Солнечная станция для дома своими руками: Как собрать солнечную электростанцию своими руками

По состоянию на 2017 год солнечная энергия является самым дешевым источником энергии в мире и одним из немногих альтернативных источников, не вызывающих загрязнения или негативного воздействия на окружающую среду.

Пользователи солнечной энергии во всем мире ежегодно экономят планете 75 миллионов баррелей сырой нефти, что является огромным шагом к тому, чтобы сделать нашу планету снова зеленой.

Солнечная энергия не только экологична и дешева, но и невероятно удобна — к ней можно получить доступ везде и использовать в любое время, даже ночью.

Самодельный солнечный генератор — это автономная и портативная мини-электростанция, которую вы можете использовать для питания и зарядки своих гаджетов и даже небольших бытовых приборов и быть на 100% независимыми от сети.

Прочтите и узнайте, как сделать его самостоятельно.

Детали и компоненты

Во-первых, вам нужно найти все необходимые детали и компоненты, которые входят в ваш солнечный генератор.

Прочный корпус — Вам нужен водонепроницаемый, защищенный от атмосферных воздействий и, прежде всего, прочный корпус, в котором будут храниться все важные детали.

Отличным выбором является кейс Pelican 1620, который оснащен несколькими прочными ручками, а также парой катящихся колес.

Еще один способ сделать солнечные генераторы портативными — использовать большой ящик для инструментов DeWalt.

НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

Инвертор солнечной энергии переменного тока  — С инвертором солнечной энергии вы преобразуете постоянное напряжение, хранящееся в вашей батарее, в переменное напряжение, которое используют приборы.

Этот инвертор Renogy 2000 Вт с чистой синусоидой имеет импульсную мощность 4000 Вт и оснащен защитой от перегрузки как на входе постоянного тока, так и на выходе переменного тока.

НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ЛУЧШАЯ ЦЕНА

Солнечная панель — Солнечная панель поглощает солнечную энергию и подает ее на аккумулятор. Ваша панель будет одним из наиболее уязвимых элементов генератора, поэтому она также должна быть качественной и прочной.

Я рекомендую эту прочную, но легкую солнечную панель Jackery SolarSaga мощностью 100 Вт. Он легко складывается, так что вы можете упаковать его для путешествий и развернуть вместе с генератором в любом месте, где вы решите разбить палатку.

Батарея — Вашему генератору нужна батарея для хранения солнечной энергии. Батареи бывают разных форм и размеров, но лучше всего выбрать литий-ионную или свинцово-кислотную батарею глубокого цикла. Вот преимущества обоих типов:

1. Литий-ионный (литий-железо-фосфатный аккумулятор Renogy 12 В, 170 Ач)

• Высокий КПД — до 98 % имеют 10-летнюю гарантию

НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

2. Свинцово-кислотная батарея глубокого цикла (Renogy 12V Deep Cycle AGM Battery)

• Хорошо зарекомендовавшая себя технология
• Срок службы до 15 лет
• Легко перерабатывается
• Прослужит намного дольше при низкой зарядке

НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

Контроллер заряда солнечной батареи — Этот компонент предотвращает перезарядку вашей батареи, регулируя уровни напряжения и тока, поступающие от солнечной панели. [1]

Если вы строите портативный солнечный генератор, выберите контроллер заряда солнечной батареи с влагонепроницаемым покрытием.

НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

Устройство для обслуживания батареи  — Устройство для обслуживания батареи — это небольшое зарядное устройство, которое питает вашу батарею небольшим количеством электроэнергии, когда она не используется в течение длительного времени.

Используйте его, чтобы продлить срок службы батареи.

НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

Гнездо питания переменного тока — это внешнее гнездо на жестком футляре.

Выберите розетку питания, не требующую модификации кабеля или ручной разводки и поставляемую с 18-дюймовым удлинителем.

НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

Светодиодный прожектор — Оснастите свой генератор мощными и надежными светодиодными прожекторами, чтобы вы могли использовать его в качестве источника света в кемпинге, на лодке и т. д. или во время отключения электроэнергии дома.

Рассмотрите комплект солнечной батареи  — Если вы не уверены, будут ли совместимы различные компоненты солнечного генератора, вы можете сократить путь и приобрести комплект Renogy 200W Solar Starter Kit.

Он включает в себя две солнечные панели мощностью 100 Вт, один контроллер заряда 30 А и комплект адаптера для солнечной батареи, а также все необходимые кабели и разъемы.

Панели, входящие в этот комплект, имеют устойчивый к коррозии алюминиевый каркас, поэтому их можно использовать на открытом воздухе в течение длительного времени.

НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

Вот полезное видео, в котором рассказывается обо всех этих деталях и компонентах.

Инструменты

Для сборки солнечного генератора вам понадобится несколько основных инструментов, в том числе:

1. Автоматический инструмент для зачистки проводов с резаком
2. Набор отверток Phillips, Flat и Torx
3. 111-240V горячий клейкий пистолет
4. Беспродуктивные тренировки с битами для буровых и расширений шлифования
5. Утилита нож
6. Файлы

Шаги

4045.

питание ваших устройств и случайного электроприбора [2] на лодке или фургоне или во время отключения электроэнергии в вашем доме, ознакомьтесь с этим списком типовых номинальных мощностей для некоторых из наиболее распространенных устройств:

• Потолочный вентилятор: 10-50W
• DVD Player: 15W
• CB Радио: 5W
• Модем: 7W
• . ray Player: 15 Вт
• Зарядка планшета: 8 Вт
• Спутниковая антенна: 30 Вт
• Телевизор – ЖК-дисплей: 150 Вт
• Светодиодная лампа (эквивалент 40 Вт): 10 Вт
• ЖК-монитор: 100 Вт
• Смартфон
• Кофемашина 1000 Вт
• Холодильник (16 куб. футов) 1200 Вт

Шаг 2. Проверка оборудования

Сначала необходимо протестировать панель и контроллер заряда.

1. Вставьте два шнура с косичками, идущие от панели, в соответствующие разъемы (+) и (-) на контроллере заряда.
2. Теперь подключите контроллер к аккумулятору.
3. При подключении отрицательного кабеля на контроллере должен загореться зеленый индикатор, показывая, что аккумулятор заряжен.
4. Поверните панель к окну, чтобы убедиться, что на нее попадает солнечный свет, и на контроллере заряда должен загореться еще один зеленый индикатор, показывая, что панель заряжает аккумулятор.

Далее необходимо протестировать инвертор.

1. Подсоедините красный и черный кабели инвертора к клемме инвертора, а другой конец кабелей подключите к аккумулятору.
2. Обязательно сначала подключите положительный кабель.
3. Для проверки инвертора включите его и подключите бытовой прибор с приличной нагрузкой, например, вентилятор.

Еще один компонент, который необходимо проверить, — это держатель батареи.

1. Отсоедините аккумулятор от контроллера и прикрепите поддерживающие кабели к соответствующим полюсам аккумулятора.
2. Опять же, обязательно сначала подсоедините положительный полюс.

Одновременно вы можете протестировать контактор для поверхностного монтажа.

1. Вставьте удлинитель в настенную розетку.
2. Если все в порядке, должны загореться как зеленый, так и красный индикаторы на мейнтейнере.
3. Через несколько секунд должен остаться только красный цвет, указывающий на необходимость зарядки.

Если вы предпочитаете смотреть видео, вот видео, в котором показано, как вы можете протестировать каждый из ваших компонентов:

Шаг 3. Сборка генератора

Здесь вы монтируете все оборудование и выполняете некоторые из первых подключений вашей системы.

Отметьте и вырежьте отверстия

Вы можете использовать клейкую ленту, чтобы сделать начальные отметки. Таким образом, вы можете отрегулировать их, не оставляя неизгладимых следов на корпусе.

Измерьте реальный размер каждого отверстия и проведите линии на корпусе. Если вы сомневаетесь, всегда обрезайте меньший размер, а затем при необходимости подпилите или подрежьте отверстие большего размера.

Для прямых резов используйте вибрирующий многофункциональный инструмент с погружным лезвием. Для круглых отверстий вы можете переключаться между сверлами и кольцевыми пилами.

Для обрезки и регулировки отверстий используйте дисковый нож с пневматической прямошлифовальной машиной.

Вы можете ознакомиться со статьей о сравнении электроинструментов Milwaukee и Dewalt на сайте Tool to Action, если вам нужна помощь в выборе подходящих электроинструментов для использования на этом этапе.

Если вы предпочитаете ручные инструменты, вы можете сделать то же самое с помощью универсального ножа или напильника.

Крепление внешних компонентов

После того, как вы прорежете отверстия, проверьте светодиодный прожектор на пригодность, а затем нанесите на края черный силиконовый герметик, чтобы внутренняя часть коробки оставалась водонепроницаемой. Как только силикон начнет затвердевать, аккуратно поместите фонарь в гнездо.

Зарядный порт 120 В переменного тока поставляется с резиновой прокладкой, поэтому вам не нужно использовать для этого силикон.

