Як зробити сонячну батарею своїми руками?

Сонце – наш головний джерело енергії, адже навіть в камерах згорання двигунів і генераторів, у топках котелень і електростанцій використовується «законсервована» мільйони років тому у вигляді газу, нафти і вугілля сонячна енергія. А чи не можна використовувати енергію сонця безпосередньо, заощадивши на послуги непроханих посередників – нафтових, газових і енергетичних компаній?

Зрозуміло, найбільший розвиток особиста геліоенергетика (від грецького «Геліос» — Сонце) отримала в країнах, які отримують достатню кількість сонячного світла. Кількість сонячного світла виражається показником інсоляція.

ce84ce7c47dc8f65ce6c78c5628ef47f Як зробити сонячну батарею своїми руками?

Саморобна сонячна панель

Інсоляція – кількість сонячної енергії, одержуваної стандартним ділянкою плоскій поверхні (горизонтальним або похилим відносно горизонту) за відрізок часу. Інсоляція вимірюється в кіловат-годинах на квадратний метр (кВт*год/м2). Для різних розрахунків використовують загальну або середню інсоляцію. Інсоляція залежить, по-перше, від астрономічних факторів – довжини світлового дня і висоти сонця над горизонтом для даної широти. По-друге, на інсоляцію впливають метеорологічні фактори: інсоляція не буде високою навіть при довгому світловому дні, якщо більшу частину року небо закрите хмарами.

На більшій частині території нашої країни інсоляція коливається від помірної до низької. Якщо в країнах, багато обдарованих сонячним світлом геліоенергетика є значним фактором економії енергії (наприклад, в Іспанії власники приватних будинків зобов’язані мати сонячні нагрівачі води), то у нас сонячна альтернатива має сенс тільки в якості допоміжної енергосистеми в літній період.

Існують різні способи використання сонячної енергії. На практиці масово застосовують в основному сонячні колектори і сонячні батареї.

В сонячному колекторі випромінювання світила нагріває воду або інший теплоносій. Надалі нагрітий теплоносій може використовуватися сам по собі (наприклад, в системі гарячого водопостачання або опалення) або для подальшої переробки в електроенергію. Сонячна електростанція в Криму за принципом дії була саме колектор – сконцентроване системою дзеркал сонячне випромінювання нагрівало воду в резервуарі, утворюється пара обертав турбіну.

На відміну від колектора в сонячній батареї енергія світла перетворюється в енергію безпосередньо. Сонячна батарея сонячна панель являє собою об’єднаний в єдину систему (батарею) ряд напівпровідникових фотоелементів. .Ефективність практичного використання сонячної батареї залежить від її найважливішої характеристики – коефіцієнт фотоелектричного перетворення (КФП), що показує, яка частка сонячної енергії у відсотках перетвориться в електрику.

3595bc4243adf92a43a80109564b1174 Як зробити сонячну батарею своїми руками?

Коефіцієнт фотоелектричного перетворення для окремого типу фотоелементів

Важливою властивістю сонячної батареї є перетворювати в електрику видиму, а не теплову частину сонячного випромінювання, що робить їх придатними для використання в місцевості з низькою річною температурою, але хорошими показниками освітленості.

Заощадити сімейний бюджет, оснастивши заміський будинок гелиоэнергетическим джерелом електрики можна трьома способами:

Монтаж під ключ

Замовити у спеціалізованої фірми весь комплекс робіт під ключ – найпростіший варіант. Достатньо набрати телефонний номер або зробити заявку на монтаж на сайті фірми. Кваліфіковані фахівці самі все заміряють, спроектують та встановлять. Недолік – підвищена вартість. Ціна комплекту сонячних модулів і супутнього обладнання має нерідко порядок десятків тисяч рублів, і досягає для потужних комплектів, здатних повністю замінити собою централізоване електропостачання в літній час, сотень тисяч рублів. За монтаж фірмою під ключ будьте готові викласти додатково від п’ятдесяти до ста і більше відсотків вартості комплекту.

Самостійна установка комплекту

Встановити готовий комплект самостійно – найбільш оптимальний варіант по співвідношенню простота/вартість. В нале необхідно зробити вибір параметрів сонячного обладнання. Для цього обчислюємо середньодобове споживання енергії за той період року, в межах якого ми збираємося користуватися сонячною енергією. Виходячи з отриманих цифр, вибираємо комплект, який зможе забезпечити необхідну кількість енергії. Нижче представлені параметри і ціни п’яти готових комплектів

406734e2146aef4f599e2998411d47d0 Як зробити сонячну батарею своїми руками?

1 кВт*год на добу

3c9f9f4a47a2a8015657a7e4efbdbbaa Як зробити сонячну батарею своїми руками?

