально. При меньшем числе фотоэлементов вы никогда не получите заявленный ток. И это — лучший из вариантов.

Не стоит покупать сдвоенные солнечные панели — по 72 и 144 элемента соответственно. Во-первых, они очень большие, что неудобно при перевозке. Во-вторых, при аномально низких температурах, которые у нас периодически случаются, они первыми выходят из строя. Дело в том, что ламинирующая пленка при морозах сильно уменьшается в размерах. На больших панелях из-за большого натяжения она отслаивается или даже рвется. Теряется прозрачность, катастрофически падает производительность. Панель идет в ремонт.

Солнечная панель на 4 В имеет 7 элемента

Второй фактор. На больших по размерам панелях должна быть больше толщина корпуса и стекла. Ведь увеличивается парусность и снеговые нагрузки. Но далеко не всегда это делают, так как значительно возрастает цена. Если вы видите сдвоенную панель, а цена на нее ниже, чем на две «обычных», лучше ищите что-то другое.

Еще раз: лучший выбор — солнечная панель для дома на 12 вольт, состоящая из 36 фотоэлементов. Это оптимальный вариант, проверенный практикой.

Технические характеристики: на что обратить внимание

В сертифицированных солнечных батареях всегда указывается рабочий ток и напряжение, а также напряжение холостого хода и ток КЗ. При этом стоит учесть, что все параметры обычно указываются для температуры +25°C. В солнечный день на крыше батарея разогревается до температур, значительно превышающих эту цифру. Это объясняет наличие большего рабочего напряжения.

Пример технических характеристик солнечных батарей для дома

Также обратите внимание на напряжение холостого хода. В нормальных батареях оно порядка 22 В. И все бы ничего, но если проводить работы на оборудовании не отключив солнечные батареи, напряжение холостого ходы выведет из строя инвертор или другую подключенную технику, не рассчитанную на подобный вольтаж. Потому при любых работах — переключении проводов, подключении/отключении аккумуляторов и  т.д. и т.п — первое что вы должны сделать — отключить солнечные батареи (снять клеммы). Перебрав схему, их подключаете последними. Такой порядок действий сохранит вам много нервов (и денег).

Корпус и стекло

Солнечные батареи для дома имеют алюминиевый корпус. Этот металл не корродирует, при достаточной прочности имеет небольшую массу. Нормальный корпус должен быть собран из профиля, в котором присутствуют, как минимум, два ребра жесткости. К тому же стекло должно быть вставлено в специальный паз, а не закреплено сверху. Все это — признаки нормального качества.

Бликов на корпусе быть не должно

Еще при выборе солнечной батареи обратите внимание на стекло. В нормальных батареях оно не гладкое, а текстурированное. На ощупь — шершавое, если провести ногтями, слышен шорох. К тому же должно иметь качественное покрытие, которое сводит к минимуму блики. Это означает что в нем не должно ничего отражаться. Если хоть под каким-то углом видны отражения окружающих предметов, лучше найдите другую панель.

Выбор сечения кабеля и тонкости электрического подключения

Подключать солнечные батареи для дома необходимо медным одножильным кабелем. Сечение жилы кабеля зависит от расстояния между модулем и АКБ:

• расстояние менее 10 метров:
  • 1,5 мм2 на одну солнечную батарею мощностью 100 Вт;
  • на две батареи — 2,5 мм2;
  • три батареи — 4,0 мм2;
• расстояние больше 10 метров:
  • для подключения одной панели берем 2,5 мм2;
  • двух — 4,0 мм2;
  • трех — 6,0 мм2.

Можно брать сечение больше, но не меньше (будут большие потери, а оно нам не надо). При покупке проводов, обратите внимание на фактическое сечение, так как сегодня заявленные размеры очень часто не соответствуют действительным. Для проверки придется измерять диаметр и считать сечение (как это делать, прочесть можно тут).

