Как да направите слънчева батерия със собствените си ръце: начини за сглобяване и монтаж на слънчев панел

Въглеводородите бяха и остават основен източник на енергия, обаче все по-често човечеството се обръща към възобновяеми и екологично безопасни ресурси. Това стана причина за повишения интерес към слънчевите батерии и генератори.

Обаче мнозина не се решават да инсталират хелиосистема поради високата цена на оборудването на комплекса. Може да намалите цената на продукта, ако се заемете с неговото създаване сами. Съмнявате ли се в собствените си сили?

Ние ще ви разкажем как да направите слънчева батерия със собствените си ръце, използвайки достъпни компоненти. В статията ще намерите цялата необходима информация, за да извършите изчисление на хелиосистемата, да подберете компонентите на комплекса, да извършите сглобяване и инсталиране на фотопанела.

Плюсове и минуси на използването на хелиосистеми

По статистика, възрастен човек ежедневно използва около десет различни уреда, работещи от мрежата. Въпреки че електричеството се счита за относително екологичен източник на енергия, това е илюзия, защото при неговото получаване се използват ресурси, замърсяващи околната среда.

От тази гледна точка, слънчевата енергия е много по-изгодна.

Компоненти за сглобяване на слънчеви батерии и генератори отдавна са свободно в продажба и при желание всеки може да сглоби системата. За това ще са необходими известни финансови вложения и време. Процесът на сглобяване е трудоемък, изисква внимание и точност, но самата работа не е особено тежка.

Поради климатичните особености на много региони не може да се разчита, че слънчевата енергия ще бъде достатъчна за пълното захранване на частен дом. Тя може да покрие само 20-30% от всички енергийни нужди. Но това е добро решение за вила.

Предимства на използването на слънчева енергия:

1. Огромен потенциал. Слънцето може да даде достатъчно енергия за задоволяване на всички човешки потребности. То е възобновяемо и неизчерпаемо, с което изгодно се отличава от въглищата, нефтопродуктите и природния газ.
2. Достъпност. Слънцето е навсякъде – и в горещи страни, и в най-студените. Неговото количество напълно стига за всички нужди.
3. Екологичност. Поради тоталната енергийна криза «зелената» енергетика е най-перспективната сфера за научни изследвания и високотехнологични разработки. Слънчевите батерии се справят отлично със задачата си без вреда за околната среда.
4. Липса на шум. Хелиосистемите работят безшумно, което ги отличава изгодно от много други източници на енергия.
5. Икономичност. Експлоатацията и обслужването на слънчевите батерии не изискват никакви особени разходи. След като вложите пари веднъж, собственикът може да използва системата в продължение на 20-25 години. Най-важното е навременното почистване на елементите.
6. Широка област на приложение. Слънчевите батерии могат да произвеждат достатъчно енергия за захранване на дома с електричество и топлина. Това обаче не е единствената област на тяхното приложение. Хелиосистемите се използват за обезсоляване на вода и дори за захранване с енергия на орбитални станции.

Все още слънчевите батерии са скъпи, въпреки че вече се появяват начини значително да се спести при самостоятелното им изработване. Всяка година се внедряват нови разработки, които позволяват да се опрости и поевтини процесът на получаване на слънчева енергия.

Хелиосистемите не подхождат добре като основен източник на енергия, но като допълнителен или алтернативен – те са отличен вариант. В сравнение с ветрогенераторите, те са по-стабилни и изгодни.

Интересно развитие – гъвкави слънчеви батерии. Благодарение на еластичността, фотоплатното е значително по-лесно за инсталиране – панелът се „нагажда“ към формата на покрива или друга опора.

Една от съвременните технологии – тънкослойни модули, които се внедряват в строителни материали. Също така се появиха прозрачни акумулиращи елементи, предназначени за използване в прозоречни конструкции.

