Как сделать солнечную батарею в домашних условиях своими руками: Как сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов

Содержание

как сделать в домашних условиях, самодельная панель, как смастерить самому из пивных банок и других подручных средств, пошаговая инструкция

Использование энергии солнца ассоциируется по большей части с космическими аппаратами. А теперь еще с разными далекими странами, где ускоренно развивается «альтернативная энергетика». Но попробовать то же самое даже с самодельными устройствами по силам почти всем.

Особенности и разновидности устройства

Из экзотического устройства, предназначенного только для специальных нужд, солнечная батарея превратилась в уже относительно массовый источник энергии. И причина не только в экологических соображениях, но и в беспрерывном росте цен на электроэнергию из магистральных сетей. Более того, есть еще немало мест, где такие сети вовсе не протянуты и неизвестно когда они появятся. Самостоятельная забота о протягивании магистрали, объединение ради этого усилий большого числа людей вряд ли возможны. Тем более что даже при успехе предстоит окунуться в мир стремительной инфляции.

Важно понимать, что панели, вырабатывающие электричество, могут довольно сильно отличаться друг от друга.

И дело даже не в формате – внешний вид и геометрия как раз довольно близки. А вот химический состав отличается разительно. Наиболее массовые изделия выполнены из кремния, который доступен почти всем и стоит недорого. По производительности батареи не хуже как минимум более дорогих вариантов.

Существует такие три основных варианта кремния, как:

монокристаллы;
поликристаллы;
аморфное вещество.

Монокристалл, если исходить из сжатых технических объяснений – это наиболее чистый тип кремния. Внешне панель похожа на своеобразные пчелиные соты. Основательно очищенное вещество в твердом виде делят на особо тонкие пластины, каждая из которых имеет не больше 300 мкм. Чтобы они выполнили свою функцию, используют электродные сетки. Многократное усложнение технологии по сравнению с альтернативными решениями делает подобные источники энергии наиболее дорогими.

Относительная простота методики и минимальный расход энергоресурсов при производстве положительно сказываются на стоимости. Минусом становится пониженная эффективность, даже в идеальном случае она составляет не более 18%. Ведь внутри самих поликристаллов есть немало структур, понижающих качество работы.

Аморфные панели почти не проигрывают обоим только что названным видам. Кристаллов тут нет вообще, есть вместо них «силан» – это соединение кремния с водородом, размещаемое на подложке. КПД составляет примерно 5%, что в значительной мере компенсируется многократно увеличенным поглощением.

Немаловажно и то, что аморфные батареи лучше других вариантов справляются со своей задачей при рассеянном солнечном освещении и в пасмурную погоду. Блоки являются эластичными.

Иногда можно встретить комбинацию монокристаллических или поликристаллических элементов с аморфным вариантом. Это помогает сочетать достоинства используемых схем и гасить практически все их недостатки. С целью снижения стоимости изделий сейчас все чаще используют пленочную технологию, которая предусматривает генерацию тока на базе теллурида кадмия. Само по себе это соединение является токсичным, но выброс яда в окружающую среду исчезающе мал. А также могут использоваться селениды меди и индия, полимеры.

Концентрирующие изделия повышают эффективность использования площади панели. Но это достигается только при использовании механических систем, обеспечивающих разворот линз вслед за солнцем. Применение фотосенсибилизирующих красителей потенциально помогает улучшить прием энергии Солнца, но пока это скорее общая концепция и разработки энтузиастов. Если нет желания экспериментировать, лучше выбрать более стабильную и проверенную конструкцию. Это относится как к самостоятельному изготовлению, так и к покупке готового продукта.

Самостоятельное изготовление

Из чего делают?

Сделать своими руками солнечную батарею уже не так сложно, как кажется. Принцип действия устройства основан на применении полупроводникового перехода, освещенное устройство должно создавать ток. Самостоятельно изготовить приемник не получится, для этого нужны сложные производственные манипуляции и специализированное оборудование. А вот выполнить силовую часть преобразователя из подручных средств и материалов – не составляет особого труда.

Для получения энергии в собственном смысле слова потребуется пластина из кремния, поверхность которой покрыта сеткой диодов.

Все пластины должны рассматриваться как обособленные генерирующие модули. Важно понимать, что оптимальная эффективность достигается при условии постоянного направления на солнце, и что придется позаботиться о накоплении энергии. Хрупкая батарея должна быть надежно защищена от любых загрязнений, от попадания снега. Если это все же происходит, посторонние включения следует убирать максимально быстро. Первым шагом при работе становится подготовка рамы.

Ее в основном делают из дюралюминия, который обладает следующими особенностями:

не подвержен коррозии;
не повреждается излишней влажностью;
служит максимально долго.

Но необязательно делать именно такой выбор. Если проведена окраска и специальная обработка, неплохие результаты достигаются с использованием стали либо древесины. Не рекомендуется ставить очень крупные панели, что неудобно и повышает парусность. Чтобы зарядить кислотный аккумулятор на 12 В, нужно создать рабочее напряжение от 15 В. Соответственно, модулей по 0,5 В потребуется 30 штук.

Можно создать конструкцию из пивных банок. Корпуса выполняются из фанеры 1,5 см, а лицевая панель формируется из органического стекла или поликарбоната. Допускается применение стандартного стекла толщиной 0,3 см. Гелиоприемник формируется при окрашивании черным пигментом. Краска должна быть устойчивой к значительному нагреву. Крышки разрабатываются таким образом, чтобы обеспечивать повышенную эффективность обмена теплом.

Внутри банок воздух прогревается гораздо быстрее, чем на открытом месте. Важно: требуется отмывать емкости сразу, как только принято решение об их использовании.

Брать следует только алюминиевые банки, стальные не подойдут. Проверка производится простейшим образом – с использованием магнита. Донце пробивают, вводят пробойник или гвоздь (хотя можно и сверлить).

Суппорт вставляют и искажают соответственно рисунку.

Верх банки разрезают, чтобы получилось что-то похожее на плавник. Он помогает воздушному потоку снимать максимум тепла с греющейся стенки. Потом банку обезжиривают любым моющим средством и приклеивают отрезанные ранее части друг к другу. Исключить промахи можно, используя шаблон из нескольких досок, приколоченных гвоздями под прямым углом.

Довольно часто используют конструкции из дисков. Они выступают неплохими фотоэлементами. Как вариант, ставятся пластины из меди. Электрическая схема, как уже говорилось, работает по тому же принципу, что и большинство транзисторов. Фольга призвана предотвращать чрезмерный разогрев. Как альтернативу в летние месяцы используют просто поверхность, отделываемую в светлые цвета.

Какие инструменты понадобятся?

Чтобы произвести самостоятельно все работы по монтажу солнечной батареи на 220 вольт, понадобятся следующие инструменты:

паяльники, электрифицированные на 40 Вт;
герметики на базе силикона;
скотч, приклеиваемый с двух сторон;
канифоль;
припой;
провод, по которому будет уходить ток;
флюс;
шина из меди;
крепежные элементы;
дрель;
прозрачный материал листовой;
фанера, органическое стекло либо текстолит;
диоды конструкции Шоттки.

Как изготовить?

Пошаговая инструкция предусматривает выводы с панелей на батареи посредством защитного диода, что помогает исключить саморазряд. Поэтому на вывод подается ток напряжением 14,3 В. Стандартный зарядный ток имеет силу 3,6 А. Его получение достигается при использовании 90 элементов. Подключение частей панели производится параллельно-последовательным способом.

Нельзя использовать в цепочках неодинаковое число элементов.

С поправочными коэффициентами за 12 часов солнечного освещения можно получить 0,28 кВт/ч. Элементы расставляются в 6 полос, для довольно свободного монтажа требуется рама величиной 90х50 см. К сведению – когда есть подготовленные рамы с иными размерами, лучше пересчитать потребность в элементах. Если это невозможно, то применяют детали другой величины, их размещают, варьируя длину и ширину ряда.

Работать желательно на совершенно ровном месте, куда удобно подходить с любой стороны. Рекомендуется заготовленные пластины поставить немного в стороне, где они будут застрахованы от падений и ударов. Даже взять панель непросто, их берут только по одной и очень аккуратно. Крайне важно при монтаже в домашних условиях электрических солнечных панелей для дома или для дач поставить надежное УЗО. Такие блоки делают использование системы безопаснее, сокращая риск травмирования электрическим током и возгорания.

Большинство специалистов рекомендуют приклеивать распаянные элементы в виде единой цепи. Подложка должна быть плоской, поскольку это обеспечивает надежность. Как вариант, можно вставить в раму и основательно укрепить лист стекла либо плексигласа. Это изделие требует обязательной герметизации. На подложку выкладывают элементы в заранее определенном порядке и приклеивают их с помощью двустороннего скотча.

Работающая сторона должна быть повернута к прозрачному материалу, а паяльные выводы оборачивают в другую сторону. Удобнее всего распаивать выводы, если рама выложена рабочей плоскостью на столе.

Когда пластины приклеены, кладут смягчающую подкладку, для нее используют следующие материалы:

резину в листах;
древесноволокнистые плиты;
картонки.

Теперь можно вставить в раму оборотную стенку и герметизировать ее. Замена кормовой стенки на компаунд, в том числе на эпоксидную смолу, вполне возможна. Но такой шаг нужно совершать только при условии, что панель не придется разбирать и чинить. Стандартный сегмент выдает примерно 50 Вт тока при благоприятных условиях. А этого уже достаточно для подпитки светодиодных светильников в небольших домах.

Чтобы обеспечить комфортную жизнь, придется за сутки расходовать от 4 кВт/ч электричества. Для жизнеобеспечения семьи из трех человек понадобится подавать уже 12 кВт/ч. Учитывая неизбежные добавки (когда, к примеру, одновременно работает стандартный набор техники и перфоратор) – требуется увеличить этот показатель еще на 2–3 кВт. Эти параметры и можно взять за основу при расчете необходимых параметров. Чтобы работа проходила нормально, необходимо добавлять в схему устройство, контролирующее заряд.

12 В постоянного тока, ведь именно такую мощность выдает типовая и самодельная батарея, переделать на 220 В переменного способен инвертор. Если нет желания его приобретать, придется комплектовать дом электроаппаратурой, рассчитанной на 12 либо 24 В. Так как низковольтные магистрали насыщаются сильным током, придется выбирать провода значительного сечения и не скупиться на изоляцию. Для накопления выработанного электричества применяют в основном свинцовые аккумуляторы, содержащие кислоту. Несмотря на все технологические усовершенствования, лучший вариант еще не предложен. Чтобы увеличить вырабатываемое напряжение, ставят 2 или 4 аккумулятора.

Наибольшие расходы повлечет приобретение самих панелей, улавливающих солнечные лучи. Сэкономить можно, если заказывать китайский товар в электронных магазинах. В целом такие предложения качественные, но необходимо внимательно знакомиться с репутацией продавцов, с поступающими об их деятельности отзывами. Можно выбирать работоспособные системы с незначительными дефектами. Производители их бракуют и выставляют на продажу, чтобы не тратиться на дорогостоящую утилизацию.

Важно: не стоит монтировать в одной сборке разные по габаритам или вырабатываемому току элементы. Наибольшая генерация в таком случае все равно будет ограничена «узким местом».

Самостоятельная сборка инвертора оправдана только в случае ограниченного потребления тока. А контроллеры зарядов и вовсе стоят мизерную сумму, так что их производство своими руками не оправдывается. Проектируя батарею, следует помнить, что ее элементы должны отделяться разрывом в 0,3–0,5 см.

Часто выбирают сооружения из алюминиевых профилей и органического стекла. Тогда готовят на основе металлического уголка каркас прямоугольной формы. Углы каркаса сверлят, чтобы потом легче было скреплять конструкцию. Изнутри периметр смазывается силиконовым реагентом. Теперь можно поставить лист прозрачного материала, который как можно плотнее прижимают к раме.

Углы коробки пронзают шурупами, удерживающими специальные уголки. Эти уголки не дадут оргстеклу произвольно изменять свое местоположение внутри изделия. Сразу после этого оставляют заготовку в покое и ждут, пока герметик высохнет. На этом предварительный этап завершен. До внедрения солнечных уловителей в корпус его основательно вытирают, чтобы не было малейших признаков загрязнения. Сами пластины тоже очищают, но делают это предельно осторожно.

До сборки конструкций с припаянными на заводе проводниками желательно оценить качество соединений и ликвидировать все обнаруженные деформации. Когда шины еще не соединены, первоначально паяют их к контактам на пластинах, и только после этого связывают взаимно.

Последовательность соединения является следующей:

измерение требуемого участка шины;
нарезка полосок согласно результату замера;
смазывают обрабатываемый контакт флюсом на всем протяжении с нужной стороны;
прикладывают шину аккуратно и точно, прогретым паяльником ведут по всей поверхности, которую нужно соединить;
переворачивают пластину и все те же манипуляции повторяют сначала.

Важно: чрезмерно сильный нажим при пайке недопустим, что может разрушить хрупкие элементы. Нужно исключить и прогрев паяльником тех частей, которые не соединяются.

Закончив работу, внимательно осматривают всю поверхность батареи и каждого соединения. Нельзя, чтобы там были даже малейшие дефекты. Оставшиеся выемки и впадины устраняются еще одним проходом паяльника, уже максимально нежным и с еще меньшим прижатием. Сам паяльник не должен быть мощным, скорее, наоборот – сильный прогрев противопоказан. При отсутствии опыта столь тонкой работы желательно подготовить размеченный фанерный лист. Он позволит избежать многих серьезных ошибок. В ходе пайки контактов нельзя упускать из вида их полярность, в противном случае система работать не будет.

Приклеиваемые части соединяются тоже в максимально щадящем режиме. Избыток клея нежелателен, требуется накладывать в центральных частях пластин самые маленькие капли, которые только можно сформировать.

Перекладывание пластин в корпус желательно делать вдвоем, поскольку в одиночку это не слишком удобно. Далее, следует соединить каждый провод с края пластины с общими магистралями для тока. Вынеся подготовленную панель на освещенный солнцем участок, меряется вольтаж в общих шинах, который должен быть в пределах проектных значений.

Есть и другой способ герметизировать солнечную панель. Небольшие количества герметиков из силикона наносятся в промежутки пластин и на внутренние края корпуса. Далее, руками внешние стороны фотоэлементов прижимают к оргстеклу, при этом добиваются идеальной плотности. Накладывают незначительный груз на каждый край, дожидаясь высыхания герметика. После этого смазывают каждый стык пластины и внутренней стороны рамки.

При этом герметик может касаться краев оборота пластин, но не любой другой их части. Боковая часть корпуса послужит для установки соединяющего разъема, который связывается с диодами Шоттки. Внешняя сторона закрывается экраном, делаемым из прозрачных материалов. Создаваемая конструкция продумывается так, чтобы внутрь не попадало даже небольшое количество влаги. Лицевая грань из органического стекла покрывается лаком.

Полезные советы

Самодельная солнечная батарея может быть применена даже для отопления частного дома. Подобное оборудование можно монтировать, не требуя разрешения от государственных органов. Но даже при активном использовании оценить эффективность не получится раньше чем через 36 месяцев. Кроме того, такой вариант очень дорогой. Так как почти везде в России температура регулярно бывает отрицательной, придется дополнить гелиосистему теплоизоляцией.

Стабильное действие батарей обеспечивается в диапазоне температур от -40 до +90 градусов. Исправная работа гарантирована в среднем на 20 лет, а после этого эффективность резко сокращается. При выборе контроллера нужно учитывать разницу между мощными и слабыми электрическими системами. Если контроллера нет или он вышел из строя, придется непрерывно отслеживать заряды аккумуляторов. Невнимательность может сократить срок действия накопителя заряда.

Как сделать солнечную батаерю своими руками, смотрите в следующем видео.

как сделать в домашних условиях, самодельная панель, как смастерить самому из пивных банок и других подручных средств, пошаговая инструкция

Особенности и разновидности устройства

Важно понимать, что панели, вырабатывающие электричество, могут довольно сильно отличаться друг от друга.

Существует такие три основных варианта кремния, как:

монокристаллы;
поликристаллы;
аморфное вещество.

Несомненным преимуществом монокристаллического кремния является очень высокий КПД по меркам солнечной энергетики, составляющий приблизительно 20%. Поликристалл получают иначе, требуется сначала расплавить материал, а затем медленно понижать его температуру. Относительная простота методики и минимальный расход энергоресурсов при производстве положительно сказываются на стоимости. Минусом становится пониженная эффективность, даже в идеальном случае она составляет не более 18%. Ведь внутри самих поликристаллов есть немало структур, понижающих качество работы.

Немаловажно и то, что аморфные батареи лучше других вариантов справляются со своей задачей при рассеянном солнечном освещении и в пасмурную погоду. Блоки являются эластичными.

Самостоятельное изготовление

Из чего делают?

Ее в основном делают из дюралюминия, который обладает следующими особенностями:

не подвержен коррозии;
не повреждается излишней влажностью;
служит максимально долго.

Внутри банок воздух прогревается гораздо быстрее, чем на открытом месте. Важно: требуется отмывать емкости сразу, как только принято решение об их использовании.

Суппорт вставляют и искажают соответственно рисунку. Верх банки разрезают, чтобы получилось что-то похожее на плавник. Он помогает воздушному потоку снимать максимум тепла с греющейся стенки. Потом банку обезжиривают любым моющим средством и приклеивают отрезанные ранее части друг к другу. Исключить промахи можно, используя шаблон из нескольких досок, приколоченных гвоздями под прямым углом.

Какие инструменты понадобятся?