Солнечные батареи для дома: электрическое подключение

При сборе системы можно плюсы солнечных батарей провести используя многожильный кабель подходящего сечения, а для минуса использовать один толстый. Перед подключением к аккумуляторам все «плюсы» пропускаем через диоды или диодные сборки с общим катодом. Это предотвращает возможность замыкания аккумулятора (может вызвать возгорание) при замыкании или обрыве проводов между батареями и аккумулятором.

Диоды используют типа SBL2040CT, PBYR040CT. Если такие на нашли, можно снять со старых блоков питания персональных компьютеров. Там обычно стоят SBL3040 или подобные. Пропускать через диоды желательно. Не забудьте что они сильно греются, так что монтировать их надо на радиаторе (можно на едином).

Еще в системе необходим блок предохранителей. По одному на каждого потребителя. Всю нагрузку подключаем через этот блок. Во-первых, система так безопаснее. Во-вторых, при возникновении проблем, проще определить ее источник (по сгоревшему предохранителю).

dekormyhome.ru

Какие солнечные батареи лучше выбрать для дома

В наше время альтернативные способы обеспечения электричеством дачи или коттеджа неуклонно набирают популярность. Одним из самых востребованных источников автономного энергоснабжения является система солнечных батарей. Принцип действия солнечных батарей общий для всех существующих типов.

Полупроводниковая пластина солнечной панели на атомном уровне состоит из двух слоев. Слой N содержит атомы с лишними электронами, а у атомов слоя P электронов не хватает. Солнечный свет катализирует отделение свободных электронов в первом слое и перетекание их во второй. В проводнике между слоями появляется электрический ток. Его сила зависит от типа полупроводников. Панели батарей могут быть сделаны из разных материалов и разными способами.

Итак, солнечные модули могут быть:

• кремниевыми;
• пленочными.

Каждый из этих видов можно разделить на подвиды, подробно о каждом подвиде и о том как правильно и по назначению выбрать солнечную батарею поговорим в статье.

Критерии выбора

Выбирая один из видов солнечных батарей для дома, покупатель всегда ориентируется по трем главным критериям:

1. цена комплекта солнечных батарей;
2. их КПД;
3. экологическая чистота.

Обратите внимание: цена и КПД зависит еще и от количества панелей, поэтому важно правильно его рассчитать.

Каждый пункт зависит од двух других, и конструктивных особенностей входящих в комплект панелей.

Цена определяется типом батарей и вспомогательного оборудования, входящего в комплект системы. Трудно назвать точную цифру, ведь видов много. Но можно привести пример среднего по параметрам и стоимости комплекта, который хорошо подойдет для энергоснабжения дачи.

В комплект входят:

• четыре солнечные панели поликристаллического типа, которые стоят 900 долларов;
• контролер (нужен для автоматизации зарядных и разрядных процессов аккумуляторов), цена которого – 250 долларов;
• инвертор (преобразует постоянный ток от батарей в переменный) стоит 970 долларов;
• два аккумулятора обойдутся в 870 долларов.

Итого – 2990 долларов.

Полезно знать: самые дешевые солнечные батареи – тонкопленочные. Но пока их трудно найти в продаже.

Чем лучше солнечные панели, тем выше их КПД. Все виды солнечных панелей обеспечивают разный КПД. Функциональность каждого вида батарей будет детально рассмотрена в посвященном ему разделе статьи.

А сейчас в качестве примера посмотрим, насколько действенным является описанный выше комплект.

• Мощность входящих в него фотоэлектрических панелей достигает 1000 Вт.• Месячная выработка энергии – 125 кВт/ч.• Допустимая степень нагрузки – 2,8 кВт.

Возьмите на заметку: рекордный КПД солнечных батарей вывели немецкие инженеры. Он достиг 44,7%. Этой мощности более чем достаточно для питания энергией небольшой дачи.

Достаточно ли безопасны в экологическом плане солнечные панели, чтобы можно было использовать их дома? В публикации, посвященной данному вопросу, Северная Ассоциация США пишет примерно следующее:

«Единственный вредный эффект этих источников энергии заключается в выделении токсических веществ при их изготовлении. Речь идет о таких химикатах, как кадмий. Но этот вред можно свести к минимуму, если правильно подойти к процессу утилизации модулей».