Това е разработка на японската компания Sharp. Специалистите смятат, че още в близко време такива слънчеви батерии ще станат няколко пъти по-мощни и по-изгодни.

С натрупването на слънчева енергия често възникват проблеми, тъй като акумулаторните батерии са скъпи. Единственото, което донякъде компенсира този недостатък: голямата част от мощните електроуреди се включват през светлата част на деня (+)

По обективни причини хелиосистемите все още не могат напълно да заменят въглеводородите, тъй като получаването и натрупването на слънчева енергия е свързано с големи разходи, но те могат да станат добър източник на алтернативно енергоснабдяване на дома или на отделни електроуреди.

Някои собственици се решават на оборудване на домовете си със слънчеви станции, които напълно осигуряват нуждите от електроенергия. Такива инвестиции се изплащат за 10-40 години в зависимост от типа модели – готови или самоделни.

Технологиите се развиват бързо, а слънчевите батерии могат да се модернизират и разширяват, затова си струва да започнете да събирате подходящи системи още сега.

Подробен преглед на видовете слънчеви батерии е предоставен в тази статия.

Какви компоненти са необходими и къде да ги купите

Основната част – слънчева фотопанел. Обикновено силициевите плочи се купуват през интернет с доставка от Китай или САЩ. Това е свързано с високата цена на компоненти от местно производство.

Себестойността на местните плочи е толкова висока, че е по-изгодно да поръчате от Ebay. Що се отнася до дефектите, на 100 плочи само 2-4 са непригодни за употреба. Ако поръчате китайски плочи, рисковете са по-високи, тъй като качеството оставя желание за по-добро. Предимството – само в цената.

Готовата панел е много по-удобна за ползване, но и три пъти по-скъпа, затова е по-добре все пак да се заемете с търсенето на компоненти и да сглобите устройството със собствени ръце.

Останалите компоненти могат да се купят във всеки магазин за електроуреди. Също така ще са необходими калаен припой, рамка, стъкло, фолио, лента и молив за маркиране.

При покупка на компоненти трябва да се обръща внимание на гаранцията на производителя. Обикновено тя е 10 години, в някои случаи – до 20. Важно е също да изберете правилно акумулатора. Икономията на него често води до неприятности: по време на зареждане на устройството може да се отделя водород, което е опасно за експлозия.

Особености на изчисляване на мощността на системите

Преди да закупите компонентите и да направите соларния панел, изчислете необходимата мощност на устройството и капацитета на акумулатора.

Най-лесният начин е да използвате онлайн калкулатори, разположени на някои уебсайтове в интернет.

Количеството енергия, посочено в техническия паспорт на изделието, е изчислено за идеални условия. Не може да се ориентирате по тях, тъй като устройствата работят по различен начин в зависимост от сезона и часа на деня. Загуби на енергия се случват постоянно, включително в акумулаторите, инвертора (+)

Най-важният показател, който трябва да се вземе предвид, е средномесечното количество консумирана енергия. Може да се определи по брояча.

Също така трябва да се направи отстъпка за особеностите на работа на самите соларни батерии. Те са способни да дават максимална мощност само при чисто небе, като ъгълът на падане на слънчевите лъчи трябва да бъде прав.

Ако времето е облачно или ъгълът на падане на лъчите е твърде остър, мощността на батериите може да падне 20 пъти. Дори и най-малките облаци са достатъчни, за да намалят показателите наполовина. Ето защо при изчисленията се ориентират, че 70% от енергията ще се произвежда от 9 до 16 часа, а през останалото време – до 30%.

През зимата от слънчевите системи има малка полза: поради облачното време те произвеждат минимално количество енергия. За сметка на това ветрогенераторите работят на пълна мощност и са способни да компенсират тези загуби. Комбинацията от две такива устройства е много ефективна.