Повторите процесс для компонентов на другой стороне жесткого футляра.

Для панели дистанционного управления инвертором вам понадобится силиконовый герметик. Закрепите панель саморезами.

Используйте более тяжелые крепежные болты #10-24 для крепления атмосферостойкой крышки и выпускного отверстия GFCI. Пока не прикручивайте их болтами, потому что вам нужно сначала все подключить.

Если инвертор солнечной энергии имеет пиковую мощность более 4000 Вт, вам необходимо использовать провод калибра 12 для розетки GFCI. Всегда давайте себе на 4-5 дюймов провода больше, чем вам нужно.

Теперь необходимо разметить и вырезать отверстия для подключения солнечной панели и сильноточного разъема 350А. Быстроразъемный разъем на 350 А является дополнительной функцией, но он позволяет использовать батарею с помощью соединительных кабелей или последовательно подключать дополнительные батареи и увеличивать мощность генератора.

Наконец, вам нужно установить второй светодиодный прожектор на крышку солнечного генератора. Следуйте той же процедуре, что и для первого, но сначала подождите, пока не установите все внутренние компоненты.

Установка аккумулятора

Поскольку аккумуляторы являются самыми тяжелыми компонентами, поместите их в угол, ближайший к колесам корпуса. Вы можете ориентировать батарею в любом направлении, но убедитесь, что она хорошо поддерживается в направлениях, в которых корпус может использоваться.

Просверлите два отверстия для болтов крепления аккумулятора, как показано на видео ниже, но не закрепляйте его на месте, пока все компоненты не будут готовы к установке.

Установка инвертора солнечной энергии

Вам необходимо расположить инвертор переменного тока с чистой синусоидой так, чтобы его розетки находились рядом с защищенной от атмосферных воздействий розеткой GFCI, а его кабели 12 В находились в пределах досягаемости аккумулятора.

Отметьте нижние выступы для инвертора и установите оборудование с помощью крепежных болтов #10-24 с шайбами, пружинными шайбами ​​и гайками.

Наконец, подключите косичку от розетки GFCI к одной из розеток инвертора, а другой конец кабеля дистанционного управления инвертором — к задней части панели дистанционного переключателя.

Установка контроллера заряда и держателя батареи переменного тока

Лучшее место для держателя батареи переменного тока — на задней стенке системы, рядом со светодиодным индикатором, который вы установили первым. Затем вы можете подключить шнур питания к розетке водонепроницаемой розетки переменного тока на 120 В, которую вы ранее установили снаружи корпуса.

После установки всех внешних и внутренних компонентов необходимо соединить их проводами. В этом обучающем видео ниже показана подробная процедура подключения портативных солнечных генераторов, таких как система, описанная здесь.

О чем следует помнить, если вы используете изготовленную на заказ литиевую батарею

Если у вас достаточно опыта в изготовлении электроники своими руками, вы можете изготовить собственную литиевую батарею для использования в вашей системе. Следует помнить несколько вещей:

Низкотемпературная система отключения или нагрева — Литиевые батареи нельзя заряжать при температуре ниже 32°F (0°C) без необратимого повреждения. [3] Если вы используете литиевую батарею, найдите контроллер солнечной зарядки с отключением при низкой температуре.

Контроллер заряда MPPT с возможностью редактирования профиля заряда — Для каждой батареи требуется разное максимальное напряжение. Запрограммируйте параметры профиля зарядки MPPT для точного типа батареи, которую вы планируете использовать.

Самодельный солнечный генератор — это автономная портативная мини-электростанция, которая может позволить вам быть на 100% независимым от сети.

Система защиты от переразряда — Если вы переразрядите литиевую батарею, вы измените ее химический состав и навсегда повредите ее.

Защита от высоких температур — Если вы планируете использовать батарею в условиях высокой температуры, вам понадобится система охлаждения батареи.

Балансировка ячеек — Если вы регулярно заряжаете и разряжаете от 100% до 0%, ваши ячейки будут разбалансированы, поэтому вам нужно использовать ручной балансировщик ячеек батареи RC.

Герметичные батареи — Литиевые батареи сжимаются и расширяются во время разрядки и зарядки. Поэтому, если вы не компенсируете это прокладкой из пеноматериала, вы не должны их заливать.

Зачем строить собственный солнечный генератор своими руками

Экологичнее, чем топливные генераторы

Солнечные генераторы с нулевым уровнем выбросов гораздо более безопасны для окружающей среды, чем генераторы, работающие на ископаемом топливе. Когда вы наслаждаетесь природой, последнее, что вам нужно, это дизельный генератор, загрязняющий все вокруг вас.