С этой точки зрения самыми небезопасными являются элементы, сделанные на основе теллурида кадмия, о которых будет идти речь ниже. Но подобные батареи трудно найти в продаже, поэтому вряд ли эту проблему стоит рассматривать детальнее.

Кремниевые панели

Во введении было сказано, что солнечные батареи делятся на кремниевые и пленочные.

Этот материал используется в качестве основы для нанесения слоев вещества N и P, между которыми образуется электричество.

Полезно знать: около 90% всех солнечных батарей в мире являются кремниевыми.

Кремниевые панели, в свою очередь, можно разделить на три основных подвида:

1. Поликристаллические кремниевые панели.
2. Монокристаллические панели.
3. Аморфные модули.

Какой из них лучше, станет понятно после детального анализа каждого вида, который следует ниже.

Для изготовления панелей поликристаллического типа используется не самый чистый кремниевый кристалл. Он создается путем охлаждения расплавленного кремния.

Внешне поликристалл можно отличить по неоднородной окраске его поверхности. В ней присутствуют разные оттенки синего цвета, от темно-синего до голубого. КПД таких пластин составляет около 15%.

Внимание совет: если вам нужны недорогие фотоэлектрические элементы для дома и дачи, то лучшего решения, чем поликристалл, вам не найти. Стоят они дешевле, чем панели из монокристаллического кремния, и способны обеспечивать дом достаточным количеством электричества.

Монокристаллу свойственна темно-синяя или черная цветовая гамма. Монокристалл пользуется наибольшей популярностью. Для его изготовления используют кремний самого высокого качества, получаемый литьевым способом.

Расплавленный кремний, контактируя с затравкой, отвердевает, образуя чистейший материал. Изделию придается цилиндрическая форма, из которой потом нарезаются тончайшие пластины.

Процесс изготовления пластин очень дорогостоящий, поэтому солнечные батареи стоят не мало. В подобных пластинах атомы кремния ориентированы таким образом, что их электронам легче покидать свои орбиты. Благодаря этому КПД батарей достигает 20%. Это отличный вариант, как для дачи, так и для жилого помещения.

Возьмите на заметку: если средства позволяют, то лучше монокристаллических батарей вам не найти. Они эффективно работают на протяжении 25 лет, постепенно снижая свой КПД не более чем на 20%.

Аморфным батареям хватает рассеянного солнечного света для того, чтобы вырабатывать на 10% больше электричества в год, чем поликристалл.

Батареи, сделанные на основе аморфного кремния, справляются со своей задачей даже в пасмурную погоду. Для батарей этого типа нормальными являются следующие условия:

• запыленный воздух;
• дождь;
• закат;
• рассвет.

В основе элементов лежит кремневодород (Sih5). Кремний подвергают действию электрического разряда. Он испаряется и оседает на подложку тонким слоем, не превышающим 1 мкм.

Подложка может быть выполнена из таких недорогих материалов, как:

• металл;
• полимерная пленка;
• керамика;
• качественное стекло.

Пленочные батареи

Пленочная батарея выпускается в рулонах, которые можно расстелить на больших площадях.

В последнее время обретают популярность новые солнечные батареи, в основе которых лежит не твердая подложка из стекла или металла, а полимерная пленка.

Этот вид батарей обладает такими преимуществами:

1. Ее можно резать на части.
2. Подгонять под любой размер и форму.
3. Ей можно устилать крышу с плавными изгибами.
4. Она весит гораздо меньше, чем прочие виды солнечных батарей.

Но есть и недостатки:

1. Батареи не столь мощные, как кремниевые.
2. Они больше подвержены воздействиям окружающей среды.
3. К сожалению, пока непросто найти в продаже подобную продукцию, но ее производство налаживается очень активно, и нет причин сомневаться, что в ближайшем будущем приобрести рулонную батарею сможет каждый желающий.