В условия, близки до идеалните, през „работното време“ панелите с мощност 1 kW произвеждат 7 kW/h, а рано сутрин и вечер – около 3 kW/h. Вторият показател изобщо е по-добре да не се взема предвид и да се остави „за запас“, като се има предвид възможната облачност и промяната на ъгъла на падане на лъчите.

Оказва се, че трябва да се ориентираме на 210 kW/h в рамките на 1 календарен месец. Това е идеален показател, който изисква корекция.

В eBay може да се намери нелош комплект за изработка на слънчева батерия със собствени ръце. Понякога това са устройства, които са бракувани в производството (т.нар. модули от тип В). Те са евтини, но напълно подходящи за сглобяване на домашна система, тъй като експлоатационните характеристики са близки до заявените.

За да се определим с реалното количество енергия, трябва да се намерят данни за това колко слънчеви дни в годината има в конкретния регион. През тези периоди мощността на батериите няма да достига дори половината от паспортния показател. Ако устройствата работят през есента и зимата, то трябва да се направи корекция от 30-50% за облачно време.

Поетапна инструкция за сглобяване на слънчев панел

Работата по сглобяването започва със схема и проект. Трябва ясно да си представяме как ще бъде устроен и закрепен слънчевият панел. Така че, ако КПД на системата зависи пряко от ъгъла на наклон спрямо слънчевите лъчи, трябва да се погрижим този ъгъл да може да се променя.

В много готови модели са предвидени механизми, които автоматично завъртат панелите, а в домашните ще трябва да ги обмислите сами.

Модулите на слънчевия панел трябва да бъдат еднакви, тъй като еквивалентността на тока е равна на показателя на най-малкия елемент. Също така подборът на еднакви части значително ще опрости процеса на сглобяване на цялата система, тъй като няма да се налага да се нагаждат размерите на рамките и да се изчислява мощността на всяка конструкция поотделно.

Технологията на сглобяване зависи от общата площ на панелите, техния брой, особеностите на допълнителните материали. Голямата площ на системата гарантира нейната по-висока мощност, но едновременно с това се увеличава и теглото на конструкцията, което също трябва да се вземе предвид, тъй като покривът трябва да го издържа.

Етап 1: изработване на корпуса на конструкцията

Когато всички компоненти са подготвени, може да се пристъпи към сглобяване на корпуса, на който ще се държи цялата конструкция.

Ще са необходими следните материали:

• листове шперплат, изрязани по размер на панелите;
• плочи от ПДЧ;
• дървени летви, от които ще бъдат изработени бордовете;
• материали за закрепване: самонарезни винтове, ъгълчета, подходящ лепилен състав;
• плексиглас;
• боя и импрегнанти, за да облагороди външния вид на готовата конструкция и да я защити от гниене.

На първо място се подготвя основата – към шперплата се залепват ниски бортове. Те не трябва да покриват панелите, затова е добре да се изберат летви около 2 см. За да не се отлепят бортовете, те допълнително се закрепват с самонарезни винтове и ъгли.

Горният капак се изработва от плексиглас, а дървените части на конструкцията се покриват с антисептични импрегнанти за защита от гниене и се боядисват. Нюансът на боята трябва да хармонира с цвета на покрива.

Долната част на основата и бортовете се пробиват на няколко места, за да се осигури вентилация. Капакът не може да се пробива, тъй като елементите на конструкцията може да се намокрят. За закрепване на панелите е по-добре да се изберат плоскости от ДВП, тъй като те не провеждат ток. При желание ДВП може да се замени с друг материал.

Етап 2: инсталиране и закрепване на елементите

Слънчевите елементи трябва да се разположат равномерно върху подложката с опакото и да се запоят проводниците. За целта ще трябва да се маркират местата на запояване. За да не се развалят всички модули, по-добре е първо да се свържат последователно само два елемента.

Ако всичко е наред, по същия начин се запояват останалите модули. В резултат на това върху подложката трябва да се появи спретната верига от свързани елементи.