паяльники, электрифицированные на 40 Вт;
герметики на базе силикона;
скотч, приклеиваемый с двух сторон;
канифоль;
припой;
провод, по которому будет уходить ток;
флюс;
шина из меди;
крепежные элементы;
дрель;
прозрачный материал листовой;
фанера, органическое стекло либо текстолит;
диоды конструкции Шоттки.

Как изготовить?

Нельзя использовать в цепочках неодинаковое число элементов.

Когда пластины приклеены, кладут смягчающую подкладку, для нее используют следующие материалы:

резину в листах;
древесноволокнистые плиты;
картонки.

Важно: не стоит монтировать в одной сборке разные по габаритам или вырабатываемому току элементы. Наибольшая генерация в таком случае все равно будет ограничена «узким местом».

Последовательность соединения является следующей:

измерение требуемого участка шины;
нарезка полосок согласно результату замера;
смазывают обрабатываемый контакт флюсом на всем протяжении с нужной стороны;
прикладывают шину аккуратно и точно, прогретым паяльником ведут по всей поверхности, которую нужно соединить;
переворачивают пластину и все те же манипуляции повторяют сначала.

Важно: чрезмерно сильный нажим при пайке недопустим, что может разрушить хрупкие элементы. Нужно исключить и прогрев паяльником тех частей, которые не соединяются.

Приклеиваемые части соединяются тоже в максимально щадящем режиме. Избыток клея нежелателен, требуется накладывать в центральных частях пластин самые маленькие капли, которые только можно сформировать.

Полезные советы

Как сделать солнечную батаерю своими руками, смотрите в следующем видео.

Как сделать солнечную батарею, принцип ее работы, способы изготовления

Люди уже давно задумываются над тем, как можно получить электрическую энергию благодаря солнцу. Тогда возникает вопрос: «Как сделать солнечный коллектор?». Ведь если в доме у вас полно электрических приборов, это очень экономно. Особенно летом, когда солнце стоит круглый день. Вы можете сами сделать свою солнечную батарею, и на это не уйдет много денег – будет стоить 300–400 долларов. Взамен получите постоянный источник электроэнергии. Вам больше не придется беспокоиться о том, что ее отключат, и вы не сможете пользоваться электроприборами. Итак, чтобы разобраться, как сделать солнечную батарею, надо понять принцип ее работы. Тем более, если монтировать солнечную батарею придется в домашних условиях.

Что такое солнечная батарея, в чём принцип ее работы

По сути, солнечная батарея делает из получаемой от солнца энергии электрическую, благодаря специальным фотоэлектрическим преобразователям.

Весь суть работы основана на фотоэлектрическом эффекте. На фотоэлементы попадает свет от солнца, тем самым он выбивает незанятые электроны из последних орбит каждого из атомов, которые находятся на пластине из кремния. Затем этот свет становится переменным током, которым можно электрифицировать дом.

Принцип самостоятельного изготовления солнечной батареи

Так как самому сделать солнечную батарею? Чтобы изготовить гелиосистему своими руками, нужны:

Алюминиевый или деревянный каркас
Подложка, сделанная из ДВП
Обычное стекло или оргстекло
Диоды и проводники
Фотоячейки

Только одна самодельная солнечная батарея будет иметь около 36 элементов и для каждого нужно будет напряжение равное 0,5 вольт. Получается 18 вольт на одну солнечную панель.

Кстати, по причине хрупкости панели с ними нужно обращаться как можно аккуратней и по этой же причине желательно купить на несколько штук больше, дабы дома были запасные, если вдруг что-то случится.

Преимуществом самостоятельной сборки солнечной батареи является то, что вы можете сделать основу, а потом к ней уже добавлять мощность, закупая дополнительные элементы.

Большие батареи ни к чему, так как появятся сложности в их установке, выборе угла наклона. Тем более они, скорее всего, будут улавливать ветер, а это крайне небезопасно.

И, кстати, учтите, что 220 вольт обеспечить от солнца никак не сможете потому, что для этого потребуется батарея огромных размеров. Одна пластина сможет дать ток, напряжение которого будет составлять 0,5 В. Идеальный вариант – это если солнечный коллектор будет обладать напряжением 18 вольт, но для этого потребуется рассчитывать количество фотоэлементов. Изготовление солнечных панелей – труд не простой, но и не сложный. В данном случае нас интересует плоский солнечный коллектор.

Собираем каркас

Теперь приступим к решению вопроса: «Как собрать солнечную батарею собственного производства?».

Первое, что делают, когда изготавливают самодельные солнечные батареи, – создают своеобразную защитную оболочку – корпус. Сделать его можно при помощи уголков из алюминия или деревянных брусков. Если будет использоваться металлическая основа, то на какой-то из полок нужно будет при помощи напильника снимать фаску под углом в 45 градусов, вторая же полка будет отражаться под таким же углом. Детали каркаса, которые отрезаны, нужно будет скрутить, используя угольники, которые изготовлены из такого же материала. Когда рама будет готова, к ней при помощи силикона нужно приклеить специальное защитное стекло.

Делаем спайку пластин

Первое, что при этом нужно знать, – это то, что напряжение повышается при последовательном соединении, а ток, соответственно, при параллельном.

Кремниевые пластины нужно будет выложить на стекло так, чтобы между ними осталось небольшое расстояние – примерно 5 мм с каждой из сторон. Это нужно, чтобы не допустить расширения компонентов при температурном нагреве, так как нет радиатора. У преобразователей есть две дорожки – это, соответственно, плюс и минус. Детали придется соединить последовательным образом в одну цепь. Проводники с последних радиодеталей нужно будет вывести на общую шину.

Чтобы батарея не разряжалась ночью сама, желательно установить диод Шоттки 31DQ0 на средний контакт.

Когда все элементы будут спаяны, проверьте показатель напряжения, который будет на выходе, мультиметром. Оно должно быть не менее 18–19 вольт.

Диодная солнечная батарея

Изготовление солнечных батарей в домашних условиях не ограничивается одним способом. Можно получать энергию от солнца при помощи диодов Д223Б. Они хороши, благодаря высокому вольтажу и стеклянному корпусу.

Как сделать:

Все радиодетали нужно сложить в специальную емкость и залить их ацетоном, где-то на несколько часов.
Затем найдите неметаллическую пластину и разметьте ее для будущих компонентов, которые будут составлять источник питания.
Используя мультиметр, отыскиваем плюс на каждом диоде и слегка загибаем его. Важно, чтобы диоды впаивались в вертикальном положении, таким образом удастся получить значительно большее напряжение генерации.

Вот так, в три этапа можно сделать солнечный коллектор своими руками.

Солнечная батарея из фольги

Как делается солнечная батарея из диодов, теперь понятно. Ещё хороший способ: можно сделать батарею из фольги. Но ее мощность будет ниже, чем у предыдущих методов.

Инструкция:

Потребуется медная фольга площадью 45 кв. см. Ее нужно обезжирить.
При помощи наждачной бумаги избавьтесь от оксидной пленки.
Теперь нужно положить фольгу на горелку, мощность которой должна быть менее 1,1 кВт. Необходимо нагревать, пока не начнут появляться красно-оранжевые пятна.
После этого нагревать нужно еще в течение получаса, чтобы образовалась оксидная пленка нужной толщины.
Затем прожарку нужно остановить и дать остыть листу вместе с печкой.
Остатки удалить проточной водой, но не сгибая лист
Обрежьте с пластиковой бутылки объемом 2–2,5 литра горло и поместите туда два куска фольги. Они не должны соединяться. Закрепляются они специальным зажимом типа «Крокодил».
К обработанному куску пойдет минус, а к другому – плюс.
Теперь туда нужно залить раствор из соли. Его уровень должен быть чуть ниже верхней кромки электродов – примерно на 2,5 см. Готовится он из 2–4 столовых ложек соли.

Самодельная солнечная панель – это отличный выход. И как можно заметить, имеется много способов ее изготовить: солнечная батарея из транзисторов, солнечный коллектор из алюминиевых банок, из фольги, из диодов. И это еще далеко не все. Собирать совсем несложно, если понимать принцип ее работы. Она, конечно, не сможет запитать целый дом или дачу, но в качестве дополнительного аккумулятора для зарядки телефона или другой мелкой техники вполне подойдет. Изготавливая солнечную батарею в домашних условиях, будьте очень аккуратны и четко соблюдайте все инструкции.

‘; blockSettingArray[0][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[0][«elementPlace»] = 2; blockSettingArray[1] = []; blockSettingArray[1][«minSymbols»] = 0; blockSettingArray[1][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[1][«text»] = ‘

‘; blockSettingArray[1][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[1][«elementPlace»] = 0; blockSettingArray[3] = []; blockSettingArray[3][«minSymbols»] = 1000; blockSettingArray[3][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[3][«text»] = ‘

Узнаем как в домашних условиях сделать солнечную батарею из доступных материалов?

В течение почти двух веков человечество думает о том, как обеспечить электрической энергией изобретения и возрастающие потребности. За этот период были изобретены электростанции, сила расщепленного атома, масштабные ГЭС, а бурные реки пришли на помощь человечеству. Стремительно развиваются альтернативные источники энергии в разных регионах Земли. Сюда следует отнести ветровые станции и солнечные батареи.

Если учесть тот факт, что угасание Солнца прогнозируется лишь через 5 миллиардов лет, этот источник энергии можно считать неисчерпаемым. Взаимодействие между электрической энергией и светом первым обнаружил физик Генрих Герц. Он выяснил, что ультрафиолет способствует возникновению и прохождению разряда между проводниками электрической энергии.

Первую схему по выработке и передачи энергии с использованием лучей произвел ученый Александр Столетов. Он создал первый фотоэлемент. А вот открытие фотоэффекта, которое было произведено Эйнштейном, привело к тому, что индустрия солнечных батарей стала развиваться.

Устройство батареи

Если вы решили сделать солнечную батарею самостоятельно, то должны для начала ознакомиться с ее устройством. Она представляет собой систему взаимосвязанных элементов, структура которых позволяет использовать принцип фотоэффекта. Солнечный свет падает на элементы под определенным углом и преобразуется в электрический ток.

Устройство солнечной батареи и принцип работы будут описаны в статье. Для начала необходимо изучить первую часть вопроса. Конструкция предусматривает наличие следующих комплектующих:

материала-полупроводника;
источника электропитания;
контроллера;
заряда аккумулятора;
инвертора-преобразователя;
стабилизатор напряжения.

Материал-полупроводник представляет собой совмещенные слои с разной проводимостью. Это может быть поликристаллический или монокристаллический кремний с добавлением некоторых химических соединений. Последние позволяют получить нужные свойства для возникновения фотоэффекта.

Один из слоев должен иметь избыток электронов, чтобы обеспечить переход электронов из одного материала в другой. Дополнительный слой должен иметь недостаток электронов. Тонкий слой элемента в системе необходим для противостояния перехода электронов. Он располагается между вышеописанными слоями.

Если подключить источник электропитания к противостоящему слою, то электроны будут преодолевать запорную зону. Это позволяет добиться упорядоченного движения заряженных частиц, что и называется электрическим током. Для сохранения и накапливания энергии применяется аккумулятор. Для преобразования электрического тока в переменный используется инвертор-преобразователь. А вот для создания напряжения нужного диапазона применяется стабилизатор.

Принцип работы

Если вы задумались над вопросом о том, как в домашних условиях сделать солнечную батарею, то должны ознакомиться еще и с принципом ее функционирования. Он заключается в том, что фотоны света, которые являются солнечным излучением, падают на поверхность полупроводника. Они передают свою энергию при столкновении с поверхностью электронам полупроводника. Электроны, выбитые из полупроводника, преодолевают защитный слой. Они обладают дополнительной энергией.

Отрицательные электроны покидают проводник р-вида, а далее следуют в проводник n. С положительными электронами все происходит наоборот. Этому переходу способствуют электрические поля, существующие в проводниках. Это увеличивает силу и разницу зарядов. Сила электрического тока в элементе будет зависеть от нескольких факторов, среди них:

количество света;
интенсивность излучения;
площадь принимающей поверхности;
угол падения света;
время эксплуатации;
КПД системы;
температура внешнего воздуха.

Инструкция по изготовлению

Перед тем как в домашних условиях сделать солнечную батарею, вы должны ознакомиться с несколькими вариантами сборки таких элементов. Технология будет зависеть от количества солнечных элементов и дополнительных материалов. Чем больше площадь панели, тем мощнее окажется оборудование, но это повлечет увеличение веса конструкции. В одной батарее следует использовать одинаковые модули, ведь эквивалентность тока будет приравниваться к показателям меньшего элемента.

Подготовка инструментов и материалов

Некоторые владельцы частных домов задумываются, как в домашних условиях сделать солнечную батарею. Если вы тоже оказались в их числе, то должны знать, что дизайн модулей и их габариты могут быть выбраны вами самостоятельно.

Для изготовления корпуса, внутри которого будут находиться элементы, следует подготовить:

листы фанеры;
универсальный клей;
дрель;
куски оргстекла;
невысокие рейки;
уголки и саморезы;
плиты ДВП;
краску.

Сборка каркаса

На первом этапе следует взять фанеру, которая будет выполнять роль основания. По ее периметру приклеиваются бортики. Рейки не должны загораживать солнечные элементы, поэтому их высота не должна быть больше 3/4 дюйма. Для надежности приклеенные рейки привинчиваются саморезами, а углы фиксирую уголками. Для вентиляции в нижней части корпуса и по бортам высверливаются отверстия. В крышке их быть не должно, так как это может стать причиной попадания влаги.

Если перед вами встал вопрос о том, как в домашних условиях сделать солнечную батарею, вы должны ознакомиться с технологией. Она предусматривает крепление элементов на листы ДВП, которые могут быть заменены другим материалом. В качестве основного условия выступает то, что полотно не должна проводить электроток.

Методика проведения работ

Из оргстекла следует вырезать крышку и подогнать под размеры корпуса. Для защиты деревянных частей следует использовать пропитку. Солнечные модули раскладываются на подложке обратной стороной вверх, чтобы осуществить пайку проводников. Для работы следует подготовить припой и паяльник.

Если вы хотите знать, как в домашних условиях сделать солнечную батарею самому, то следует учитывать: места пайки обрабатываются карандашом. Для начала вы можете потренироваться на двух элементах. Все элементы соединяются последовательной цепочкой, в результате должна получиться змейка. Элементы соединяются, а после система поворачивается лицевой стороной вверх. Модули наклеиваются на панели. В качестве клея можно использовать силиконовый герметик.

Настоящим помощником в хозяйстве для вас может стать солнечная батарея. Своими руками батарея для дома изготавливается довольно просто. После крепления модулей на подложку можно проверить функциональность системы. Затем основа помещается в каркас и фиксируется шурупами.

В заключение

Для того чтобы исключить разряд аккумулятора через батарею, на панель устанавливается блокировочный диод, который после крепится герметиком. Установленные элементы сверху накрываются экраном из оргстекла. Перед фиксацией еще раз следует проверить работоспособность конструкции. Теперь вам известно, как сделать солнечную батарею в домашних условиях. Дополнительно следует знать еще и о том, что тестировать модули вы можете в процессе установки и пайки, делать это можно группами по несколько штук.

Солнечная электростанция на дом 200 м2 своими руками / Хабр

Частенько в сети проскакивают сообщения о борьбе за экологию, развитие альтернативных источников энергии. Иногда даже проводят репортажи о том, как в заброшенной деревне сделали солнечную электростанцию, чтобы местные жители могли пользоваться благами цивилизации не 2-3 часа в сутки, пока работает генератор, а постоянно. Но это всё как-то далеко от нашей жизни, поэтому я решил на своем примере показать и рассказать, как устроена и как работает солнечная электростанция для частного дома. Расскажу обо всех этапах: от идеи до включения всех приборов, а также поделюсь опытом эксплуатации. Статья получится немаленькая, поэтому кто не любит много букв могут посмотреть ролик. Там я постарался рассказать то же самое, но будет видно, как я все это сам собираю.

Исходные данные: частный дом площадью около 200 м2 подключен к электросетям. Трехфазный ввод, суммарной мощностью 15 кВт. В доме стандартный набор электроприборов: холодильник, телевизоры, компьютеры, стиральные и посудомоечные машинки и так далее. Стабильностью электросеть не отличается: зафиксированный мною рекорд — отключение 6 дней подряд на период от 2 до 8 часов.

Что хочется получить: забыть о перебоях электроэнергии и пользоваться электричеством, невзирая ни на что.

Какие могут быть бонусы: Максимально использовать энергию солнца, чтобы дом приоритетно питался солнечной энергией, а недостаток добирал из сети. Как бонус, после принятия закона о продаже частными лицами электроэнергии в сеть, начать компенсировать часть своих затрат, продавая излишки выработки в общую электросеть.

С чего начать?

Всегда есть минимум два пути для решения любой задачи: учиться самому или поручить решение задачи кому-то другому. Первый вариант предполагает изучение теоретических материалов, чтение форумов, общение с владельцами солнечных электростанций, борьбу с внутренне жабой и, наконец, покупку оборудования, а после — установку. Второй вариант: позвонить в специализированную фирму, где зададут много вопросов, подберут и продадут нужное оборудование, а могут и установить за отдельные деньги. Я решил совместить эти два способа. Отчасти потому что мне это интересно, а отчасти для того, чтобы не напороться на продавцов, которым надо просто заработать, продав не совсем то, что мне нужно. Теперь пришло время теории, чтобы понять, как я делал выбор.

На фото пример «освоения» денег на строительство солнечной электростанции. Обратите внимание, солнечные панели установлены ЗА деревом – таким образом, свет на них не попадает, и они просто не работают.