Пленочные батареи делятся на:

• модули, в качестве основы которых используется теллурид кадмия;
• панели с основой из селенида меди-индия;
• полимерные пленочные батареи.

Батареи с основой из теллурида кадмия можно наклеивать не только на крыши домов, но и фургонов, ларьков, и даже на предметы одежды).

Эти батареи создаются путем нанесения на пленку теплурида кадмия. Вещество наносят тончайшим слоем всего в несколько десятков микрометров. Следующим слоем накладывается сеть проводников, позволяющая снимать с батареи электричество.

Батарея, созданная таким способом, по мощности не может конкурировать с модулями из кремния. Ее КПД составляет всего 10%. Но она стоит намного меньше, поэтому, несомненно, найдет свою аудиторию потребителей.

Примите во внимание: не рекомендуется проводить много времени в соседстве с таким материалом, как кадмий. Впрочем, главное правильно его утилизировать после эксплуатации.

Панели с селенидом меди индием в основе в недалеком будущем имеют все шансы стать неизменным элементом практически любого устройства, от мобильного телефона до самолета.

Технология, по которой создаются эти панели, называется CIGS (аббревиатура обозначает химическое соединение Cu(In,Ga)Se2). Полупроводники в них состоят из таких элементов, как:

• медь;
• галлий;
• селен;
• индий.

Существуют некоторые технические проблемы, не позволяющие достаточно удешевить производство пленочных модулей этого типа. Но, хотя они и стоят больше, чем батареи с использованием теллурида кадмия, они более эффективны. Их КПД достигает 15%.

Производство полимерных модулей налажено в Дании, вероятно, скоро пленка будет продаваться и в нашей стране.

Еще одни сравнительно новые пленочные батареи называются «полимерными». Их начала производить компания Mekoprint A/S.

Активный слой пленки состоит из полимера. Его покрывает слой алюминиевых электродов. Эти слои расположены на органической пленке. Снаружи они покрыты защитным слоем.

Цена пленочного модуля не высокая, но и эффективность сильно уступает предыдущим вариантам.

Итоги обзора

Солнечные батареи однозначно окупятся за 25 лет своей службы. Это нетрудно проверить, посчитав, сколько вы платите за электроэнергию государству.

Два основных вида солнечных батарей, дающих наибольший КПД, это поликристаллические и монокристаллические батареи. Из них можно выбирать по таким признакам:

1. По виду: монокристаллическая батарея меньше поликристалличeской такой же мощности.
2. По эффективности: в монокристаллах меньше потери энергии и выше КПД.
3. По цене: монокристалл более дорогостоящий, разница в цене достигает примерно 10%.

Если приоритетнее низкая стоимость, то для дома можно выбрать аморфные батареи. К тому же, они эффективны в местах, где часто бывает пасмурная погода, потому что работают при рассеянном солнечном свете.

Еще дешевле стоят пленочные батареи, но они дают меньший КПД и их пока трудно найти в продаже, производство только началось. Их стоит использовать, если важен малый вес конструкции и возможность наклеивать панель на любую поверхность.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

teplo.guru

Как выбрать солнечную панель и не переплатить

Фотоэлементы, собранные в один корпус называют обычно солнечной панелью. Несколько панелей, подключенных через инвертор, контроллер заряда к аккумуляторам и электросети образуют электростанцию. Рассмотрим основные требования, которыми должны обладать фотоэлектрические панели.

Фотоэлементы

Выдаваемый вольтаж, ампераж и мощность напрямую зависит от количества фотоэлементов на солнечной панели. В изделиях фабричного производства используются 6-дюймовые (156х156мм) пластины, как наиболее мощные.

Если вы решили сделать солнечную панель своими руками – можно применять разрезанный пополам вариант (78х156мм). Как показывает практика, брак при кустарном изготовлении солнечных панелей неизбежен, но при использовании пластин половинного размера, его последствия обходятся в два раза дешевле.