3 кВт*год на добу

eed0cdf83972a9a6051e7d664430ec94 Як зробити сонячну батарею своїми руками?

5 кВт*год на добу

c9b014e023dde8521f157ee677379e5b Як зробити сонячну батарею своїми руками?

10 кВт*год на добу

fff3fae59f434b4b19da0c1387796304 Як зробити сонячну батарею своїми руками?

15 кВт*год на добу

Також можна придбати комплект по компонентно і зібрати своїми руками. Гелиоэнергетический комплект складається з наступних компонентів:

  • Сонячний модуль (один або кілька) – головна частина комплекту, батарея зібраних заодно на каркасі, або бескаркасно, фотоелементів.
  • Інвертор – пристрій для перетворення виробляється сонячним модулем постійного струму в змінний струм стандартної напруги (220 В для РФ і країн СНД), що споживається побутовими електроприладами.
  • Акумуляторні батареї для забезпечення безперебійного електропостачання. Накопичує енергію, що надходить від сонячного модуля під час його роботи, і віддає його в темний час доби або коли погода не дозволяє виробляти електрику з сонячного світла ефективно.
  • Контролер – пристрій, що регулює роботу акумуляторів, і не дає їм перезаряджатися або розряджатися понад заходи, що може привести до виходу їх з ладу.

Покомпонентну збірка своїми руками дає можливість більш гнучко зробити вибір комплекту, виходячи з конкретних місцевих умов, а також заощадити на вартості окремих компонентів. Для порівняння в таблиці наведено параметри і ціни сонячних модулів вітчизняного виробництва.

7b8e3efda850e4ed641106409f85d442 Як зробити сонячну батарею своїми руками?

Ціни сонячних модулів вітчизняного виробництва

f770c7084fde108071aa28bf2ca15158 Як зробити сонячну батарею своїми руками?

Параметри сонячних модулів вітчизняного виробництва

Монтаж сонячного модуля своїми руками

Варіант для справжніх ентузіастів. Дає деяку економію коштів, але вимагає найбільших з усіх варіантів витрат і часу, які окупляться швидше не фінансової економією, а моральним задоволенням для тих, хто любить щось зробити своїми руками. Хоча операція складання передбачає наявність певних навичок, будь-який домашній майстер без зусиль розбереться, як зробити сонячну батарею.

Монтаж сонячного модуля для будинку своїми руками починається з вибору елементів, з яких буде збиратися модуль. Елементи бувають монокристалічні, полікристалічні і плівкові. Монокристалічні – найефективніші, плівкові – найдешевші, полікристалічні – компроміс ціна/якість.

Конкретний тип елементів і їх кількість вибирається виходячи з інсоляції регіону і планованого розміру і конфігурації модуля. Значення інсоляції для свого регіону з таблиці множимо на КФП у відсотках для планованого типу елемента (таблиця вище) і на планований розмір модуля. Дізнаємося, скільки енергії ми зможемо отримати від модуля на вибраному типі елементів за рік або за конкретний місяць. Порівнюємо з потребою будинку в електриці за той же період і робимо висновки.

f76601379c343214e1d9c7f6bf665854 Як зробити сонячну батарею своїми руками?

Сумарна місячна і річна інсоляція (кВт*год/м2) для різних регіонів і конфігурацій модуля

Збірка модуля з обраного типу елементів включає в себе наступні етапи.

  • Вибираємо конструкцію каркаса. Для огородження елементів від пошкоджень і засмічення, батарея повинна мати прозорий захисний шар, який можна зробити з плексигласу або оргскла. Елементи можна приклеїти безпосередньо до оргстеклу або плексигласу, або змонтовані на аркуші фанери і накриті оргсклом.
  • Деякі постачальники транспортують елементи, заливши їх воском для збереження в дорозі. Для видалення воску необхідно нагріти елементи в мильній воді на водяній бані, потім промити чистою водою і протерти насухо.
  • З алюмінієвого куточка збирається рамка корпусу, стики зашпаровують силіконовим герметиком.
  • Елементи приклеюються до обраної основі на відстані не менше 3-5 мм один від одного.
  • Припаюються токовыводящие доріжки з електричних шин.
  • Конструкція накривається ретельно вычищенным оргсклом, герметизуються всі стики.
  • Готову батарею монтуємо в похилому положенні з кутом нахилу близько 30 градусів так, щоб площина панелі була звернена на південь. Можна змонтувати модуль на південному схилі даху будинку.

Сонячні батареї – перспективний спосіб отримання альтернативної енергії, ефективність сонячних модулів підвищується з кожним роком. Спробуйте заощадити витрати на електроенергію, використовуючи енергію сонця.

Оцініть статтю
Довідник корисних порад