Типы солнечных электростанций

Сразу отмечу, что говорить я буду не о промышленных решениях и не о сверхмощных системах, а об обычной потребительской солнечной электростанции для небольшого дома. Я не олигарх, чтобы разбрасываться деньгами, но я придерживаюсь принципа достаточной разумности. То есть я не хочу греть бассейн «солнечным» электричеством или заряжать электромобиль, которого у меня нет, но я хочу, чтобы в моем доме все приборы постоянно работали, без оглядки на электросети.

Теперь расскажу про типы солнечных электростанций для частного дома. По большому счету, их всего три, но бывают вариации. Расположу, по росту стоимости каждой системы.

Сетевая Солнечная Электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе невысокую стоимость и максимальную простоту эксплуатации. Состоит всего из двух элементов: солнечных панелей и сетевого инвертора. Электричество от солнечных панелей напрямую преобразуется в 220В/380В в доме и потребляется домашними энергосистемами. Но есть существенный недостаток: для работы ССЭ необходима опорная сеть. В случае отключения внешней электросети, солнечные батареи превратятся в «тыкву» и перестанут выдавать электричество, так как для функционирования сетевого инвертора нужна опорная сеть, то есть само наличие электричества. Кроме того, со сложившейся инфраструктурой электросети, работа сетевого инвертора не очень выгодна. Пример: у вас солнечная электростанция на 3 кВт, а дом потребляет 1 кВт. Излишки будут «перетекать» в сеть, а обычные счетчики считают энергию «по модулю», то есть отданную в сеть энергию счетчик посчитает, как потребленную, и за нее еще придется заплатить. Тут логично подходит вопрос: куда девать лишнюю энергию и как этого избежать? Переходим ко второму типу солнечных электростанций.

Гибридная Солнечная Электростанция – этот тип электростанции сочетает в себе достоинства сетевой и автономной электростанции. Состоит из 4 элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, аккумуляторы и гибридный инвертор. Основа всего – это гибридный инвертор, который способен в потребляемую от внешней сети энергии подмешивать энергию, выработанную солнечными панелями. Более того, хорошие инверторы имеют возможность настройки приоритезации потребляемой энергии. В идеале, дом должен потреблять сначала энергию от солнечных панелей и только при ее недостатке, добирать из внешней сети. В случае исчезновения внешней сети инвертор переходит в автономную работу и пользуется энергией от солнечных панелей и энергией, запасенной в аккумуляторах. Таким образом, даже если электроэнергию отключат на продолжительное время и будет пасмурный день (или электричество отключат ночью), в доме всё будет функционировать. Но что делать, если электричества нет вообще, а жить как-то надо? Тут я перехожу к третьему типу электростанции.

Автономная Солнечная Электростанция – этот тип электростанции позволяет жить полностью независимо от внешних электросетей. Она может включать в себя больше 4 стандартных элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, АКБ, инвертор.

Дополнительно к этому, а иногда вместо солнечных панелей, может быть установлена ГидроЭлектроСтанция малой мощности, ветряная электростанция, генератор (дизельный, газовый или бензиновый). Как правило, на таких объектах присутствует генератор, поскольку может не быть солнца и ветра, а запас энергии в аккумуляторах не бесконечен – в этом случае генератор запускается и обеспечивает энергией весь объект, попутно заряжая АКБ. Такая электростанция легко трансформируется в гибридную, при подключении внешней электросети, если инвертор обладает этими функциями. Основное отличие автономного инвертора от гибридного – это то, что он не умеет подмешивать энергию от солнечных панелей к энергии из внешней сети. При этом гибридный инвертор, наоборот, умеет работать в качестве автономного, если внешняя сеть будет отключена. Как правило, гибридные инверторы соразмерны по цене с полностью автономными, а если и отличаются, то несущественно.

Что такое солнечный контроллер?

Во всех типах солнечных электростанций присутствует солнечный контроллер. Даже в сетевой солнечной электростанции он есть, просто входит в состав сетевого инвертора. Да и многие гибридные инверторы выпускаются с солнечными контроллерами на борту. Что же это такое и для чего он нужен? Буду говорить о гибридной и автономной солнечной электростанции, поскольку это как раз мой случай, а с устройством сетевого инвертора могу ознакомить детальнее в комментариях, если будут запросы в комментариях.

Солнечный контроллер – это устройство, которое полученную от солнечных панелей энергию преобразует в перевариваемую инвертором энергию. Например, солнечные панели изготавливаются с напряжением кратно 12В. И АКБ изготавливаются кратно 12В, так уж повелось. Простые системы на 1-2 кВт мощности работают от 12В. Производительные системы на 2-3 кВт уже функционируют от 24В, а мощные системы на 4-5 кВт и более работают на 48В. Сейчас я буду рассматривать только «домашние» системы, потому что знаю, что есть инверторы, работающие на напряжениях в несколько сотен вольт, но для дома это уже опасно.

Итак, допустим у нас есть система на 48В и солнечные панели на 36В (панель собрана кратно 3х12В). Как получить искомые 48В для работы инвертора? Конечно, к инвертору подключаются АКБ на 48В, а к этим аккумуляторам подключается солнечный контроллер с одной стороны и солнечные панели с другой. Солнечные панели собираются на заведомо большее напряжение, чтобы суметь зарядить АКБ. Солнечный контроллер, получая заведомо большее напряжение с солнечных панелей, трансформирует это напряжение до нужной величины и передает в АКБ. Это упрощенно. Есть контроллеры, которые могут со 150-200 В от солнечных панелей понижать до 12 В аккумуляторов, но тут протекают очень большие токи и контроллер работает с худшим КПД. Идеальный случай, когда напряжение с солнечных панелей вдвое больше напряжения на АКБ.

Солнечных контроллеров существует два типа: PWM (ШИМ – Широтно-Импульсная Модуляция) и MPPT (Maximum Power Point Tracking – отслеживание точки максимальной мощности). Принципиальная разница между ними в том, что ШИМ-контроллер может работать только со сборками панелей, не превышающими напряжения АКБ. MPPT – контроллер может работать с заметным превышением напряжения относительно АКБ. Кроме того, MPPT-контроллеры обладают заметно бОльшим КПД, но и стоят дороже.

Как выбрать солнечные панели?

На первый взгляд, все солнечные панели одинаковы: ячейки солнечных элементов соединены между собой шинками, а на задней стороне есть два провода: плюс и минус. Но есть в этом деле масса нюансов. Солнечные панели бывают из разных элементов: аморфных, поликристаллических, монокристаллических. Я не буду агитировать за тот или иной тип элементов. Скажу просто, что сам предпочитаю монокристаллические солнечные панели. Но и это не всё. Каждая солнечная батарея – это четырехслойный пирог: стекло, прозрачная EVA-пленка, солнечный элемент, герметизирующая пленка. И вот тут каждый этап крайне важен. Стекло подходит не любое, а со специальной фактурой, которое снижает отражение света и преломляет падающий под углом свет таким образом, чтобы элементы были максимально освещены, ведь от количества света зависит количество выработанной энергии. От прозрачности EVA-пленки зависит, сколько энергии попадет на элемент и сколько энергии выработает панель. Если пленка окажется бракованной и со временем помутнеет, то и выработка заметно упадет.

Далее идут сами элементы, и они распределяются по типам, в зависимости от качества: Grade A, B, C, D и далее. Конечно, лучше иметь элементы качества А и хорошую пайку, ведь при плохом контакте, элемент будет греться и быстрее выйдет из строя. Ну и финишная пленка должна также быть качественной и обеспечивать хорошую герметизацию. В случае разгерметизации панелей, очень быстро на элементы попадет влага, начнется коррозия и панель также выйдет из строя.

Как правильно выбрать солнечную панель? Основной производитель для нашей страны – это Китай, хотя на рынке присутствуют и Российские производители. Есть масса OEM-заводов, которые наклеят любой заказанный шильдик и отправят панели заказчику. А есть заводы, которые обеспечивают полный цикл производства и способны проконтролировать качество продукции на всех этапах производства. Как узнать о таких заводах и брендах? Есть пара авторитетных лабораторий, которые проводят независимые испытания солнечных панелей и открыто публикуют результаты этих испытаний. Перед покупкой вы можете вбить название и модель солнечной панели и узнать, насколько солнечная панель соответствует заявленным характеристикам. Первая лаборатория – это Калифорнийская Энергетическая Комиссия, а вторая лаборатория Европейская – TUV. Если производителя панелей в этих списках нет, то стоит задуматься о качестве. Это не значит, что панель плохая. Просто бренд может быть OEM, а завод-производитель выпускает и другие панели. В любом случае, присутствие в списках этих лабораторий уже свидетельствует о том, что вы покупаете солнечные батареи не у производителя-однодневки.

Мой выбор солнечной электростанции

Перед покупкой стоит очертить круг задач, которые ставятся перед солнечной электростанцией, чтобы не заплатить за ненужное и не переплатить за неиспользуемое. Тут я перейду к практике, как и что делал я сам. Для начала, цель и исходные: в деревне периодически отключают электроэнергию на период от получаса до 8 часов. Возможны отключения как раз в месяц, так и подряд несколько дней. Задача: обеспечить дом электроснабжением в круглосуточном режиме с некоторым ограничением потребления на период отключения внешней сети. При этом, основные системы безопасности и жизнеобеспечения должны функционировать, то есть: должны работать насосная станция, система видеонаблюдения и сигнализации, роутер, сервер и вся сетевая инфраструктура, освещение и компьютеры, холодильник. Вторично: телевизоры, развлекательные системы, электроинструмент (газонокосилка, триммер, насос для полива огорода). Можно отключить: бойлер, электрочайник, утюг и прочие греющие и много потребляющие устройства, работа которых сиюминутно не важна. Чайник можно вскипятить на газовой плите, а погладить позже.

Как правило, солнечную электростанцию можно купить в одном месте. Продавцы солнечных панелей также продают всё сопутствующее оборудование, поэтому я начал поиск отталкиваясь от солнечных батарей. Один из солидных брендов – TopRay Solar. О них есть хорошие отзывы и реальный опыт эксплуатации в России, в частности, в Краснодарском крае, где знают толк в солнце. В РФ есть официальный дистрибьютор и дилеры по регионам, на вышеозначенных сайтах с лабораториями для проверки солнечных панелей этот бренд присутствует и далеко не на последних местах, то есть можно брать. Кроме того, фирма-продавец солнечных панелей TopRay, также занимается собственным производством контроллеров и электроники для дорожной инфраструктуры: системы управления трафиком, светодиодные светофоры, мигающие знаки, солнечные контроллеры и прочее. Ради любопытства даже напросился на их производство – вполне технологично и даже есть девушки, которые знают, с какой стороны подходить к паяльнику. Бывает же!

Со своим списком хотелок я обратился к ним и попросил собрать мне пару комплектаций: подороже и подешевле для моего дома. Мне задали ряд уточняющих вопросов насчет резервируемой мощности, наличия потребителей, максимальной и постоянной потребляемой мощности. Последнее вообще оказалось для меня неожиданным: дом в режиме энергосбережения, когда работают только системы видеонаблюдения, охраны, связь с инетом и сетевая инфраструктура, потребляет 300-350 Вт. То есть даже если дома никто не пользуется электричеством, на внутренние нужды уходит до 215 кВт*ч в месяц. Вот тут и задумаешься над проведением энергетического аудита. И начнешь выключать из розеток зарядки, телевизоры и приставки, которые в режиме ожидания потребляют по чуть-чуть, а набегает прилично.
Не буду томить, остановился я на более дешевой системе, так как зачастую до половины суммы за электростанцию может занимать стоимость аккумуляторов. Список оборудования получился следующим:

Солнечная батарея TopRay Solar 280 Вт Моно – 9 шт
Однофазный Гибридный инвертор на 5 кВт InfiniSolar V-5K-48 – 1 шт
Аккумулятор AGM Парус HML-12-100 – 4 шт

Дополнительно, мне было предложено приобрести профессиональную систему крепления солнечных панелей на крышу, но я, посмотрев фотографии, решил обойтись самодельными креплениями и тоже сэкономить. Но я решил собирать систему сам и не жалел сил и времени, а монтажники работают с этими системами постоянно и гарантируют быстрый и качественный результат. Так что решайте сами: с заводскими креплениями работать гораздо приятнее и проще, а моё решение просто дешевле.

Что даёт солнечная электростанция?

Этот комплект может выдать до 5 кВт мощности в автономном режиме – именно такой мощности я выбрал однофазный инвертор. Если докупить такой же инвертор и модуль сопряжения к нему, то можно нарастить мощность до 5кВт+5кВт=10 кВт на фазу. Или можно сделать трехфазную систему, но я пока довольствуюсь и этим. Инвертор высокочастотный, а потому достаточно легкий (порядка 15 кг) и занимает немного места – легко монтируется на стену. В него уже встроено 2 MPPT-контроллера мощностью 2,5 кВт каждый, то есть я могу добавить еще столько же панелей без покупки дополнительного оборудования.

Солнечных панелей у меня на 2520 Вт по шильдику, но из-за неоптимального угла установки они выдают меньше – максимум я видел 2400 Вт. Оптимальный угол – это перпендикулярно солнцу, что в наших широтах составляет примерно 45 градусов к горизонту. У меня панели установлены под 30 градусов.

Сборка АКБ составляет 100А*ч 48В, то есть запасено 4,8 кВт*ч, но забирать энергию полностью крайне нежелательно, поскольку тогда их ресурс заметно сокращается. Желательно разряжать такие АКБ не более, чем на 50%. Это литий-железофосфатные или литий-титанатные можно заряжать и разряжать глубоко и большими токами, а свинцово-кислотные, будь то жидкостные, гелевые или AGM лучше не насиловать. Итак, у меня есть половина емкости, а это 2,4 кВт*ч, то есть порядка 8 часов в полностью автономном режиме без солнца. Этого хватит на ночь работы всех систем и еще останется половина емкости АКБ на аварийный режим. Утром уже встанет солнце и начнет заряжать АКБ, параллельно обеспечивая дом энергией. То есть дом может функционировать и автономно в таком режиме, если снизить энергопотребление и погода будет хорошей. Для полной автономии можно было бы добавить еще аккумуляторов и генератор. Ведь зимой солнца совсем мало и без генератора будет не обойтись.

Начинаю собирать

Перед покупкой и сборкой необходимо просчитать всю систему, чтобы не ошибиться с расположением всех систем и прокладкой кабелей. От солнечных панелей до инвертора у меня порядка 25-30 метров и я заранее проложил два гибких провода сечением 6 кв.мм, так как по ним будет передаваться напряжение до 100В и ток 25-30А. Такой запас по сечению был выбран, чтобы минимизировать потери на проводе и максимально доставить энергию до приборов. Сами солнечные панели я монтировал на самодельные направляющие из алюминиевых уголков и притягивал их самодельными же креплениями. Чтобы панель не сползала вниз, на алюминиевом уголке напротив каждой панели смотрит вверх пара 30мм болтов, и они являются своеобразным «крючком» для панелей. После монтажа их не видно, но они продолжают нести нагрузку.

Солнечные панели были собраны в три блока по 3 панели в каждом. В блоках панели подключаются последовательно — так напряжение удалось поднять до 115В без нагрузки и снизить ток, а значит можно выбрать провода меньшего сечения. Блоки между собой подключены параллельно специальными коннекторами, обеспечивающими хороший контакт и герметичность соединения – называются MC4. Их же я использовал для подключения проводов к солнечному контроллеру, так как они обеспечивают надежный контакт и быстрое замыкание\размыкание цепи для обслуживания.

Далее переходим к монтажу в доме. АКБ предварительно заряжены «умной» автомобильной зарядкой, чтобы выровнять напряжение и подключены последовательно для обеспечения напряжения 48В. Далее, они подключены к инвертору кабелем с сечением 25 мм кв. Кстати, во время первого подключения АКБ к инвертору будет заметная искра на контактах. Если вы не спутали полярность, то всё нормально – в инверторе установлены довольно емкие конденсаторы и они начинают заряжаться в момент подключения к аккумуляторам. Максимальная мощность инвертора – 5000 Вт, а значит ток, который может проходить по проводу от АКБ будет составлять 100-110А. Выбранного кабеля хватает для безопасной эксплуатации. После подключения АКБ, можно подключать внешнюю сеть и нагрузку дома. К клеммным колодкам цепляются провода: фаза, ноль, заземление. Тут всё просто и наглядно, но если для вас починить розетку небезопасно, то подключение этой системы лучше доверить опытным электромонтажникам. Ну и последним элементом подключаю солнечные панели: тут тоже надо быть внимательным и не перепутать полярность. При мощности в 2,5 кВт и неправильном подключении, солнечный контроллер сгорит моментально. Да что там говорить: при такой мощности, от солнечных панелей можно заниматься сваркой напрямую, без сварочного инвертора. Здоровья это солнечным панелям не добавит, но мощь солнца действительно велика. Так как я дополнительно использую разъемы MC4, перепутать полярность просто невозможно при первоначальном правильном монтаже.

Всё подключено, один щелчок выключателя и инвертор переходит в режим настройки: тут надо выставить тип АКБ, режим работы, зарядные токи и прочее. Для этого есть вполне понятная инструкция и если вы можете справиться с настройкой роутера, то настройка инвертора тоже не будет очень сложной. Надо только знать параметры АКБ и правильно их настроить, чтобы они прослужили как можно дольше. После этого, хм… После этого наступает самое интересное.