Важно. Не пытайтесь разрезать большую (156х156 мм) пластину самостоятельно – покупайте только готовые заводские варианты, разрезанные лазером.

Мощность

Мощность панели напрямую зависит от ее размера. При самостоятельной сборке вы сами определяете какого размера будет устройство. Если вы покупаете готовую солнечную панель, ее вольт амперные характеристики указываются на ее корпусе и в документах к ней.

Избегайте приобретать панели большого размера/мощности. Громоздкие  устройства гораздо сложнее транспортировать, монтировать и обслуживать. Наибольшей популярностью пользуются панели в 100 Ватт. Это 36 монокристаллических или 40 поликристаллических модулей в одном корпусе.

Поли или моно кристалл

Внешне поликристаллические фотоэлементы отличаются от монокристаллических более светлым оттенком лицевой поверхности. Также у монокристаллов - скругленные углы, а у поликристаллов - прямые. Технология изготовления поли – элементов более дешевая, отсюда более низкая цена один элемент «моно» стоит 2.1$, «поли» 1.8$.

Есть несколько фактов в поддержку первого и второго:

1. Поликристалл выдает более устойчивое напряжение при облачности/рассеянном свете.
2. Монокристалл – имеет большее КПД – 17-18% против 14 у поли.
3. Срок службы у обоих фотоэлементов примерно одинаков – 20 лет.
4. Деградация (потеря мощности) у моно – 3% в первый год эксплуатации и 0,85% каждый последующий год. У «поли» - 2% за первый и 0,8% за каждый последующий. Т.е. через 10 лет эксплуатации моно потеряет 10,65% а поли – 9,2%

На самом деле, разница между производительностью этих двух технологий изготовления солнечных элементов незначительна, что подтверждают многочисленные исследования в этой сфере.

Наиболее востребованной является поликристаллическая технология. На ней работают около 80% всех солнечных электростанций в мире. Для примера приводим таблицу сравнения эффективности модулей, выполненных на обоих технологиях, от одного популярного производителя CSG PVtech (Китай):

Сравнение эффективности поли и монокристаллов в фотоэлементе

Как видно из данных в таблице – у этого конкретного изготовителя разница между поли и моно кристаллами практически не ощущается, но у других фирм все может быть иначе и следует принимать во внимание реальные показатели

Корпус

Важным элементом любой солнечной панели является ее каркас. Он должен обладать несколькими качествами:

1. долговечность;
2. легкость;
3. стойкость к температурным воздействиям;
4. стойкость к метеоусловиям;
5. прочность;
6. невысокая цена.

По сочетанию всех указанных качеств пока нет конкуренции алюминию, поэтому именно из него делают каркасы 90% панелей как фабричного, так и кустарного производства.

Фотоэлементы в панели защищаются прозрачным материалом и выбор его не всегда очевиден. Важными факторами являются цена, % светопропускания и масса.

• Оргстекло. 92% пропускания света, низкая масса и сравнительно невысокая стоимость. Солнечные панели с оргстеклом получаются легкие и прочные, однако в летнее время оргстекло практически не отводит тепло и деформируется от температуры. В итоге батарея с оргстеклом выходит из строя за один летний сезон. Стоимость 36$ м.кв. за 6 мм стекло.
• Поликарбонат. Дешевле оргстекла, не деформируется, 90% пропускания цвета, очень легкий. Несмотря на свои достоинства, применение его в солнечных панелях нецелесообразно, т.к. он мутнеет от температурных перепадов и перестает пропускать свет в необходимом количестве. Стоимость 4,26$ м.кв. 8 мм поликарбонат.
• Стекло. Тяжелое, хрупкое, о обладает высокой светопропускной способностью (до 98%), которая обратно зависит от толщины. Стекло является самым популярным материалом защиты фотоэлементов в солнечных панелях только из-за его дешевизны и высокой светопропускной способности. Стоимость 3$ м.кв за 6 мм стекло.