Чтобы посмотреть обзор портативного солнечного генератора, нажмите здесь.

Безопаснее, чем газовые генераторы

Солнечные генераторы намного безопаснее для использования в помещении и на открытом воздухе, чем генераторы, работающие на ископаемом топливе, которые могут протечь или вызвать пожар.

Без эксплуатационных расходов

Как только вы инвестируете в компоненты и инструменты, ваши расходы сделаны. Гарантия на их компоненты обычно составляет более 20 лет. [4]

Аккумулирование электроэнергии дает множество преимуществ. Это позволяет потребителям использовать энергию, когда они хотят ее использовать. Это увеличивает количество энергии, которую мы можем использовать от ветра и солнца, которые являются хорошими источниками с низким содержанием углерода.

Чарльз Барнхарт, научный сотрудник Глобального проекта по климату и энергетике Стэнфордского университета

Их легко отремонтировать

В отличие от генераторов, работающих на ископаемом топливе, в которых используются сложные двигатели внутреннего сгорания, солнечные генераторы легко ремонтировать, как и строить.

Мощнее готовых

Не все готовые генераторы такие же мощные, как солнечный генератор Кадьяк. Если вам нужно больше энергии, чем среднестатистическому владельцу RV, то создание собственных генераторов — это то, что вам нужно.

Своими достижениями вы гордитесь своими достижениями

Создавая свой солнечный генератор, вы не только узнаете много нового о технологиях, но и почувствуете личные достижения. Вы можете включить своего супруга и детей и сделать это семейным проектом.

Дешевле, чем готовые генераторы

Если вы покупаете их по отдельности, рекомендуемые здесь компоненты обойдутся вам намного дешевле, чем полная готовая генераторная система, подобная этой.

Посмотреть отзывы о готовых солнечных генераторах:

Часто задаваемые вопросы

Может ли солнечный генератор питать дом?

Нет, солнечный генератор не может питать весь дом. Солнечные генераторы не имеют достаточной мощности для питания всего дома. Вы можете использовать его для своей лодки, дома на колесах или кемпинга, а в чрезвычайной ситуации — только для части вашего дома, пока не восстановится сетевое питание.

Какой размер солнечного генератора мне нужен?

Размер вашего солнечного генератора зависит от ваших потребностей в электроэнергии. Вы можете рассчитать это, проверив номинальную мощность различных инструментов и приборов, которые вы можете запитать или зарядить с помощью вашего солнечного генератора.

Как долго работают генераторы на солнечных батареях?

Солнечные генераторы служат от 20 до 30 лет. Компоненты для солнечного генератора, сделанного своими руками, обычно имеют двухлетнюю гарантию.

Нужен ли мне генератор, если у меня есть солнечные батареи?

Да, вам нужен генератор, даже если у вас есть солнечные панели. Тем не менее, вы никогда не должны использовать их вместе в одно и то же время. Ваши солнечные панели постоянно подключены к сети, но в случае отключения электроэнергии генератор может обеспечить аварийное питание, например, для освещения.

Солнечные генераторы тихие?

Да, солнечные генераторы очень тихие. В отличие от генераторов на ископаемом топливе, система солнечных генераторов не использует двигатель, и единственный шум, который вы можете услышать, — это жужжание инвертора. Это делает солнечные генераторы идеальными для активного отдыха, когда вы не хотите беспокоить других людей.

Что может питать солнечный генератор?

Солнечный генератор может питать электронные устройства, такие как смартфоны, ноутбуки, портативные телевизоры, небольшие приложения и источники света. Они не подходят для более мощных бытовых приборов, таких как стиральные машины, плиты и холодильники.

Полезны ли солнечные генераторы?

Да, солнечные генераторы — это хороший выбор, если вам не требуется много электроэнергии в вашем доме или вам необходимо обеспечить энергией лодку, дом на колесах или каюту.

Заключение

Конечно, вы можете пойти и купить готовый солнечный генератор, который соответствует вашим потребностям. Однако, если у вас есть все необходимые инструменты и вы немного разбираетесь в проводке, вы можете построить ее самостоятельно и воспользоваться ее многочисленными преимуществами.

Генератор, сделанный своими руками, стоит гораздо меньше, чем заводской, не говоря уже о том, что многие детали можно подобрать на заказ.

Весь смысл создания солнечного генератора с нуля заключается в том, чтобы оставаться самодостаточным и доказывать себе, что вы можете использовать свои навыки и ум, чтобы стать независимым от сети.

Так почему бы тебе не пойти дальше и не построить его самому?

Каталожные номера

1. https://www.