Эксплуатация гибридной солнечной электростанции

После запуска солнечной электростанции, я и моя семья пересмотрели многие привычки. Например, если раньше стирка или посудомоечная машина запускались после 23 часов, когда работал ночной тариф в электросетях, то теперь эти энергозатратные работы перенесены на день, потому что стиралка потребляет 500-2100 Вт во время работы, посудомоечная машина потребляет 400-2100 Вт. Почему такой разброс? Потому что насосы и моторы потребляют немного, а вот нагреватели воды крайне прожорливы. Гладить оказалось тоже «выгоднее» и приятнее днем: в комнате гораздо светлее, а энергия солнца полностью покрывает потребление утюга. На скриншоте продемонстрирован график выработки энергии солнечной электростанцией. Хорошо виден утренний пик, когда работала стиральная машинка и потребляла много энергии – эта энергия была выработана солнечными панелями.

Первые дни я по несколько раз подходил к инвертору, взглянуть на экран выработки и потребления. После поставил утилиту на домашний сервер, который в реальном времени отображает режим работы инвертора и все параметры электросети. К примеру, на скриншоте видно, что дом потребляет больше 2 кВт энергии (пункт AC output active power) и вся эта энергия заимствуется от солнечных батарей (пункт PV1 input power). То есть инвертор, работая в гибридном режиме с приоритетом питания от солнца, полностью покрывает энергопотребление приборов за счет солнца. Это ли не счастье? Каждый день в таблице появлялся новый столбик выработки энергии и это не могло не радовать. А когда во всей деревне отключили электричество, я узнал об этом только по писку инвертора, который оповещал о работе в автономном режиме. Для всего дома это означало только одно: живем как прежде, пока соседи ходят за водой с ведрами.

Но есть в наличии дома солнечной электростанции и нюансы:

Я начал замечать, что птицы любят солнечные панели и, пролетая над ними, не могут сдержаться от счастья наличия технологичного оборудования в деревне. То есть иногда всё же солнечные панели надо мыть от следов и пыли. Думаю, что при установке под 45 градусов, все следы просто смывались бы дождями. Выработка от нескольких птичьих следов вообще не падает, но если затенена часть панели, то падение выработки становится ощутимым. Это я заметил, когда солнце пошло к закату и тень от крыши начала накрывать панели одну за другой. То есть лучше располагать панели вдали от всех конструкций, способных их затенить. Но даже вечером, при рассеянном свете, панели выдавали несколько сотен ватт.
При большой мощности солнечных панелей и подкачке от 700 Ватт и более, инвертор включает вентиляторы активнее и их становится слышно, если дверь в техническое помещение открыта. Тут либо закрывать дверь, либо крепить инвертор на стену через демпфирующие прокладки. В принципе, ничего неожиданного: любая электроника греется при работе. Просто надо учитывать, что инвертор не стоит вешать там, где он может мешать звуком своей работы.
Фирменное приложение умеет отправлять оповещения по электронной почте или в SMS, если произошло какое-либо событие: включение/отключение внешней сети, разряд АКБ и подобное. Вот только приложение работает по незащищенному 25 порту SMTP, а все современные почтовые сервисы, вроде gmail.com или mail.ru работают по защищенному порту 465. То есть сейчас, фактически, оповещения по почте не приходят, а хотелось бы.

Не сказать, что эти пункты как-то огорчают, ведь всегда надо стремиться к совершенству, но имеющаяся энергонезависимость того стоит.

Заключение

Полагаю, что это не последний мой рассказ о собственной солнечной электростанции. Опыт эксплуатации в различных режимах и в разное время года однозначно будет отличаться, но я точно знаю, что даже если в Новый Год отключат электричество, в моём доме будет светло. По результатам эксплуатации установленной солнечной электростанции могу отметить, что оно того стоило. Несколько отключений внешней сети прошли незаметно. О нескольких я узнал только по звонкам соседей с вопросом «У тебя тоже нет света?». Бегущие цифры выработки электричества безмерно радуют, а возможность убрать от компа UPS зная, что даже при отключении электроэнергии всё продолжит работать – это приятно. Ну а когда у нас наконец-то примут закон о возможности продажи электроэнергии частными лицами в сеть, я первый подам заявку на эту функцию, ведь в инверторе достаточно изменить один пункт и всю выработанную, но не потребленную домом энергию, я буду продавать в сеть и получать за это деньги. В общем, это оказалось довольно просто, эффективно и удобно. Готов ответить на ваши вопросы и выдержать натиск критиков, убеждающих всех, что в наших широтах солнечная электростанция – это игрушка.

Вопрос: Как изготовить фотоэлемент в домашних условиях? — Хобби и рукоделие

Содержание статьи:

Солнечная батарея своими руками в домашних условиях процесс изготовления
Видео взято с канала: 3П plus Полезные советы, Путешествия, Природа

ФОТОЭЛЕМЕНТ из МЕДНОЙ ПРОВОЛОКИ СВОИМИ РУКАМИ
Видео взято с канала: Дмитрий Компанец

❇️ Солнечная панель из dvd дисков и стабилитронов!!! ОНА РАБОТАЕТ, НО… ❇️
Показать описание
В одном из прошлых видео, я обещал сделать солнечную панель из дисков и стабилитронов! Этот момент настал! В данном видеоролике вы увидите, как я собирал и тестировал солнечную панель из дисков!!!
В качестве основания самодельной солнечной панели я использовал ДВП, которую обернул черной тканью. Затем процесс был довольно монотонный и длительный я наклеивал проволоку на диски и затем припаивал к ней стабилитроны. На солнечной панеле поместилось 15 дисков. Я их соединил таким образом 6 штук последовательно, 9 штук параллельно. Получившиеся два блока я соеденил параллельно. Ну вот, в принципе, и все устройство солнечной панели..
Испытания проходили в ясную, но очень ветренную погоду. Выходное напряжение составило 2.5 вольта. При сборке солнечной панели я использовал разные стабилитроны. КС 168 давали наибольшее напряжение (1.2-1.3 вольта с одного диска), а остальные, например, КС 133 и подобные им всего 0.2-0.3 вольта. Что удалось запитать с помощью самодельной солнечной батареи? От нее довольно неплохо горит светодиод. Также работают наручные электронные часы. И все… На большее этой солнечной панели не хватает. Ничего удивительного в этом, в общем-то, нет, поскольку сила тока в этом устройстве составляет всего 0.29 мА. Печально….
Итог: данная солнечная панель из dvd-дисков и стабилитронов пригодится исключительно в познавательных и развивающих целях, что тоже довольно неплохо!
❇️ Солнечная батарея из обычного dvd диска!!! 1. 5 вольта без проблем! ❇️ https://youtu.be/Z3bzunWrB9M.
❇️ Солнечная батарея из dvd диска! РАЗОБЛАЧЕНИЕ и ВСЯ ПРАВДА!!! ❇️ https://youtu.be/WwUZuoZC5Gc.
Если данное видео вам понравилось, тогда не забудьте поставить «лайк» и подписаться на канал Invexlab!
https://www.youtube.com/c/invexlab.
Также хочу порекомендовать вам очень интересную группу VK «Своими руками». Группа для людей, у которых руки растут из правильного места..
https://vk.com/svoimirukami_vk.
Невозможное становится возможным, если включить воображение!
Видео взято с канала: Invex lab

✔ КАК СДЕЛАТЬ СОЛНЕЧНУЮ БАТАРЕЮ СВОИМИ РУКАМИ
Показать описание
Вы что не ЗНАЕТЕ КАК СДЕЛАТЬ СОЛНЕЧНУЮ БАТАРЕЮ? Да это же просто любой школьник научит вас правильно делать из проволоки бумаги и скрепок РЕАЛЬНУЮ СОЛНЕЧНУЮ ПАНЕЛЬ! Можно даже нарисовать её на бумаге! Только карандаши возьмите разные, а то ничего не получится.!!!!!
СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ РАЗГАДКА и ЗАБЛУЖДЕНИЯ https://youtu. be/7sJ9E37WeOM.
Меня часто спрашивают, давая ссылки на ролики разных авторов показывающих солнечные батареи из банок, проволоки, фольги и бумаги с зубной пастой или гуталином, «Это правда или нет?» Просмотрев большинство этих видео по ссылкам, я решил сделать открытый ответ сразу всем «БОЛЬШИНСТВО ЭТИХ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ ФЭЙК!» и лучшем случае неудачная попытка повторить чужие опыты либо просто банальный ОБМАН! В видеороликах Кулибины и Брилиантовые лайфхакеры, просто демонстрируют простейшие гальванические опыты с проволокой и фольгой, ничего общего с реальной батарейкой от солнца не имеющие..
ВИДЕО ПО ПРОСЬБАМ ПОДПИСЧИКОВ!
Создавая простейшие гальванические элементы, блогеры подают их зрителям как НАСТОЯЩИЕ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ. Увы на поверку это всего лишь банальный и не прикрытый обман зрителей. Нарисовать или склеить гальваническую батарею можно столько просто, что не составит труда даже школьнику детского садика, а вот показать, что эта батарея вовсе не солнечная и не реагирует на свет просто Но это Великая тайна Бриллиантовых и Золотых блогеров =).
Даже сделать фокус похожий на правду не всем дано, а уж тем более побаловать с тенями и ЭДС:-).
Удачи в творчестве и не ведитесь на банальный обман!
https://zen.yandex.ru/dima.
https://zen.yandex.ru/id/5d2d0f0125667300adfb632.
#солнечнаябатареясвоимируками.
Этот и подобные ему эксперименты Вы всегда можете повторить у себя дома. Я не использую необычных и редких малодоступных ресурсов. А вся моя «лаборатория» умещается на кухонном столе..
У меня нет цели воспитывать подрастающее и просвещать увядающее поколения. Вся суть мною делаемого умещается в слогане «Я так живу» размещенном на титуле моего канала..
Для тех кому нужны подробности (бываю там редко).
https://vk.com/id26168899.
https://ok.ru/profile/570092326202/.
https://www.facebook.com/profile.php?id=100009896914428
Видео взято с канала: Дмитрий Компанец

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ФОТОЭЛЕМЕНТ СВОИМИ РУКАМИ Очень Просто!
Видео взято с канала: Дмитрий Компанец

Самодельные солнечные батареи / Homemade solar cells
Видео взято с канала: WaTch tHis