Важным элементом также является клей, с помощью которого фотоэлементы крепятся к стеклу. Фотоэлементы должны быть приклеены только специальным составом. Нарушение этого правила приводит к тому, что через несколько месяцев эксплуатации герметичность нарушается, солнечные батареи деформируются или клей мутнеет, не пропуская света.

Важно. Нельзя использовать эпоксидный  клей. Через 2 месяца на солнце он пожелтеет и перестанет пропускать свет к фотоэлементам. На морозе эпоксидный клей потрескается и может привести в негодность всю панель

Для солнечных панелей используют специальный герметик компаунд. Самым популярным является американский Dow Corning Sylgard 184 Solar Cell по цене 48$ за банку в 1 кг (хватит на 4 м.кв. панелей).

Размещение

Как правильно разместить панель

Идеальным способом расположения солнечных панелей является закрепление их на подвижном основании с возможностью в течении дня корректировать их позицию относительно солнца. Если панели можно закреплять только статично, то они должны быть повернуты в сторону Юга и находиться под углом 45° к поверхности земли. Таким образом солнце будет максимально долго в течении дня освещать панели.

Панели должны находиться в доступном для их обслуживания месте. Оператор всегда должен иметь возможность осмотреть и очистить их поверхность от налипшего снега, инея, листвы и т.д.

 

 

Загрузка...

Facebook

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Где применяются садовые фонари на солнечных батареях и как их правильно использовать Сфера применения тонкопленочных солнечных батарей Бестопливный генератор дает свободу... Свободу от денег Как устроена солнечная батарея и принцип ее работы доступными словами

electricadom.com

Солнечная панель изготовление для домашней электростанции

В продолжении всей этой длинной истории о изготовлении солнечных панелей напишу что и как на данный момент. Прошел месяц с момента изготовления первой панели. Вот что за это время успел сделать.

Небольшая пред история.

В свое время одни из первых поселенцев построили в поле домик. Позже Они переехали обратно в город, хотя точно не знаю, врать не буду. Этот домик они человеку, не единомышленнику. Но он хозяйственный был человек, немного модернизировал кое что в домике и поддерживал в хорошем состоянии, построил баньку и туалет. И вот он тоже переехал и решил этот домик продать, и я его купил. То есть купил и поехал из города на поместье. Так-как этот домик уже готов по сути, он теплый, хорошая печка там, я решил плотно заняться этим домиком,сделать ремонт, модернизацию и уже переехать из деревни туда. Поэтому я сейчас занимаюсь им плотно и буду наверно писать статьи об экспериментах уже в нем.

Вот как он выглядел в первый момент когда я его купил.

>

Но вернемся к солнечным батареям.

Думая о дальнейшем изготовлении рам для панелей мысль была такая, сделать раму с пазом под стекло, и потом проселиконить края стекла, чтоб влага не попадала. Это я к тому что эксплуатируя ту первую панель, собранную на оконной раме заметил, что во время дождя капли, которые попадают по крыше рядом с рамой рикошетом отражаются от крыши под раму, и рама с элементами намокает снизу. Вода попадает на элементы, просачивается между пластинами и стеклом и очень долго там сохнет. Влага приводит к окислению дорожек, которые как бы нарисованы на самих пластинах что есть не очень хорошо. После таких вот наблюдений было решено нижнюю часть закрыть пленкой чтоб вода не попадала туда. ( Сразу оговорюсь это была неудачная мысль). Но обо всем по порядку.

Следующая панель собиралась на большом стекле, куда должно было поместится сразу два комплекта по 28 пластин, каждая сборка 28 пластин это 14 вольт, как раз для зарядки свинцового аккумулятора. Сначала все пластины были просто разложены по своим местам. > Потом ряды поклеил скотчем, получилось фот так. > Как видно все соединительные полоски остались между скотчем и места припайки тоже не проклеены. > Ну а далее оставалось спаять все элементы в цепочки. > В процессе пайки выяснилось что я немного неправильно разложил ряды пластин, так как места соединений спаянных цепочек оказались по разные стороны, надо было каждый второй ряд развернуть наоборот, тогда было бы правильней.