След сглобяването на конструкцията тя трябва да се провери за функционалност. Ако е функционална, може да се закрепи с винтове към рамката. На готовия панел се поставя блокиращ диод. Неговата задача е да предотврати разреждането на акумулатора.

Когато всички модули са свързани, те могат да се обърнат за закрепване върху панела. Като лепилен състав може да се използва епоксидна смола или силиконов уплътнител. Препоръчително е да не се намазват краищата на модулите, за да не се счупят конструкциите при деформация на рамката. Достатъчно е здраво да се залепят елементите в центъра.

Етап 3: особености на закрепване на капака

След сглобяването на батерията върху рамката тя се затваря с капак от плексиглас, отново се проверява и се фиксира. Важно е лепилният състав да изсъхне напълно преди монтирането на капака, в противен случай той ще продължи да се изпарява и ще остави мътни следи върху плексигласа.

На изходния кабел се монтира двуконтактен конектор. Той е необходим за свързване на контролера. Остава отново да се провери работата на системата и да се коригират недостатъците, ако бъдат открити.

Етап 4: инсталиране на готовата система

Батериите се монтират на земята, на стените или на покрива. Това зависи от желанията на самия собственик на сградата. Важно е системата да бъде разположена от южната страна на сградата и нищо да не пречи на нейната работа.

Ако конструкцията се планира да се закрепи върху скат на покрива, трябва да се уверите, че повърхността ще издържи допълнителното натоварване. Системата се монтира така, че да бъде разположена под ъгъл 30-40° спрямо покрива, и се закрепва здраво.

Соларните панели, особено тънкослойните, са податливи на деформация под въздействие на вятър или натиск от сняг. Трябва да се погрижите за надеждна ветрозащита и да инсталирате приспособления, които задържат или разсичат снега, който се плъзга от покрива.

Отлично решение е закрепването на системата към метална рамкова конструкция от дебел профил. Минималното сечение е 25*25 мм, а при голяма площ на конструкцията е по-добре да изберете по-здрав профил. Пред всяка такава рамка се монтира снегозадържател или се оборудват скоби снегоразсичатели.

В нашия сайт има блок от статии, посветени на сглобяването, монтажа и свързването на соларни батерии, препоръчваме да се запознаете!

1. Схеми и начини на свързване на слънчеви батерии: как да проведете правилно монтажа на слънчевия панел
2. Схема за свързване на слънчеви панели: към контролера, към акумулатора и обслужваните системи

Изводи и полезно видео по темата

Описанията понякога не са достатъчни, за да се разберете напълно особеностите на сглобяването и монтажа на соларни панели. Освен това съществуват различни начини на закрепване, а «народните майстори» усъвършенстват уменията си и непрекъснато изобретяват нови пътища за решаване на стари задачи.

Ние предлагаме видеоинструкции и съвети от опитни майстори, за да ви е по-лесно да разберете процеса на сглобяване на хелиосистемите. Изберете препоръките, които най-добре отговарят на вашите планове и желания.

Къде да купите компонентите и как да сглобите системата, е описано във видеоклипа по-долу:

Пълно стъпка по стъпка описание на процеса на сглобяване:

Оригинален подход към сглобяването на соларни батерии, съвети от специалист:

Инструкция за сглобяване на соларна електроцентрала за дома:

Алтернативната енергетика – това наистина е актуално. Ако сте решили да се запознаете с начините за получаване на енергия без въглеводороди, можете да се гордеете, че се грижите не само за себе си, но и за планетата като цяло.

Една проста соларна батерия ще ви помогне да си осигурите «зелено» електричество и ще спаси общия ни дом. Да сглобите системата не е трудно, основното е да поискате и да го направите.

Имате ли опит в изработването на соларна батерия? Моля, споделете информация с нашите читатели, предложете своя метод за сглобяване на хелиосистема. Оставянето на коментари и добавянето на снимки на самоделки можете да направите във формата, разположена по-долу.