Самодельный фотоэлемент.
Простая электроника 31
Видео взято с канала: Юность Ru
Можно ли зарядить солнечную батарею без солнца
Зарядка солнечной батареи без солнца в пасмурный день================================================================================
Каков принцип работы солнечной батареи? Полнофункциональное устройство, преобразовывающее солнечную энергию в электричество, состоит из трех элементов: фотоэлектрический элемент, контроллер заряда и аккумуляторная батарея (далее — АКБ). Для передачи нужного напряжения и силы тока на батарею, как правило, используются ШИМ-контроллеры заряда, которые помогают снизить нагрузку на батарею и продлить срок эксплуатации, благодаря уникальным алгоритмам контроля силы тока и напряжения при различных уровнях заряда АКБ.
Солнечный свет — основной источник энергии, обеспечивающий работу солнечной панели. Но извлечь энергию возможно и без солнца. Дело в том, что любой свет является источником энергии для фотоэлектрического элемента (солнечной панели). Другой вопрос — будет ли эффективен этот источник света для ваших целей?
Зарядка солнечной батареи в пасмурный день
Хоть и не видно солнца в пасмурную погоду, но электроэнергию солнечная панель выдавать будет. Облака — это не плотная штора, которой можно полностью перекрыть солнечный свет, поэтому часть лучей попадет на панель, и та сможет производить электроэнергию, необходимую для зарядки аккумуляторной батареи, хоть и не в таком объеме, как в безоблачный день. Количество получаемой энергии будет зависеть от площади солнечных панелей: чем больше площадь — тем больше электроэнергии вы сможете получать.
Еще один способ повысить эффективность солнечных батарей в облачную погоду — это использование контроллеров заряда МРРТ. Они увеличивают мощность системы при низком уровне освещенности или наличии облаков. MPPT-контроллеры сравнивают выдаваемое солнечными панелями напряжение и силу тока, уровень заряда АКБ и согласно заданному алгоритму выдают оптимальное соотношение напряжения/силы тока для зарядки батареи, которое может отличаться от номинального. Использование MMPT-контроллеров предпочтительней, чем применение ШИМ-контроллеров, так как с их помощью можно добиться большей мощности системы при условии недостатка прямого солнечного излучения.
Дополнительно стоит обратить внимание на чистоту солнечных панелей. Если панели загрязнены пылью, которую могло прибить дождем или нанести ветром, часть лучей будет отражаться от панели и соответственно количество получаемой энергии уменьшится. Для максимальной отдачи солнечные панели должны быть чистые. Варианты их очистки следует предусмотреть заранее, особенно если в вашем регионе снежные зимы. Покрытая снегом солнечная панель не будет производить электроэнергию.
Зарядка солнечных батарей от других источников света
Теоретически можно получать электроэнергию, направив искусственный источник света на солнечную панель. Например, направив луч прожектора с соседнего участка на ваши солнечные панели, вы получите небольшой всплеск активности фотоэлектрического элемента, но количество электричества, сгенерированного этим способом, будет ничтожно малым, его мощности вряд ли хватит, чтобы подзарядить телефон.
Но если вы в походе, у вас с собой есть портативное зарядное устройство и требуется немного зарядить какую-нибудь портативную технику, тут вам могут помочь все подручные средства, вплоть до разведения огня и зарядки телефона от света пламени. Конечно, способ сомнительный, но в ограниченных условиях, возможно, и будет неплохим подспорьем. Единственное, вам нужно расположить портативную солнечную панель на таком расстоянии от огня, чтобы она могла получать максимальное количество производимого света и не повредиться от теплового излучения костра. И возможно, поддерживая огонь продолжительное время, вам удастся хоть немного подзарядить ваше устройство.
Таким образом, для зарядки солнечных батарей можно использовать абсолютно любой источник света. Другое дело — хватит ли мощности источника для обеспечения ваших потребностей. В любом случае перед покупкой систем солнечных батарей настоятельно рекомендуется получить исчерпывающую консультацию у специалистов. А при проектировании системы — предусмотреть достаточный запас площади солнечных панелей для генерирования электроэнергии в сложных погодных условиях.
Наша простая домашняя солнечная энергетическая система
Но мы не хотели терять ощущение нашего простого дома, привозя с собой большой генератор и канистры с газом, необходимые для его работы, а перспектива установки ветряной турбины или солнечной батареи казалась дорогой и технологичной бельмом на глазу. естественная обстановка.
Примечание редактора: эта статья была впервые опубликована в 2012 году. С тех пор мы внесли несколько обновлений в нашу систему, которые отражены в этой обновленной версии. По сути, мы добавили пару панелей и получили контроллер заряда большей емкости, а также добавили зарядное устройство, чтобы дополнить систему в самые темные зимние недели, когда солнечная энергия находится на минимуме.
В течение многих лет нам удавалось обходиться без удобств, которые может обеспечить электричество, но разработка Eartheasy.com с использованием модемного подключения к Интернету по телефонной линии, протянутой через лес, была сложной задачей, и зарядка моего ноутбука стала регулярной необходимостью. Несколько лет назад в нашем районе был введен беспроводной широкополосный доступ, и перспектива высокоскоростного Интернета стала тем стимулом, который нам был необходим для создания собственной надежной, доступной и простой альтернативной энергетической системы «сделай сам».
…разработка Eartheasy.com с использованием модемного подключения к Интернету по телефонной линии, протянутой через лес, была сложной задачей…
Сегодня, с помощью местного эксперта по автономным домашним солнечным и альтернативным энергетическим системам, у нас есть лучшее из обоих миров. Наша базовая солнечная энергетическая система обеспечивает больше электроэнергии, чем мы ожидали, она очень надежна, не требует обслуживания и почти полностью скрыта от глаз. Солнечная панель на крыше с несколькими проводами, ведущими к небольшому блоку батарей, питает мой ноутбук, а радио, установленное на дереве, принимает сигнал беспроводного широкополосного доступа.Система также обеспечивает достаточно энергии для зарядки нескольких небольших электроинструментов, работы нашей домашней аудиосистемы и, что удивительно, для питания полноразмерного холодильника круглый год.
Стоимость этой полной солнечной системы по сегодняшним ценам на компоненты составляла около 1200 долларов.
Наша простая домашняя солнечная энергетическая система состоит из четырех основных компонентов: солнечных панелей, контроллера заряда, двух 6-вольтовых аккумуляторов для гольф-каров и небольшого инвертора. Мой сын и я смогли установить систему за несколько часов, и не было никаких проблем с обслуживанием, кроме проверки уровня жидкости в батареях каждые несколько месяцев и время от времени очистки поверхностей панели.Кроме того, каждый год или два я поднимаю одну сторону каждой панели, чтобы вымести все листья или сосновые иголки, которые могли там скопиться.
Стоимость этой полной солнечной системы по сегодняшним ценам на компоненты составляла около 1200 долларов. Следует отметить, что я купил панели «б/у» по 100 долларов каждая. Многие люди в нашем сообществе заменили свои 123-ваттные панели на более новые 250-ваттные, которые стоят около 250 долларов каждая. Таким образом, 123-е были легко доступны, и я был доволен количеством энергии, которое они давали.
Четыре компонента: аккумуляторы, контроллер заряда (внизу справа), инвертор (вверху справа) и зарядное устройство (под инвертором).
Ниже перечислены основные компоненты автономной системы солнечной энергии:
Как установить солнечную систему: своими руками, подрядчиком или под ключ?
Стоимость установки своими руками
Если вы покупаете 6-киловаттную солнечную систему, цена составляет примерно 10 000 долларов США, чтобы покрыть расходы. Хотя вы не будете платить за работу, вам придется добавить около 500 долларов на дополнительные расходы, включая кабелепровод, проводку кондиционера, выключатели, электрическую арматуру и другое оборудование.Ваше разрешение на строительство также будет стоить вам около 200 долларов, в зависимости от ваших местных ставок разрешения. Это принесет вам 10 700 долларов.
Итого для солнечной установки: Стоимость установки составляет 10 700 долларов США до вычета федерального налогового вычета, который дает вам 30% возврата ваших налогов. Общая стоимость установки после кредита составляет около 7490 долларов США.
Расходы на установку независимого подрядчика
Другой вариант — купить оборудование, а затем нанять местного подрядчика для установки.Вам не нужен сертифицированный установщик, но вам нужно нанять высококвалифицированного подрядчика, кровельщика или электрика, которому комфортно заниматься солнечными проектами.
Подрядчики обычно получают 1 доллар за ватт при установке солнечных систем. Используя систему мощностью 6 кВт, вы заплатите дополнительно 6000 долларов за установку местным подрядчиком. Окончательная стоимость будет варьироваться в зависимости от процента работы, которую вы заключаете.
Итого для солнечной установки: 10 000 долларов США + 6 000 долларов США = 16 000 долларов США , и после 30% налогового кредита окончательная стоимость этой системы составит около 11 200 долларов США .
Стоимость установки «под ключ»
Установка «под ключ» может предоставить вам полный пакет солнечных батарей, который включает дизайн, оборудование и установку. Это самый простой способ использовать солнечную энергию, но с вас будет взиматься дополнительная плата за полное обслуживание.
Поставщики «под ключ» могут взимать за установку от 100% до 200% стоимости оборудования. За ту же систему стоимостью 10 000 долларов США за установку может взиматься от 10 000 до 20 000 долларов США (эта оценка охватывает весь спектр сервисных сборов).
Например, если вы используете поставщика «под ключ», который берет 3,50 доллара США за ватт для установки солнечной энергии (включая оборудование) для солнечной системы мощностью 6 кВт, стоимость вашей солнечной установки составит 21 000 долларов США.
Итого для солнечной установки: 3,5 X 6000 Вт = 21 000 долларов США. Стоимость после получения федерального налогового вычета составит около 14 700 долларов.
Как управлять своим домом исключительно на солнечной энергии
Чтобы представить себе, как солнечная энергия может обеспечить достаточное количество энергии для всего дома, необходимо рассмотреть некоторые основы. Мы, вероятно, все уже видели более традиционные солнечные панели — плоские, вызывающие блики, громоздкие штуки, которые устанавливаются на крышах.
Солнечные панели улавливают любой доступный солнечный свет и преобразуют его в энергию постоянного тока. Инвертор преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока (это то, что мы используем для питания электронных устройств). Для людей, которые хотят полностью обеспечить весь дом солнечными лучами, существуют системы для преобразования и хранения дополнительной энергии в виде энергии аккумуляторов. Таким образом, в доме все еще может быть источник энергии ночью или в плохую погоду (хотя он не может покрыть недостаток плохо спроектированной или неадекватной системы).
Солнечная черепица также представляет собой утонченную обтекаемую альтернативу более старым и большим панелям. Они сделаны из тех же материалов, что и традиционные солнечные панели, действуют как традиционная черепица и выглядят очень похоже на обычную крышу… возможно, только немного более блестящую. Вопреки распространенному мнению, новые панели могут работать даже в условиях слабого или рассеянного солнечного света.
Так почему переход на солнечную энергию иногда требует некоторого убеждения? Как правило, дома в Соединенных Штатах получают тепло либо от газа, либо от электричества, обычно поставляемого местными коммунальными компаниями.Давайте предположим, что кто-то, увлечённый переходом на солнечную энергию, хочет полностью отключиться от сети — никакого газа или электричества от коммунальных компаний. Таким образом, электроэнергия, вырабатываемая солнечной энергией, должна быть использована для отопления, кондиционирования воздуха (что, безусловно, является одним из самых больших расходов энергии в доме), других частей инфраструктуры дома, таких как освещение и вентиляторы, все основные бытовая техника (холодильник, плита, стиральная и сушильная машины) и другая электроника, такая как стереосистемы, телевизоры и компьютеры. (Конечно, этот список ни в коем случае не является исчерпывающим: скольким членам вашей семьи необходимо постоянно заряжать свои смартфоны или планшеты?)
Если ваш дом огромен или вы пожиратель энергии и оставляете электронику включенной на весь день , вам понадобится более интенсивная солнечная установка. Было бы неплохо предположить, что те, кто серьезно относится к выполнению этого преобразования, уже хорошо осведомлены о потреблении и прилагают усилия для снижения энергопотребления, например, используя изолированные шторы вместо того, чтобы запускать кондиционер, или отказываясь от посудомоечной машины, которая нагревается и взбивается. часами. Однако по мере того, как солнечная энергия становится все более популярной, экологически сознательные первые последователи могут не составлять большинства. Им понадобится более надежная солнечная система.
Умный потребитель подсчитывает потребление электроэнергии, а затем собирает солнечную панель, которая может удовлетворить этот спрос.Если настройка кажется слишком сложной, возможно, стоит сократить потребление.
Хотя это, безусловно, сложно и может быть дорого, люди, у которых есть ресурсы для проектирования и строительства дома на солнечной энергии с нуля, имеют некоторые преимущества. При планировании жилой солнечной системы для конкретного существующего дома возникает множество тонкостей. Фактический дизайн дома является одним из таких факторов. Насколько велика поверхность крыши (что влияет на ее потенциальную площадь солнечной поверхности)? В какую сторону обращена крыша и каков угол ее наклона? Имеются ли препятствия, вызывающие полутень?
Местоположение также имеет значение.Дом в Скандинавии с ее печально известными короткими днями не будет так хорошо жить, как дом на экваторе. Среднее количество солнечных дней также имеет значение; если дождь идет до наступления темноты, то не имеет особого значения, если ночь наступит поздно. Если вы строите свой собственный дом мечты на солнечной энергии, у вас будет больше права голоса по некоторым из этих переменных.
Когда вы пытаетесь выяснить, сколько энергии вы можете произвести с помощью вашей новой солнечной установки и сколько вам потребуется, полезно также просмотреть метеорологические данные для вашего района.Он покажет вам, сколько солнечного света вы можете ожидать в том или ином месяце, исходя из средних значений за прошлые периоды. Рядом с вами должны быть копии ваших счетов за коммунальные услуги, которые позволят вам узнать, сколько энергии вы потребляете. Вы можете использовать всю эту информацию, чтобы выяснить, будет ли нужная вам система производить достаточно электроэнергии.
В общих рекомендациях рекомендуется установка, вырабатывающая 1 киловатт на 1000 квадратных футов (93 квадратных метра) дома. Но не позволяйте своему оптимизму взять верх — вам нужно убедиться, что вы можете производить достаточно энергии, чтобы пережить худшие, а не лучшие времена.Вы захотите буквально подготовиться к пресловутому дождливому дню.
Как сделать солнечную панель дома: практическое руководство
ОБНОВЛЕНИЕ!
Недавно я обнаружил по-детски простую трехмерную солнечную батарею, которая достаточно мощна, чтобы сократить ваши счета за электроэнергию на 60%.
Кроме того, это самый простой, дешевый и эффективный способ сделать вашу «личную электростанцию» непрерывной подачей «зеленой» электроэнергии.
Самое приятное то, что вам не нужно быть инженером-электриком, чтобы сделать это устройство.Он легкий, не требует обслуживания и, прежде всего, не занимает много места.
Парень из Орландо недавно снял видео, показывающее, как он каждый месяц экономит деньги на счетах за электроэнергию.
Посмотрите это видео сами.
Сегодня я дам вам простые инструкции, как сделать солнечную панель дома без помощи профессионалов.
Неважно, хотите ли вы выйти из сети или просто хотите поэкспериментировать, это Практическое руководство содержит всю информацию, необходимую для создания собственной фотоэлектрической панели и получения электроэнергии от солнца.
Это руководство содержит пошаговые инструкции, чертежи, высококачественные изображения и схемы, инструменты и почти все, что нужно для завершения проекта солнечной панели.
Итак, вам не терпится получить «БЕСПЛАТНУЮ» электроэнергию от солнца, научившись делать солнечную панель? Здесь вы можете воспользоваться помощью этого руководства.
Об авторе:
Будучи энтузиастом DIY с детства, я всегда хотел сделать что-то, что может принести пользу моей семье.Вскоре я понимаю, что нет ничего лучше, чем создать что-то, что может сократить ежемесячные расходы моей семьи.
Солнечная энергия была тем «чем-то», благодаря чему я мог уменьшить наши ежемесячные счета за электроэнергию.
Просмотрев множество видеороликов, исследовательских работ, книг и курсов, я, наконец, смог сконструировать солнечную панель для своей комнаты, которая может питать 10 ламп по 6 вольт, вентилятор, телевизор и достаточную мощность для зарядки моих ноутбуков и смартфонов.
Поскольку вся информация была доступна на разных ресурсах, поэтому я решил, почему бы мне не создать полное практическое руководство, где я могу предоставить всю информацию о том, как сделать солнечную панель, чтобы люди не тратили свои время в исследованиях.
Итак, вот оно, руководство перед вами. Принимайте от него помощь столько, сколько хотите. Это бесплатно и всегда будет оставаться бесплатным. ( Это мое обещание )
Вот список глав, которые вы найдете в этом руководстве:
Без дальнейших церемоний, давайте начнем с того, как сделать руководство по солнечной панели с очень важным компонентом
Глава 1 — Солнечные батареи:
Основы:
Солнечные элементы — это полупроводниковое устройство, которое генерирует постоянный ток (постоянный ток) при стимуляции протонами.Эффективность солнечного элемента измеряется как отношение между входной энергией (энергией излучения) и выходной энергией (электрической энергией).
В прошлом было проведено много исследований, и некоторые из них продолжают разрабатывать методы и материалы для повышения эффективности солнечных элементов.
Один из самых значительных прорывов произошел, когда в одном исследовании была доказана наилучшая рабочая температура элементов. Исследования говорят, что чем горячее становятся ячейки, тем меньше тока они производят. Вот почему важно монтировать ячейки таким образом, чтобы они как можно скорее остыли. Именно поэтому исследователи Массачусетского технологического института придумали трехмерную солнечную батарею.
Кремний является наиболее широко используемым материалом в этих солнечных элементах, но постепенно тенденция меняется, поскольку тонкопленочные аморфные технологии демонстрируют большую эффективность с использованием таких материалов, как диселенид меди-индия, арсенид галлия и теллурид кадмия.
Гибкие солнечные батареи:
Гибкие солнечные батареи приобрели большую популярность в прошлом благодаря своей гибкости, которую можно легко разместить на рюкзаке или других предметах, таких как шляпы и т. д.
Люди используют эти гибкие ячейки в своих проектах по недвижимости, поездах, самолетах и многом другом.
Вы можете легко установить их на криволинейных поверхностях.
Они доступны в низкоэффективной силиконовой или высокоэффективной тонкой пленке без силикона.
Монокристаллические и поликристаллические элементы:
Монокристаллические и поликристаллические элементы имеют КПД 15% и 8% соответственно. Из этих двух силиконовых ячеек монокристаллическая производит больше электроэнергии в заданной области по сравнению с поликристаллической ячейкой.
Однако монокристаллические элементы также дороже.
Оба этих элемента подходят для строительства солнечных батарей, но если вы хотите производить больше электроэнергии в заданном пространстве, выберите монокристаллические элементы.
Обе эти ячейки бывают разных размеров. Некоторые из распространенных форм: круглые, квадратные, псевдоквадратные и прямоугольные.
Солнечная батарея Выход:
Солнечная батарея вырабатывает 0,5 вольта больше или меньше, независимо от ее размера.Однако размер ячейки влияет на результат. Большая площадь поверхности дает больший ток.
Например, 2-дюймовая квадратная ячейка производит меньший ток по сравнению с 4-дюймовой квадратной ячейкой, если другие параметры одинаковы.
Это необходимо учитывать при сборке солнечной панели.
Если вам нужна большая мощность зарядки аккумулятора (ампер), то ваши элементы должны быть элементами с высоким выходным током. Однако, если вы живете в довольно солнечном районе, вы также можете преуспеть с ячейками с меньшим током.
Ячейки с высоким выходным током обычно более желательны, но они дороги. Сильноточные элементы быстро заряжают батареи в пасмурную погоду и подходят для тех мест, где солнечный свет остается слабым большую часть дня.
Это очень важный момент, который необходимо учитывать при выборе солнечных элементов для построения своей солнечной панели.
Другим важным фактором является то, сколько энергии вы будете получать от батареи ежедневно, сколько времени потребуется для их зарядки и насколько сильно разряжена батарея.
Мощность солнечных элементов:
Перед покупкой солнечных элементов обратите внимание на номинальное напряжение и номинальный ток (ампер). Их также называют номинальным напряжением холостого хода и номинальным током короткого замыкания.
Если вы умножите ток на напряжение, вы получите номинальную мощность ячейки.
На приведенном выше рисунке номинальное напряжение 0,5 В, номинальный ток 1,32 А, и если мы их умножим (0,5 * 1,32), то получим номинальную мощность 0,66 Вт.(Это расчет одного элемента, указанный выше набор поставляется в количестве 50 шт./лот, что дает 0,66*50 = 33 Вт)
Обычно выходной ток элементов варьируется от миллиампер до 5 ампер. Для большинства проектов достаточно ячеек в диапазоне от 1 до 4. Две или три ячейки усилителя чаще доступны по разумной цене на Aliexpress.
(Для справки, стоимость вышеуказанного лота чуть выше $10)
Тестирование солнечных батарей Вывод:
Перед сборкой панели вам необходимо протестировать каждую ячейку, которую вы собираетесь использовать в своем проекте.Если вы работаете с некондиционными данными, то ячейки должны быть разделены на категории с низкой, средней и высокой производительностью. Одна слаботочная ячейка может довести выходной уровень других сильноточных ячеек до низкого рейтинга.
Хотя вам не нужно получать точную мощность каждой ячейки, но они должны быть на уровне того, на что способна панель.
Для достижения наилучших результатов клетки необходимо тестировать при ярком солнечном свете, когда солнце находится над вашей головой. Но, вы можете протестировать выходной уровень ячеек в любое время года.Имейте в виду, что выходной уровень будет варьироваться в зависимости от окружающей среды и погоды.