Ну а панелька в общем получилась.

> Потом это стекло было вставлено в самодельную раму. Сначала на раму была положена пленка, а потом в пазы рамы вместе с пленкой вставлялось стекло, на стекло по периметру были приклеены ленты для зазора между пленкой и стеклом. > И уже готовую панель смонтировал на крыше дома. Это конечно временное решение, вообще планируется много панелей, поэтому надо заранее подумать как лучше их крепить и какие направляющие придумать. А пока что еще на крыше надо кое что переделать, в частности немного перестроить навес. > Через некоторое время произошло неожиданное, стекло панели через несколько часов взяло и лопнуло. Возможно это из за того, что я очень плотно подогнал стекло в раме или в низу палки, которые прилегали к пенопласту, но все элементы остались целыми, и образовавшиеся трещины промазал силиконом, правда прозрачного не было, поэтому использовал белый. Судя по показаниям мультиметра КПД особо не упало, надо будет переделать эту панель заново. > Теперь на крыше уже две панели, самая первая что из старой оконной рамы и эта треснувшая, Первую панель тоже снизу изолировал от влаги пленкой, но не герметично, а просто прикрутил шурупами с большими шляпками и все. Как показала практика, после дождей все сухо. Первые два результата дали определенный опыт и выводы, основываясь на которых была начата третья солнечная панелька. > Теперь раму я делал без всяких пазов, просто собрал короб , прошелся силиконом по периметру и положил на раму стекло, по сути приклеел стекло с элементами к коробу на силикон. Снизу элементы изолировал от влаги прикрутив саморезами пленку как и в предыдущих панелях.

На фото для лучшего прижимания пока силикон схватывается положил дополнительные грузы в виде камней. Проверка дождями прошла успешно, все элементы сухие, значит не портятся от влаги. >

> Внутри сейчас для накопления энергии стоит 2 аккумулятора, первый емкостью100А , второй 55А. Большой у меня уже был, а 55-й я покупал как самый легкий чтобы на руках дотащить до домика. Аккумуляторы соединены параллельно. Это пока временно, потом думаю поставить два одинаковых большей емкости и будет нормально.

Первые дни эксплуатации этой системы в действии.

Почти каждый день с утра уже в домике, включаю через инвертор нетбук и колонки чтобы врубить музыку. Нетбук потребляет почти 50 ватт, и колонки если басы "на всю" и громкость то то тоже почти 50 ватт. Пока в домике не жил, а приходил только днем на аккумуляторах заряд держался в норме, обычно от 13.2 до 12.7, один раз упал до 12.6. > В один день нужно было поработать электроинструментом, доски пострадать, попилить лобзиком, просверлить дырки дрелью. Вечером в этот же день еще и решил первый раз переночевать. Подсоединил диодные лампочки, их 4 штуки сейчас, автомобильные двух контактные. Эти лампочки нового поколения, уже светятся не голубоватым светом, а именно желтым, как обычные накаливания. Перед тем, как я лег спать мультиметр на аккумуляторах показывал12.2вольта, а инвертор отрубается при 9.8вольт, значит энергии еще очень много. На следующий день к вечеру аккумуляторы зарядились где-то до 12.9вольт.

Потом надо будет наверное написать отдельную статью о том, что и как работает. И как все это можно использовать, и что оно дает. Сделать упор на внутреннюю проводку и приборы которые можно питать от аккумуляторов.

Навигация по частям этого фото рассказа. - 1 - 2 - 3 - 4 - 5

Статьи написаны по материалам дневника >>источник

e-veterok.ru

---

• 
  Плюсы и минусы вэс
• 
  Уголь майкубенский
• 
  Динамика ретом
• 
  Провод 0 75 мм2 на какую мощность
• 
  Газогенераторная установка
• 
  Оконцевание проводов и жил кабелей
• 
  Обмотка возбуждения генератора
• 
  Защита генератора
• 
  Кл 10
• 
  Синхронные компенсаторы
• 
  Замыкание это