Инструменты для проверки солнечных батарей:
Для проверки выходной мощности солнечной батареи вам понадобится мультиметр, который покажет выходной ток (ампер) и напряжение. Все мультиметры имеют эти два показания.
Хорошо иметь подставку, которая может удерживать солнечную батарею в направлении солнца. Хотя, держать камеру в руке можно, но это будет неуклюже.
Тестовая плата, которую вы видите на картинке выше, содержит кусок покрытой медью печатной платы, на которую можно поместить мою ячейку. При таком расположении я могу подключить заднюю часть ячейки, прикоснувшись щупом мультиметра к меди на печатной плате.
Чтобы снять показания, прикоснитесь отрицательным щупом (черным) к одному из пальцев ячейки на лицевой стороне ячейки и положительным щупом (красным) на задней части ячейки. Запишите показания тока и напряжения.
Убедитесь, что вы тестируете все свои ячейки в один и тот же день, потому что вы можете получить разные показания, даже если окружающая среда выглядит одинаково.Загрязнение, влага, твердые частицы — все это влияет на выход из клетки.
Глава 2 – Панель солнечных батарей:
Наиболее простые солнечные панели, соединенные последовательно, делятся на три категории:
15–16 вольт – обычно 30–32 солнечных элемента
13–4 вольт – обычно 17 солнечные элементы
от 17,5 до 21 вольт – обычно от 35 до 36 солнечных элементов
панели от 15 до 16 вольт называются саморегулирующимися панелями, поскольку они не перезаряжают батареи, поэтому для этих панелей не требуется регулятор заряда . Эти панели используются там, где ограничено использование энергии, например, в электрических заборах и других устройствах с низким энергопотреблением.
Панели от 16,5 до 17 В, необходимые для полноценных энергосистем в местах, где много солнечного света в течение дня.
Наиболее предпочтительными панелями для большинства систем солнечной энергии являются панели с 35-36 солнечными элементами, которые обеспечивают напряжение холостого хода от 17,5 до 21 вольт. Это также лучше всего подходит для очень жаркого климата, чтобы компенсировать потери мощности из-за высокой температуры.
Обычно я изготавливаю панели из 36 ячеек для обычной 12-вольтовой свинцово-кислотной батареи.Одним из преимуществ создания собственной солнечной панели является то, что вы можете спроектировать солнечную панель в соответствии с вашими потребностями, а затем увеличить ее, если вам потребуется дополнительная мощность.
Рейтинги солнечных панелей:
Солнечные панели оцениваются по-разному. Рейтинг обеспечивает базовый уровень выходной мощности в различных условиях. Некоторые из обозначений, которые используют производители, это Wp (пиковая мощность) и Pmax (максимальная мощность).
Если вы используете нестандартные ячейки в своих панелях, то вы не будете знать, где панель приземлится в ВАХ или напряжении-токе, пока она не будет закончена, и вы ее не протестируете.
Когда у вас есть готовая панель, вы получите лучшее (все еще не идеальное) значение выходного сигнала, потому что вы не тестируете свою панель в лаборатории, где температура и свет полностью контролируются.
По правде говоря, вы никогда не узнаете, как будет работать ваша панель, пока она не будет установлена в системе, где она будет использоваться.
Поиск и выбор элементов для солнечных батарей
Каждый солнечный элемент имеет свои характеристики, и я рекомендую вам не смешивать типы элементов.Каждая панель должна содержать только один тип ячеек.
Разобравшись со своими солнечными батареями, вы сэкономите много времени и денег в долгосрочной перспективе.
Разные поставщики предлагают одну и ту же ячейку по разным ценам. Если вы ищете лучшую цену, помните, что качество сотовой связи и хорошее обслуживание клиентов более ценны, чем низкая цена.
Солнечные элементы хрупкие, и важно знать о правилах замены, если элементы прибывают поврежденными при транспортировке.Не покупайте у поставщика, если доставка не застрахована или они не предоставляют замену для элементов, сломанных при транспортировке.
Лента с выступом и шиной:
Лента с выступом используется для последовательного или параллельного соединения солнечных элементов друг с другом. Лента вкладок уже, чем лента шины. Лента-язычок обычно имеет одинаковый размер с посеребренными пальцами на лицевых и тыльных сторонах солнечных элементов.
Ленточная шина, используемая для соединения цепочек последовательно или параллельно соединенных ячеек с другими цепочками ячеек и от цепочек ячеек к блоку питания.Однако ленточную шину также можно использовать для параллельного соединения ячеек.
Лента с выступом и шиной представляет собой медную фольгу, покрытую тонкой смесью олова или смесью олова и свинца. Медная фольга обладает высокой проводимостью, что делает ее отличным выбором для припайки к клеммам ячейки (пальцам). Многожильный провод также можно использовать для соединения клемм сотовой связи.
Для ленты с выступами проще использовать толщину 0,003 дюйма, но толщина 0,005 дюйма хорошо подходит для ячеек с более высоким током, и припайка к клеммам немного медленнее.
Рамка панели:
Я считаю, что первый и самый важный шаг в изготовлении солнечной панели — это выбор правильной рамы панели.
Существует множество материалов, которые можно использовать для изготовления фотогальванических панелей. При выборе материала панели важно учитывать следующие факторы:
Способ изготовления
Стоимость материалов
Погодостойкость и долговечность материалов
Доступность материалов
Материалы каркаса панели должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать экстремальные температуры, попадание влаги, ветра и осадков. Материал панели должен быть достаточно прочным, чтобы защитить ячейки и защитить их от физического воздействия при установке панелей.
Каркас панели должен выдерживать воздействие града, снега и ветра. Если панель не подвергается ежедневному воздействию, или она портативна, или используется время от времени для зарядки аккумуляторов или для школьного проекта, то вы можете обойтись недорогими материалами.
Стекло в панели солнечных батарей:
Вы можете использовать различные материалы для защиты панелей солнечных батарей. Одним из материалов, которые вы можете использовать, является закаленное стекло с низким содержанием железа.Он имеет хорошую светопроницаемость (около 91%) и не ломается. Однако закаленное стекло с низким содержанием железа стоит дорого.
Нельзя купить закаленное стекло и вырезать его по размеру панели. Если вы сделаете это, он разобьется. Вы должны заказать точный размер в соответствии с размером вашей панели.
Не используйте обычное оконное стекло, потому что оно имеет плохие свойства светопропускания (около 83%) для солнечных батарей. Он также легко разбивается градом.
Закаленное стекло также в пять-шесть раз прочнее обычного оконного стекла.
Задняя часть и боковые стороны панели солнечных батарей:
Я предпочитаю использовать материалы, которые легко доступны в ближайшем хозяйственном магазине. Эти материалы:
Алюминий для подложки панели, желобков и боковых панелей
Длинные гайки и винты из нержавеющей стали
Силиконовые связующие вещества
Экран из стекловолокна для электрической изоляции ячеек с задней стороны панели.
При использовании этих материалов и изготовлении солнечных панелей с использованием надлежащих технологий вы можете получить панель, которая прослужит вам долгие годы.
Планирование проводки панели
Каждый солнечный элемент имеет положительный и отрицательный вывод (или клемму). Они отмечены знаком «+» для положительного отведения и «-» для отрицательного отведения. Лицевая сторона солнечного элемента (синяя сторона обращена к солнцу) — отрицательная сторона, а задняя (другая сторона) — положительная сторона.
Солнечные элементы обычно соединяются в цепочки. В приведенном ниже примере каждая строка состоит из четырех ячеек, а панель состоит из пяти строк ячеек, соединенных вместе.
Ячейки могут быть соединены двумя способами:
Ячейки в цепочках могут быть соединены друг с другом последовательно, что добавляет напряжение каждой ячейки
Ячейки могут быть соединены друг с другом параллельно, добавляя ток каждой ячейки.
На рисунке ниже показана разница между последовательным и параллельным подключением.
Ячейки, соединенные последовательно — цепочка из четырех последовательно соединенных ячеек 0,5 В 2 А будет иметь выход 2.0 вольт и 2 ампера на концах. Чтобы соединить ячейки в ряд, соедините нить с задней стороны одной ячейки с лицевой стороной следующей ячейки и так далее.
Элементы, соединенные параллельно – Те же четыре элемента, соединенные параллельно, могут производить 8 ампер и 0,5 вольта. Чтобы соединить ячейки параллельно, соедините грани вместе. Другими словами, положительная сторона соединяется с положительной стороной следующей ячейки, а отрицательная сторона соединяется с отрицательной стороной следующей ячейки.
Настройка выходных данных панели:
Солнечные панели, имеющиеся в продаже, состоят из рядов последовательно соединенных ячеек.Другими словами, струны соединяются друг с другом последовательно. Упомянутый ниже проект панели имеет те же конфигурации проводки: серия/серия.
Однако вы можете настроить соединения между ячейками и соединение между строками, чтобы получить настроенный вывод панели.
Напряжение и расстояние до батареи:
На большинстве коммерческих участков сильноточные элементы соединены последовательно для получения достаточного напряжения для зарядки 12-вольтовой аккумуляторной системы. Конечно, вы можете настроить ячейки для производства 24 вольт и 48 вольт в панели.
Более высокое напряжение обеспечивает большой ход с меньшим падением напряжения. Если расстояние между панелью и аккумулятором составляет около 100 футов, вам могут понадобиться 24-вольтовые панели. Если расстояние между панелью и аккумулятором составляет около 300 футов, вам нужна панель на 48 вольт.
Массивы панелей и подключение:
Я всегда рекомендую начинать с меньшей 12-вольтовой панели. Они не большие, с ними легко справится один человек. Две 12-вольтовые панели могут быть соединены последовательно, чтобы создать 24-вольтовую систему, или четыре 12-вольтовые панели, соединенные последовательно, чтобы создать 48-вольтовую систему.
Чтобы получить больший ток, вы можете соединить таким образом четыре панели; сделать две пары панелей, последовательно соединив каждую пару; затем соедините две пары друг с другом параллельно.
Размер и форма панели:
Вы можете сделать панель с несколькими ячейками, как вам нравится, с таким количеством ячеек, которое вы хотите, чтобы удовлетворить ваши конкретные потребности. Вы можете сделать панель любой мыслимой формы.
Глава 3. Подключение солнечных батарей:
Тщательный выбор солнечных батарей:
Как упоминалось ранее, солнечные батареи бывают разных размеров и типов.Цена солнечных элементов варьируется в зависимости от их мощности и производителя. Когда вы покупаете солнечные элементы, убедитесь, что вы просите сломанные и мертвые элементы. Эти ячейки отлично подходят для занятий пайкой и обучения обращению с ними.
Однако не используйте в своей панели некачественные солнечные батареи. Иногда кажется, что ячейки с микротрещинами функционируют хорошо, но когда они входят в панель, они легко ломаются, потому что панель подвергается воздействию погодных условий.
Если какой-либо солнечный элемент сломается, необходимо снять всю панель, чтобы заменить неисправные элементы.Вот почему вы должны осматривать солнечные элементы еще до их пайки.
Если вы работаете с фотоэлементами, то вам следует обращаться с ними очень осторожно, так как они могут очень легко сломаться. Во время пайки многие люди ломают их, оказывая на них слишком большое давление. Солнечные элементы чувствительны к теплу; вот почему важно проверить пайку на сломанном или разряженном солнечном элементе, прежде чем выполнять пайку, не повреждая элементы из-за слишком сильного нагрева.
Подготовка язычковой ленты:
Обычно промышленные язычковые и шинные провода поставляются слегка лужеными; однако требуется больше лужения в областях, где язычок или шлейф шины будут соединяться с другим проводом или ячейками.Идея состоит в том, чтобы избежать того, чтобы ленточный или шинный провод с заплечиками не прилипал из-за отсутствия лужения.
Лужение очень простое. Все, что вам нужно сделать, это взять припой и расплавить его на паяльнике, когда он нагреется. Затем покройте области язычка или ленты шины, которые будут соединяться. Для этого вам нужно потереть утюг с припоем на его кончике по длине ленты язычка, которую вы хотите покрыть. Постарайтесь получить ровный слой без неровностей. Не залуживайте края ленты.
Флюс:
Флюс очень важен.Прежде чем аттестовать ленту с выступом на ячейке или ленту с выступом на ленту с шиной, необходимо очистить флюс и подготовить область для соединения, которое позволит сформировать и удержать паяное соединение. Если вы не флюсите, то многие из ваших суставов не будут развиваться или срастаться. Хотя это происходит не каждый раз, но в большинстве случаев так оно и есть.
Флюс выпускается в форме ручки или пасты. Я предпочитаю использовать флюсовую ручку, потому что она проста в использовании.
Непосредственно перед использованием флюсового пера на солнечных батареях вы должны сначала прижать подпружиненный наконечник к поверхности, чтобы впитать немного флюса из корпуса в перо.Не прижимайте кончик к ячейкам, так как это может легко сломать ячейку. Вы должны сделать это на областях, которые будут объединены.
Вам не нужно много флюса — достаточно флюса, чтобы покрыть поверхность.
Пайка:
Пайка проста, если вы усвоите несколько советов. Вы также можете приобрести паяльную станцию с цифровым счетчиком с контролем температуры.
Хотя подойдет практически любой паяльник, но жало паяльника с регулируемой температурой служит гораздо дольше.Они также способны поддерживать точную температуру пайки.
Паяльные жала:
Лучший тип паяльного жала — отвертка или долото. Наконечники для пайки бывают разных размеров, и важно иметь запасной наконечник, который будет соответствовать размеру ленты, которую вы будете использовать. Еще лучше подобрать паяльное жало к размеру спаиваемой поверхности.
Методы пайки:
При использовании паяльника всегда наносите тонкий слой припоя между каждым этапом пайки.Например, чтобы прикрепить к ячейке два ленточных провода, припаяйте одну ленту, а перед тем, как положить утюг для припайки других лент, протрите каждую сторону кончика стамески мокрой губкой. Затем покройте наконечник припоем, потирая каждую сторону наконечника о край провода. Это защитит наконечник от окисления и коррозии.
Перед припаиванием другого вывода элемента необходимо коснуться жалом паяльника припоя и получить немного больше припоя на жало перед нанесением на ленту следующего вывода.Это важно, потому что паяльник обычно не работает, если он не получает припоя для каждой задачи.
Вы можете избежать припоя каждый раз, но это создаст огромную разницу в скорости и эффективности при получении правильного соединения.
Самая распространенная ошибка, которую делают люди, это не использование флюса или недостаточное количество флюса и не смачивание паяльника припоем. Другой ошибкой является недостаточное количество припоя на выводе или ленте шины для второго лужения. Вам не понадобится слишком много припоя, но его должно быть достаточно, чтобы покрыть соединение.
Типы припоя:
Для большинства моих солнечных проектов я предпочитаю использовать припой 60/40. Это означает, что припой содержит 60% олова и 40% свинца. Он остается твердым при температуре около 361 ° F и превращается в жидкость при 374 ° F.
Глава 4. Изготовление панели солнечных батарей:
При наличии достаточного количества инструментов и надлежащей техники вы можете изготовить солнечную панель, сравнимую или лучшую с той, что имеется на рынке. Итак, в этой четвертой главе я расскажу вам о каждом шаге изготовления солнечной батареи.
Когда вы закончите сборку своей первой солнечной панели, вы можете импровизировать с другими конструкциями и материалами, чтобы улучшить форму и характеристики вашей солнечной панели. Вы также можете построить солнечную панель по индивидуальному заказу, используя методы и шаги, описанные в этой главе.
За исключением фотоэлементов, выступов и шинных лент, другие инструменты и материалы, необходимые для сборки этой солнечной панели, легко доступны в любом хозяйственном магазине. Вы можете приобрести фотоэлементы, шины и ленты на Amazon, eBay или Aliexpress.
Ниже приведен список инструментов, материалов, расчетов и шагов для сборки солнечной панели с последовательным проводом.
Вот список инструментов и материалов, необходимый:
90 458
Требуется
2
2
PV-клетки PV-клетки Caulking Gun
Автобусная лента (широкий) Паяльник С типом отвертки Tip
вкладка ленты (узкие) нож Exchano (или резак для бумаги)
алюминиевый лист (жесткий) карандаш
алюминиевый бар на складе ¼ x 1 « правитель
Нейлон или пластиковый экран Glaksaw
дрель
винты и гайки (нержавеющая сталь) Paintbrush для распространения Caubk
прозрачный кремниевый резина мультиметр
Припой
Изолента
Epoxy
Распределительная коробка
2-позиционный барьерный блок (барьерная полоса)
Fiberboard для платы компоновки
2
Выходная панель
Как это наш проект тестирования , поэтому мы собираемся использовать 4-дюймовые кристаллические фотоэлементы, которые производят 0. 89 Вт. Хотя номинальный ток и сила тока могут варьироваться, но не имеет значения, большой или маленький, фотоэлемент может выдавать только 0,5 вольта (полвольта). Чтобы рассчитать выходную мощность в ваттах, несколько вольт на силу тока.
Например, 0,5 В x 1,78 А = 0,89 Вт
Большинство имеющихся на рынке солнечных панелей содержат 32 или 36 ячеек. Солнечная панель с 36 ячейками даст больше напряжения, чем солнечные панели с 32 ячейками. Более высокое напряжение необходимо для размещения солнечных панелей в тех местах, которые остаются облачными, потому что они, как правило, производят больше ватт при меньшем количестве солнечного света.
Расчет необходимого количества элементов
Вам необходимо рассчитать, сколько элементов добавится к напряжению, необходимому для вашей солнечной панели. Для этого проекта я собираюсь использовать 32 солнечных элемента, каждый будет производить 0,89 Вт и иметь квадратный размер 4 дюйма.
Это заставит мою солнечную панель производить 16 вольт при силе тока 2 ампера, чего будет достаточно для зарядки 12-вольтового автомобильного аккумулятора.
Спланируйте расположение панели
Поскольку теперь мы знаем, что получим 16 вольт, а размер каждой ячейки равен 4 дюймам, то далее мы спланируем расположение панели.Так как это макет панели из 32 ячеек, поэтому мы можем выложить их по схеме 8 вниз (горизонтальные ряды) и 4 креста (вертикальные столбцы). Таким образом, 8 вниз и 4 креста составляют (8 х 4 = 32).
Подойдет любой размер, но это наиболее эффективная форма для использования пространства. Самым большим преимуществом изготовления собственной солнечной панели является то, что вы можете сделать солнечную панель любого размера и формы.
Вы также можете сделать солнечную панель в форме круга или треугольника, если типичная прямоугольная солнечная панель не подходит.Однако большую часть времени вы будете работать с солнечной панелью квадратной или прямоугольной формы.
Вот как будет выглядеть панель:
Общая длина панели:
Общая длина ячеек — Чтобы рассчитать общую длину ячеек, вы должны умножить размер ячейки (4 дюйма) на количество рядов (8). Таким образом, вы получите 4 x 8 = 32 дюйма
Расстояние между ячейками . Далее вам нужно рассчитать пространство, которое вы должны добавить между строками.Итак, рядов восемь и между ними будет семь промежутков и ¼ дюйма будет достаточно. Таким образом, получится 7 пробелов x ¼ пространства = 1 ¾ дюйма
Припуск на раму – Панель будет обрамлена алюминиевым стержнем шириной 1 дюйм и толщиной ¼ дюйма, который покрывает алюминиевый металлический задний лист и переднюю крышку из плексигласа. Ширина полосы (1 дюйм) должна быть добавлена к верхней и нижней части. Таким образом, получится 2 стержня x 1 дюйм = 2 дюйма
Верхнее и нижнее пространство – Некоторое пространство требуется в верхней и нижней части панели между крайними ячейками и стержнем для выступа и шины. разъем.По этой причине 1 дюйм сверху и ¾ дюйма будет достаточно. Таким образом, получится 1 дюйм (сверху) + ¾ дюйма (снизу) = 1 ¾ дюйма
Итак, теперь мы добавляем все вышеприведенные вычисления,
Общая длина ячеек Пространство между ячейками Рамка Alceance Верхний и нижний космос Всего 32 « 1 ¾» 2 « 1 ¾» 23+ 1 ¾ + 2 + 1 ¾ = 37 ½
Таким образом, общая длина солнечной панели составит 37 ½. Округлим до 38”. Алюминиевый лист и плексиглас должны быть на 38 дюймов
Общая ширина панели:
Общая ширина ячеек – Чтобы рассчитать общую ширину ячеек, мы умножаем ширину ячейки (4 дюйма) на число вертикальных колонн (4). Таким образом, 4 дюйма (ширина ячейки) x 4 (вертикальный столбец) = 16 дюймов
Общее пространство между ячейками — Опять нам нужно добавить ¼ дюйма между ячейками. Таким образом, чтобы получить общее пространство, мы должны умножить ¼ дюйма на количество пробелов (3) между столбцами.Таким образом, получится ¼” (пространство) x 3 (количество пробелов) = ¾”
Припуск на раму — Нам нужно добавить алюминиевый стержень шириной 1 дюйм с обеих сторон панели. . Таким образом, 1 дюйм (ширина) + 2 (стороны панели) = 2 дюйма
Пространство слева и сбоку (зазор) – поскольку на правой и левой сторонах не будет разъемов для шин и выступов, поэтому ¼” будет достаточно. Таким образом, это составит ¼ дюйма пространства x 2 (стороны) = ½ дюйма
Теперь мы должны объединить все суммы, чтобы получить окончательную общую ширину панели .
¾ + 2 + ½ = 19 ¼
Общая ширина клеток пространство между клетками рама оправовое пространство влево и правильное пространство всего
16 « ¾» 2 « ½» 16 +
Таким образом, общая ширина панели должна быть 19 ¼. Округлим до 20». Алюминиевый лист и оргстекло должны иметь ширину 20 дюймов .
Длина прутка:
Четыре куска прутка понадобятся для изготовления солнечной панели.Два куска прутка по ширине панели (20 дюймов) и два куска прутка по длине панели (38 дюймов) за вычетом припуска на два горизонтальных стержня.
Итак, расчет такой: 38 дюймов – 1 дюйм – 1 дюйм – 36 дюймов
Разрежьте ленту с выступом:
Теперь разрежьте ленту с выступом, которая будет соединять солнечные батареи и ленту шины.
Для расчета мы используем 4-дюймовый солнечный элемент для этого проекта. Таким образом, лента вкладок соединит лицевую сторону (отрицательную или синюю) стороны одной ячейки с обратной стороной (положительной или серебристой) другой ячейки.Кроме того, между ячейками будет пространство ¼ дюйма, и ¼ потребуется для обжатия между ячейками.
Получается, 4 дюйма + 4 дюйма + ¼ дюйма + ¼ дюйма = 8 ½ дюйма
Для каждой ячейки потребуется две длины ленты с выступами, поэтому для этой панели из 32 ячеек потребуется 64 полосы ленточек с выступами. быть нужным. (32 x 2)
Короче говоря,
Общая длина ленты с выступом = 8 ½ дюйма
Общее количество лент с выступом = 64
Подготовка ленты с выступом:
Две области выступа Лента, которая будет соединяться с солнечными батареями, будет залужена для подготовки к пайке.Поскольку ячейка имеет размер 4 дюйма, поэтому лужение толщиной 4 дюйма будет применено к каждому концу ленты вкладок, но с противоположной стороны.
Для справки см. рисунок ниже,

Лужение — это просто расплавление припоя на жало паяльника, а затем перенос его на ленту язычка, чтобы слой припоя расплавился и прикрепился к ячейке при горячей пайке. утюг на вкладке ленты. Это прикрепит ленту с вкладками к солнечному элементу.
Правильный способ лужения:
Для лужения нанесите припой на 4 дюйма от верха лицевой стороны язычковой ленты.Затем переверните ленту с выступом и нанесите припой на 4 дюйма от конца, противоположного первому концу, который вы залудили.
½ дюйма посередине обеих сторон ленты язычка останутся свободными от лужения, так как эта область будет обжата, как показано на диаграмме B на приведенном выше рисунке.
Конечным продуктом будет кусок ленты с выступами, луженый с одной стороны от верха до 4 дюймов, а с другой стороны луженый на 4 дюйма от конца.
Причина этого в том, что лента вкладок соединяет положительную или заднюю сторону ячейки с отрицательной или передней стороной ячейки.
Задняя сторона = положительная сторона (серебристая)
Передняя сторона = отрицательная сторона (голубого цвета)
Обжим ленты с выступом:
Чтобы обжать ленту с выступом, необходимо используйте острогубцы или маленькую палочку для барбекю. Обжим не должен быть выше 1/8 дюйма, располагаться посередине и не соприкасаться друг с другом. См. изображение выше для справки.
Причина обжатия язычковой ленты заключается в том, что при повышении или понижении температуры солнечной панели она будет сжиматься или расширяться.Наличие обжима снижает нагрузку на паяное соединение, сохраняя соединения неповрежденными, и продлевает срок службы панели.
Прикрепление ленты с вкладками к ячейкам:
Каждый солнечный элемент будет иметь 4 части ленты с выступами. Два куска ленты с выступами будут на обратной стороне (положительная сторона или серебристая сторона), а два куска ленты с выступами будут на лицевой стороне (отрицательная сторона или сторона синего цвета).
В начале вы должны припаять два куска язычковой ленты к задней части каждой ячейки.Соединение между ячейками будет спаяно позже. Для справки см. рисунок ниже.
Каждый солнечный элемент поставляется с полосками для пайки с обеих сторон. Вы должны припаять ленту с выступами к полоскам для пайки (некоторые солнечные элементы поставляются с очень тонкими полосками для пайки, но процесс такой же).
Вы должны поместить луженую сторону ленты с язычком на одну из полосок для пайки и провести горячим жалом паяльника по всей длине ленты с язычком. Это расплавит припой, который уже присутствует на луженой ленте язычка, и прикрепит ленту лепестка к солнечному элементу.
Хорошо сначала попрактиковаться в пайке мертвых элементов, если вы никогда раньше не паяли.
Хотя пайка несложна, все, что вам нужно сделать, это постоянно держать жало горячего железа припоем, пока оно плавит олово, и не останавливаться на одном месте, так как дополнительный нагрев может разрушить солнечный элемент.
Также не давите слишком сильно на солнечные элементы.
Во время припайки ленты к солнечному элементу хорошо держать ленту с выступом за кусок дерева или любой другой предмет.Это связано с тем, что лента вкладок часто смещается.
Паять легко – после нескольких попыток. По мере того, как вы будете больше практиковаться, вы сможете паять быстро и ровно.
Солнечные элементы с предварительно закрепленными выступами:
Если у вас есть солнечные элементы, которые поставляются с лентой с выступами, уже припаянными к передней стороне элемента, то вам нужен другой подход. Хорошо приобретать солнечные элементы, на которых не припаяна лента с выступами.
Конец руководства, новое начало для вас:
Итак, мы подошли к концу этого руководства, и я надеюсь, что вы узнали пошаговый метод создания и установки солнечной панели.
Я сделал все возможное, чтобы сделать это руководство максимально простым и показать вам каждый шаг, как сделать солнечную батарею в домашних условиях.
Если есть что-то еще, что я упустил из того, как сделать солнечную панель, сообщите мне об этом в поле для комментариев ниже. И не забудьте посмотреть 3D-видео с солнечными батареями, щелкнув изображение ниже. Спасибо, что пришли и прочитали это руководство.
Калифорнийский мандат на солнечные панели на крыше: доводы за и против
Обновление от 2 января: 1 января 2020 года в Калифорнии вступил в силу закон о солнечной энергии для жилых помещений.Вот наш объяснитель, впервые опубликованный 15 мая 2018 года.
Калифорнийская энергетическая комиссия (CEC) недавно проголосовала 5-0 за добавление некоторых новых положений в строительные нормы и правила штата. Среди них требование, согласно которому с 2020 года все новые дома и многоквартирные дома в три этажа и менее, а также все капитальные ремонтные работы должны быть построены с солнечными панелями.
Если солнечная энергия не подходит, домовладельцы должны иметь доступ к общественному проекту солнечной энергетики или получать компенсирующие повышения эффективности. (Есть некоторые исключения для зданий в сильно затененных местах.)
Калифорния в настоящее время добавляет 113 000 единиц жилья в год, и это число растет. Прямо сейчас только около 15 процентов из них построены с использованием солнечной энергии, так что это большой толчок для жилищной солнечной промышленности.
CEC также повысил стандарты изоляции, кондиционирования воздуха, водонагревателей и многого другого. Все это является частью мандата Калифорнии в отношении того, чтобы к 2020 году новые дома имели «нулевую энергию» — производили столько энергии, сколько потребляют, а к 2030 году должно последовать все коммерческое строительство.
Солнечные батареи на большинстве новых домов! Может показаться, что это явно хорошо. Солнечная энергия велика; солнечные панели — это круто; Калифорния лидирует по устойчивости к изменению климата.
Но среди энтузиастов этот мандат вызвал много заламывания рук и скрежет зубов. Они обсуждали это всю неделю в Твиттере — с одной стороны, с другой; к настоящему времени рук так много, что я должен признаться в парализующей амбивалентности.
Итак, давайте рассмотрим некоторые плюсы и минусы и посмотрим, сможем ли мы сделать какой-то вывод.
Должна ли Калифорния быть больше похожа на Германию? Шаттерсток
С одной стороны: дело против мандата
Специалисты по энергетике и специалисты-практики выдвинули целый ряд аргументов против мандата.
1 ) Солнечная энергия на крыше чрезвычайно дорогой способ сократить выбросы углекислого газа.
Это тема короткого, но четкого письма, которое Северин Боренштейн из Калифорнийского университета в Беркли отправил комиссару ЦИК Роберту Вайзенмиллеру, утверждая, что «солнечная энергия на крышах домов — гораздо более дорогой способ перехода к возобновляемым источникам энергии, чем более крупные солнечные и ветряные установки.«Солнечные панели на крышах генерируют энергию, в два-шесть раз превышающую стоимость энергии, получаемой от крупных ферм, работающих на возобновляемых источниках энергии.
2 ) Легко найти более дешевое сокращение выбросов.
Их можно было бы получить с помощью нормативных актов, предписывающих увеличить плотность городов, ужесточить стандарты эффективности домов и транспортных средств, увеличить мандат на использование возобновляемых источников энергии, расширить передачу или почти что-нибудь еще, на самом деле.
3 ) Мандат, возможно, вообще не приведет к дополнительному сокращению выбросов.
Калифорния действует в соответствии с требованиями штата, чтобы к 2030 году достичь 50 процентного использования возобновляемых источников энергии, удвоить уровень энергоэффективности и сократить выбросы углерода на 40 %. он просто перемешивает микс. В этом случае ЦИК предписывает более дорогую форму возобновляемых источников энергии, что, при прочих равных условиях, повысит стоимость достижения целей.
Калифорнийские климатические цели. ОВОС
4 ) Это правило было введено в действие без комментариев со стороны экспертов по энергетике или экономистов.
ЦИК провела анализ влияния мандата на частных покупателей жилья и обнаружила, что это будет стоить им от 8 000 до 12 000 долларов больше авансом, но они сэкономят в два раза больше в течение срока службы дома за счет более низких счетов за электроэнергию — примерно 40 долларов в месяц. оплата и примерно 80 долларов ежемесячной экономии.
Однако, насколько мне известно, всестороннего анализа общих социальных издержек и выгод от политики не проводилось.Нет никакого способа узнать, является ли эта политика чистой выгодой для калифорнийцев вообще, не говоря уже о том, является ли она более выгодной, чем другие возможные изменения в строительных нормах.
5 ) Калифорния уже борется с огромным всплеском солнечной энергии в течение дня.
В штате уже достаточно солнечной энергии, чтобы в полдень она могла снизить оптовые цены на энергию до нуля или ниже. Солнечную энергию часто приходится экспортировать или сокращать. Влияние солнечной энергии на спрос на энергию известно как «утиная кривая», которая создает нагрузку на энергосистему.
Как выразился аналитик Bloomberg New Energy Finance Итан Зиндлер, этот мандат «может сделать утиную кривую более уклончивой». Более того, большая часть этой солнечной энергии на крышах не может отслеживаться или контролироваться коммунальными службами (требуются специальные интеллектуальные инверторы, чтобы связать систему с более крупной сетью), поэтому чистым эффектом может быть более шаткая сеть, по крайней мере, в краткосрочной перспективе.
КАИСО
6 ) Солар ест свой обед.
Поскольку вся солнечная энергия производит электричество одновременно (когда, знаете ли, светит солнце), каждая новая единица солнечной энергии конкурирует со всеми другими единицами и снижает их предельную стоимость. (Этот эффект подавления цен, подробно описанный в недавней книге Варуна Шиварама «Укрощение солнца », объясняет, почему падающие затраты на солнечную энергию всегда преследуют отступающую цель.) Это верно независимо от того, откуда исходит солнечная энергия.
Вполне возможно, что, вводя в действие все эти новые солнечные батареи на крышах, которые должны оплачиваться по розничным тарифам в соответствии с политикой штата в отношении чистых измерений, независимо от местоположения или конкретной стоимости их мощности, CEC не будет увеличивать чистое количество солнечной энергии в штате. много или совсем.Это может просто заменить централизованную солнечную энергию на крыше.
Правильно. Увеличение количества солнечных батарей на крышах приведет к дальнейшему снижению рыночных цен в то время, когда оптовые солнечные проекты производят наибольшую мощность. Снизит экономическую ценность. Если субсидии на коммунальные фотоэлектрические системы не увеличатся, можно увидеть почти 1 к 1 замену крыш на оптовую солнечную энергию.
— Джесси Дженкинс (@JesseJenkins) 11 мая 2018 г.
7 ) В Калифорнии жилищный кризис.
И, наконец, некоторые утверждают, что нецелесообразно повышать первоначальную стоимость жилья в штате, охваченном жилищным кризисом. Первоначальные затраты представляют собой особую проблему для покупателей жилья со средним и низким доходом, с которыми уже жестоко обращаются в штате.
Короче говоря, новый мандат Калифорнии на использование солнечной энергии на крышах может сделать более затратным для штата достижение своих целей в области возобновляемых источников энергии и выбросов углерода, не принося при этом никакого чистого нового строительства солнечной энергетики или сокращения выбросов.
С другой стороны: дело за мандатом
Специалисты по энергетике
и специалисты-практики также представили различные аргументы в поддержку мандата.
1 ) Политическая воля не взаимозаменяема.
Это вечная истина политики, что любая новая политика встречает болванов, объясняющих, почему другие политики были бы лучше. Но калифорнийские сторонники и политики не могут выбирать политику так, как они делают покупки в супермаркете. Для этого была коалиция.
Как пишет Washington Examiner, «это изменение получило широкую поддержку со стороны строителей домов, политических лидеров штатов и сторонников солнечной энергетики.Также ЦИК смогла внести изменение без законодательного одобрения. И расходы концентрируются на строителях и домовладельцах, а не на широкой публике.
Все это верно для крайне ограниченного набора политик. Правильный вопрос заключается не в том, лучше ли это изменение, чем в каком-то фантастическом законопроекте, а в том, лучше ли оно других политик, которые действительно могли быть приняты, или, что более вероятно, статус-кво.
2 ) ЦИК, вероятно, завысил расходы.
Комиссия по ценным бумагам и биржам (CEC) сделала свои оценки затрат на основе всеобъемлющего нисходящего отчета о глобальных тенденциях в области экологически чистой энергии от BNEF. Но есть много причин полагать, что это существенно преувеличивает стоимость солнечной энергии на крышах калифорнийцев. Отчет BNEF включает рынок модернизации крыш с солнечными батареями, но затраты на новое строительство намного ниже, особенно по мере его расширения.
При встраивании солнечных батарей в новое строительство отсутствуют затраты на привлечение клиентов и комиссионные за продажу, затраты на получение разрешений намного ниже, затраты на финансирование намного ниже, на объекте уже есть электрик, нет приложений для подключения и т. д.Кроме того, солнечные панели дешевле, если покупать их оптом, и калифорнийские строители часто строят подразделения сразу.
«С учетом всех этих категорий, — пишут исследователи Университета штата Аризона Уэсли Херч и Джон Уивер в подробном анализе в журнале PV Magazine, — это устраняет более половины стоимости бытовой системы, снижая общую сумму до 1,12 доллара за ватт. Оттуда до неуловимого 1 доллара за ватт осталось всего несколько лет с точки зрения снижения стоимости системы».
Эта политика переводит фотоэлектрические установки на крыше из нишевого продукта с высокими наценками в стандартный продукт с низкими наценками.Это снижает затраты, устраняя ненужные трения и непродуктивные шаги в процессе установки. И это позволяет отрасли увеличивать масштабы и устранять «мягкие» расходы.
— Джонатан Куми (@jgkoomey) 11 мая 2018 г.
3 ) Масштаб принесет инновации.
Солнечная черепица Теслы сейчас выглядит дорого, но когда выбор стоит между строительством крыши с солнечной системой на крыше или строительством крыши со встроенной солнечной системой, расчет стоимости будет выглядеть по-другому.Растущий спрос на солнечную продукцию, интегрированную в здания, позволит масштабировать эту отрасль и снизить затраты.
4 ) Сокращение расходов истекает кровью.
Все эти улучшения затрат и эксплуатационных улучшений в отрасли солнечных батарей на крышах будут распространяться на области, не входящие в мандат, — на рынок модернизации и в другие штаты — делая солнечные панели на крышах более привлекательными даже там, где они не требуются.
5 ) Ставки на время использования означают, что новая солнечная батарея на крыше может привести к новому хранению и изменению спроса.
Три крупных коммунальных предприятия Калифорнии переходят на тарифы на время использования для бытовых потребителей — это означает, что плательщики тарифов будут платить больше за электроэнергию, когда она будет более ценной. Это также повлияет на чистые измерения; если розничные тарифы ниже во время полуденного солнечного всплеска, чистая компенсация за счетчики также будет ниже.
Это даст домовладельцам стимул перераспределять часть своей солнечной энергии, что они могут сделать с помощью домашнего накопителя энергии — и, что полезно, в соответствии с новыми строительными нормами и правилами, хранение считается соблюдением требований по эффективности.Это должно обеспечить много места для хранения, а вместе с ним и большой спрос в калифорнийских домах, что должно помочь стабилизировать сеть.
Недооцененная часть стандартов @CalEnergy, требующая солнечной фотоэлектрической энергии в новых домах для получения нулевого чистого дохода: аккумуляторная и тепловая #energystorage учитываются при соблюдении требований («Рейтинг гибкости конструкции по требованию»). Большая гибкость спроса будет чрезвычайно ценна для сети CA, особенно. когда autoDR захватывает
— Джейсон Бервен (@jburwen) 11 мая 2018 г.
6 ) Добавление новой распределенной солнечной энергии в сеть вынуждает коммунальные службы вносить необходимые изменения.
Этот эффект трудно оценить количественно или полностью предсказать, но, вытесняя на рынок так много солнечных батарей на крышах, мандат может привести к принудительным изменениям, которые необходимо внести в любом случае, например, к стандартизации использования интеллектуальных инверторов, которые дают коммунальным предприятиям возможность видеть домашние солнечные системы и надлежащее стимулирование реагирования на спрос.
Коммунальные предприятия часто не хотят облегчать жизнь распределенным источникам энергии (им не нравится то, чем они не владеют), но этот мандат может усугубить ситуацию, забрав власть из рук коммунальных предприятий и передав ее потребителям.
Эта политика будет единственным величайшим механизмом, позволяющим вырвать #Power из коммунальных служб и передать средства производства в руки домовладельцев #California.
— Дилан Гасперик (@CoastalUrban) 10 мая 2018 г.
7 ) Солнечная станет более заметной, знакомой и заразительной.
Также трудно дать количественную оценку: благодаря тому, что солнечная батарея на крыше станет гораздо более распространенной и привычной, как просто еще один бытовой прибор, мандат поможет ответить на вопросы потребителей и ослабить их опасения.Как сказала GTM Эбигейл Росс Хоппер, глава Ассоциации производителей солнечной энергии: «Я не могу переоценить, насколько сильно я отношусь к нормализации использования солнечной энергии, чтобы она казалась потребителю менее рискованной».
Исследователи уже показали, что солнечные панели заразительны — когда люди их видят, они хотят их приобрести. И этот эффект может распространяться не только на солнечную энергию, помогая нормализовать возобновляемую энергию (и углеродную политику) в целом. (Хотя, если быть честными, в Калифорнии это уже вполне нормально.)
8 ) Солнечная энергия на крыше и энергоэффективность могут помочь заменить природный газ.
Калифорния теперь сжигает столько же природного газа в зданиях, сколько и на электростанциях. Сокращение этого означает повышение эффективности и электрификацию систем отопления и охлаждения. (В штате есть коммунальное предприятие по добыче природного газа, которое выступает против усилий по электрификации; среднему калифорнийскому домовладельцу по-прежнему очень трудно полностью электрифицировать дом.) Солнечная энергия в каждом новом доме, а также требования к высокоэффективным приборам могут привести к электрификации и вытеснению природного газа.
Полностью возобновляемые источники энергии и электрификация всего и вся — это развивающийся план в Калифорнии … Конец природного газа близок … мы увидим … https://t.co/FU3xcOeK4c через @GreenBiz
— Чарли Клейснер (@CharlyKleissner) 4 февраля 2018 г.
9 ) Рынок жилья будет в порядке.
Дополнительные первоначальные затраты домовладельцев из-за мандата относительно невелики (опять же, вероятно, намного меньше, чем предполагала ЦИК), особенно по сравнению с множеством других сборов и барьеров, с которыми они сталкиваются в Калифорнии, и общим эффектом стремительного роста цен.
И помните, только первоначальный покупатель жилья оплачивает первоначальные расходы, а каждый последующий владелец получает выгоду от экономии энергии. И, кто знает, если мандат действительно повлияет на цены на жилье на пределе, он может сместить стимулы в сторону строительства более высоких жилых домов, которые, бог знает, могла бы использовать Калифорния.
Короче говоря, мандат Калифорнии на использование солнечной энергии на крышах радикально расширит рынок солнечной энергии на крышах, снизит затраты на солнечную энергию для жилых помещений на других рынках и в других штатах, перераспределит больше энергии в руки потребителей, стимулирует реагирование на спрос и накопление энергии, что поможет повысить гибкость сети, подтолкнет к технологическим инновациям и создавать рабочие места.Это не лучшая политика, но, учитывая срочность проблемы, она достаточно хороша.
С третьей стороны: как все уравновешивается?
¯\_(ツ)_/¯
Здесь много входов и выходов. Я даже не стал всех перечислять. Распределенная генерация, такая как солнечная энергия на крыше, также может снизить потребность в модернизации сети, экономя деньги коммунальных служб. Но тогда они делают это только в областях перегруженности сети, на которые эта политика специально не нацелена. Также есть шанс, что они могут увеличить затраты на распределение в некоторых частях сети.

Я, безусловно, согласен с мнением обычных болванов о том, что существует множество других, более эффективных политик. Этот мандат не был бы моим первым выбором, даже с точки зрения изменений в жилищном кодексе. Если государство хочет, чтобы дома были с нулевым энергопотреблением, оно должно сначала повысить стандарты эффективности, чтобы убедиться, что ограждающие конструкции каждого здания полностью герметичны; эффективность почти всегда дешевле, чем солнечная энергия на крыше.
Наибольшие потребности Калифорнии — жилищный кризис, транспортные выбросы, углеродоемкость экономики — все это будет удовлетворено за счет большей плотности городов.Это означает наполнение и наращивание; потребность в солнечных панелях никогда не должна стоять на пути уплотнения. Я бы хотел, чтобы SB 827, который был плотностью на стероидах, не умер в комитете.
Все-таки, как говаривал мой дедушка Хью, попробуй одной рукой желать, а другой мочиться; посмотрите, какой из них заполнится первым. Политика и обстоятельства были подходящими для того, чтобы это произошло, а не что-то другое.
В целом, когда дело доходит до действий в области климата и экологически чистой энергии, я склонен думать, что все лучше, чем ничего.Но климатические ястребы должны оставаться чувствительными к возможности того, что больше солнечной энергии не всегда и не везде лучше — что в некоторых обстоятельствах более обязательное использование солнечной энергии может быть хуже , чем ничего, поскольку оно вытесняет более дешевые низкоуглеродные альтернативы и повышает затраты без улучшения. результаты.
В связи с этим требуется немного интеллектуального смирения. Мы просто еще не знаем, каковы будут полные последствия мандата. Не все они предсказуемы; не все поддается количественной оценке.
В любом случае, лучше не слишком зацикливаться на какой-либо конкретной технологии или методе сокращения выбросов углерода. Ничто не заменит целостного взгляда на энергетическую систему, уравновешивая ее различные потребности с различными технологиями, способными их удовлетворить. Всегда важен результат.
Собрать солнечные батареи? Действовать осторожно
Автор Майкл Боксвелл
Несколько человек спрашивали меня о создании собственных солнечных панелей из отдельных солнечных элементов и спрашивали мое мнение о ряде веб-сайтов, которые утверждают, что вы можете построить достаточное количество солнечных панелей для питания своего дома примерно за 200 долларов.
Я с огромным уважением отношусь к людям, способным и способным создавать собственное оборудование. Эти люди часто получают большое личное удовлетворение от того, что могут сказать: «Я построил это сам». В основном таких людей нужно поощрять. Однако, если вы хотите построить свои собственные солнечные батареи, я бы посоветовал соблюдать осторожность.
На некоторых веб-сайтах было сделано много заявлений, в которых говорится, что можно построить свои собственные солнечные панели и управлять всем своим домом от солнечных панелей с затратами в 200 долларов или меньше, продавать избыточную энергию обратно в коммунальную сеть и даже получать доход. от солнечной.
Большинство заявлений, сделанных этими веб-сайтами, либо ложны, либо вводят в заблуждение. Когда вы подписываетесь на эти услуги, вы обычно получаете следующее:
Инструкции по сборке солнечной панели, практически идентичные инструкциям, которые бесплатно доступны на таких сайтах, как instructables.com
Информация о налоговых льготах и скидках на установку фотоэлектрических солнечных батарей в США. (Однако эти кредиты и скидки не распространяются на самодельное оборудование.Веб-сайты умалчивают об этом).
Список компаний и частных лиц, которые продадут вам индивидуальные солнечные батареи.
Многие веб-сайты утверждают или, по крайней мере, делают вывод, что вы можете управлять своим домом на солнечной панели, построенной примерно за 200 долларов. На самом деле, на ваши 200 долларов вы купите достаточное количество солнечных батарей, чтобы построить солнечную панель мощностью от 60 до 120 Вт, чего, конечно, недостаточно, чтобы вы могли управлять своим домом на солнечной энергии.
Оставляя в стороне очевидный момент, что вы можете купить профессионально изготовленную солнечную панель мощностью 60-100 Вт с пятилетней гарантией и предполагаемым 25-летним сроком службы по цене от 80 до 140 долларов, если вы присмотритесь к ценам, есть различные причины, по которым это не очень хорошая идея. чтобы построить свои собственные солнечные батареи, используя эту информацию:
Солнечная панель — это высокоточный элемент оборудования, предназначенный для работы на открытом воздухе в течение десятилетий в ненастную погоду и при огромных перепадах температуры, включая сильную жару.
Профессионально изготовленные солнечные панели используют узкоспециализированные компоненты в чистых помещениях и в соответствии с очень высокими стандартами. Например, стекло представляет собой специально закаленное изделие, разработанное для того, чтобы выдерживать огромные температуры и оптимизировать проникновение света с нулевым преломлением.
Солнечные элементы, которые вы можете купить у продавцов на eBay, являются заводскими секундами, бракованными на заводе. Многие из них имеют дефекты, сколы и повреждения. Они чрезвычайно хрупкие, почти такие же тонкие, как бумага, хрупкие, как стекло, и их очень легко разбить.
Если вы не являетесь экспертом в технике пайки, вы, скорее всего, создадите соединение холодной пайки между одним или несколькими солнечными элементами. Холодная пайка может привести к возникновению высокотемпературной дуги, которая может стать причиной возгорания.
Не используйте оргстекло для покрытия самодельной солнечной панели. Крошечные дефекты плексигласа могут привести к преломлению света и сильному нагреву элементов внутри панели. Оргстекло также может деформироваться при высоких температурах, со временем увеличивая преломление света.
В большинстве инструкций рекомендуется делать раму и подложку из дерева. Это опасно из-за сильного нагрева солнечной панели. В жаркий и солнечный день температура поверхности панели может превышать 90°С (175°F). Если внутри панели накапливается какое-либо дополнительное локальное тепло, эти точки температуры могут достигать 800°C (1472°F).
Есть несколько задокументированных случаев, когда самодельные солнечные батареи загорались и наносили ущерб домам людей.Эти пожары обычно вызваны некачественной пайкой или использованием неподходящих материалов.
Многие веб-сайты, рекламирующие самодельные солнечные батареи, заявляют, что с их помощью вы можете питать свой дом. В Соединенных Штатах подключение самодельных панелей к домашней электросети будет нарушением Национального электротехнического кодекса, и поэтому вам не будет разрешено устанавливать их.
Многие из этих веб-сайтов предполагают, что вы также можете продать свою электроэнергию коммунальным компаниям.На самом деле во многих странах, включая Соединенные Штаты и Великобританию, установка неутвержденного оборудования для производства электроэнергии в энергосистему является незаконной.
Налоговые льготы и скидки, доступные для установки солнечных фотоэлектрических систем в вашем доме, недоступны для солнечных панелей, построенных в домашних условиях.
Многие люди, которые делают свои собственные солнечные панели, обнаруживают, что они выходят из строя через несколько месяцев из-за проникновения влаги или выходят из строя всего через несколько дней или недель из-за дугового разряда при высокой температуре и выхода из строя панели.
Если вы хотите построить небольшую солнечную панель для развлечения, чтобы узнать больше о технологии, вы можете получить инструкции о том, как это сделать бесплатно, на многих веб-сайтах, таких как instructables.com. Если хотите, постройте небольшой как забавный проект. Так вы узнаете много нового о технологии. Тем не мение:
Относитесь к своему проекту как к учебному занятию, а не как к серьезной попытке выработать электричество.
Никогда не стройте солнечную панель с деревянным каркасом.
Относитесь к самодельной солнечной панели как к пожароопасной.
Не устанавливайте готовую самодельную солнечную панель в качестве постоянного приспособления.
Используйте самодельную солнечную панель только под присмотром, регулярно проверяя, нет ли накопления тепла на солнечной панели или раме. Помните, что передняя часть солнечной панели может сильно нагреваться, особенно в жаркие солнечные дни.Не прикасайтесь к солнечной панели пальцами.
Визуально проверяйте самодельную солнечную панель каждый раз, когда подключаете ее, чтобы убедиться в отсутствии проникновения влаги. Если вы заметили проникновение влаги, немедленно прекратите использование солнечной панели.
Используйте для своего проекта самый дешевый контроллер заряда солнечной батареи, какой только сможете найти. Гарантия на контроллер будет аннулирована при использовании самодельной панели, но, по крайней мере, если вы повредите дешевый контроллер, вы не повредите дорогой.
Никогда не заряжайте аккумуляторы с помощью самодельной солнечной панели без контроллера заряда солнечной батареи.
Никогда не запускайте инвертор напрямую от самодельной солнечной панели.
Как работает солнечная панель? Занятия, которые рассказывают детям о Солнечной системе
Солнечные батареи появляются на крышах в вашем районе, и ваши начинающие защитники окружающей среды могут спросить вас: «Как работает солнечная панель?» Солнечная энергия — сложная концепция для объяснения, но для этого не нужно иметь степень по физике.С помощью нескольких простых виды деятельности вы можете помочь своим детям понять и повеселиться, пока вы занимаетесь этим.
Открытие солнечной энергии
Прежде чем вы сможете понять, как работают солнечные батареи, вам нужно немного узнать о самом солнце. Лучший способ рассказать детям о солнце и его энергии является узнав больше о нашей Солнечной системе и о том, что означает энергия. Начните свой поиск в местной библиотеке, где вы сможете найти книги для всех уровней чтения, чтобы рассказать детям о Солнечной системе.
Еще один полезный ресурс, который всегда у вас под рукой, — это Интернет. Веб-сайт Управления энергетической информации США Energy Kids — хорошее место для начала. Помимо того, что он помогает определить, что такое энергия, он также дает вам задания и игры для проверки. План урока Solar Classroom – это место, где можно посмотреть видеоролики о четвертый класс класс, который питал свою комнату солнечной энергией.
Использование силы Солнца
Лучший способ ответить на большой вопрос, например, как работает солнечная батарея, — это изучить его на практике.Вот несколько простых экспериментов, которые помогут детям разрушить солнечную энергию.
Тающий лед
Это эксперимент для детей, который понятен даже младшим. Все, что вам нужно, это два кубика льда. Разместите кубики на заднем дворе в солнечный, но не слишком жаркий день. Поместите один куб прямо на солнце, а другой в полную тень. Предложите ребенку угадать, какой кубик растает быстрее. Поскольку тот, что на солнце, сначала превращается в лужу, объясните, что тепловая энергия солнца заставила его таять быстрее.
Солнечный ночник
Это отличный проект для детей, которые любят разбирать вещи, чтобы посмотреть, как они работают. Используя мини-солнечные батареи от дворовых фонарей, вы будете использовать солнечную энергию для создания ночника.
Вам нужно:
Садовый фонарь на солнечных батареях
Кувшин каменщика
Клей
Измерьте верхнюю часть банки, чтобы убедиться, что фонарь подойдет, так как дворовые фонари бывают разных размеров.Аккуратно открутите солнечный свет от остальной части кола. Переверните солнечный пакет и загляните под него, чтобы увидеть маленькие солнечные элементы внутри. Это даст детям представление о том, что происходит внутри гигантских солнечных батарей. Нанесите немного клея на край банки и прикрепите солнечный свет сверху. Затем вы можете поставить банку на улицу на солнце на день, чтобы зарядить ее. Принесите его в помещение перед сном, чтобы увидеть, как он освещает ваш дом.
Солнечная печь Проект
Этот проект иллюстрирует, как вы можете использовать энергию, создаваемую солнцем, а затем использовать ее — в данном случае для приготовления пищи.В качестве бонуса это также отличный проект для обучения детей переработке отходов.
Для начала нужно:
Коробка для пиццы
Линейка
Нож для коробок
Фольга
Прозрачная лента
Пластиковая упаковка
Черная плотная бумага
Старая газета
Оставив дюймовую рамку, вырежьте клапан в верхней части коробки для пиццы, который открывается в том же направлении, что и крышка.Оберните внутреннюю часть клапана фольгой и закрепите скотчем. Закройте созданное отверстие полиэтиленовой пленкой, натяните ее и снова закрепите скотчем. Выстелите дно коробки черной плотной бумагой, прежде чем свернуть газету, чтобы наполнить каждую сторону.
Теперь поместите еду, которую хотите приготовить, на тарелку внутрь. Для чего-то быстрого и легкого вы можете начать с приготовленного блюда, чтобы разогреть его. Закройте крышку и подпирайте клапан линейкой или деревянной ложкой. Поместите его в солнечное место, чтобы солнце отражалось от фольги на пластиковое покрытие.Дайте ему постоять не менее 30 минут, прежде чем проверять свою еду. Получите удовольствие, экспериментируя и наблюдая, как долго нагреваются разные предметы.
С помощью простых научных экспериментов, которые вы можете провести дома, дети узнают, как солнечные панели используют энергию солнца. Открытие этих концепций в раннем возрасте делает детей более экологичными гражданами мира во взрослом возрасте.
Пробовали ли вы со своими детьми веселые эксперименты с солнечной энергией? Делитесь фотографиями своих впечатлений с @TomsofMaine.
Источники изображений: Flickr | Flickr | Фликр
Эта статья была доставлена вам компанией Tom’s of Maine. Взгляды и мнения, высказанные автором, не отражают позицию компании Tom’s of Maine.