Самодельные солнечные батареи для дома: Как сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов

Как сделать солнечную батарею собственными руками

Все больше людей стремится к приобретению домов, находящихся в отдалении от очагов цивилизации. Причин этому существует множество, главная из которых, наверное, экологическая. Ни для кого не секрет, что интенсивное развитие промышленности пагубно сказывается на состоянии окружающей среды. Но при покупке такого дома можно столкнуться с отсутствием электроснабжения, без которого жизнь в двадцать первом веке едва ли можно себе представить.

Проблему обеспечения энергией здания, находящегося далеко от очагов цивилизации можно попробовать решить установкой ветрогенератора. Однако этот способ далеко не идеален. Для того, чтобы электроэнергии хватило на весь дом потребуется установка большого ветряка или нескольких, но и в этом случае энергообеспечение будет носить эпизодический характер, отсутствуя в безветренную погоду.


Для обеспечения стабильности энергообеспечения дома, эффективным решением является совместное использование ветрогенератора и солнечной батареи, но, к сожалению, батареи далеко не дешевы. Решением этих сложностей было бы производство солнечной батареи своими руками, способной на равных конкурировать с заводскими по мощности, но в то же время приятно отличаться от них ценой. И такое решение есть!

Для начала, необходимо определиться, что же представляет собой солнечная батарея. По своей сути, это контейнер, содержащий в себе массив, преобразующих солнечную энергию в электрическую, элементов. Слово «массив» применимо в данном случае, потому что для генерации достаточных объемов энергии, необходимых в условиях энергообеспечения жилого дома, солнечных элементов потребуется довольно внушительное количество. В виду высокой хрупкости элементов, их в обязательном порядке объединяют в батарею, которая обеспечивает им защиту от механических повреждений и объединяет вырабатываемую энергию. Как видно, в принципиальном устройстве солнечной батареи нет ничего по-настоящему сложного, поэтому ее вполне можно сделать своими руками.

Перед тем, как приступать непосредственно к действиям, принято проводить глубокую теоретическую подготовку, чтобы избежать лишних трудностей и издержек в процессе. Именно на этом этапе многие энтузиасты сталкиваются с первым препятствием – практически полным отсутствием полезной с практической точки зрения информации. Именно это явление создает надуманную видимость сложности солнечных батарей: раз их никто не делает сам, значит это сложно. Однако, задействовав логическое мышление можно придти к следующим выводам:


  • основа целесообразности всего процесса заключается в приобретении солнечных элементов по доступной цене


  • покупка новых элементов исключена, ввиду их высокой стоимости и сложности покупки в необходимом количестве.


  • солнечные элементы, обладающие дефектами и повреждениями, могут быть приобретены на аукционе eBay и в других источниках, по значительно более низким ценам, чем новые.


  • дефектные элементы вполне могут быть использованы в заданных условиях.

На основе сделанных выводов, становится ясно, что следующим шагом в изготовлении солнечной батареи будет покупка дефектных солнечных элементов. В нашем случае элементы были куплены на eBay.

Приобретенные монокристаллические солнечные элементы имели размер 3х6 дюйма, и каждый их них выдавал порядка 0.5В энергии. Таким образом, соединенные последовательно 36 таких элементов, в общей сложности выдают около 18В, которых достаточно для эффективной подзарядки 12В аккумулятора. Следует помнить, что такие солнечные элементы хрупкие и ломкие, поэтому вероятность их повреждения при неосторожном обращении крайне высока.

Для обеспечения защиты от механических повреждений продавец покрыл воском наборы из восемнадцати штук. С одной стороны это эффективная мера, позволяющая избежать повреждений во время транспортировки, с другой стороны – лишние проблемы, так как удаление воска вряд ли кому-то покажется приятной и легкой задачей. Поэтому, если есть такая возможность, приобретение элементов, не покрытых воском, является лучшим решением. Если обратить внимание на изображенные световые элементы, можно заметить, что они имеют припаянные проводники. Даже в этом случае придется поработать паяльником, а если же приобрести элементы без проводников – работы будет в разы больше.

Вместе с тем были приобретены пара наборов элементов, которые не были залиты воском, у другого продавца. Они пришли упакованными в коробку из пластика с незначительными сколами по бокам. В нашем случае сколы не являлись предметом для беспокойства, потому как не были способны ощутимо снизить эффективность всего элемента. Однако, возможно, кто-то сталкивался с более плачевными результатами повреждений при транспортировке, что необходимо иметь в виду. Приобретенных элементов было достаточно для изготовления двух солнечных батарей, даже с излишком, на случай непредвиденных повреждений или отказов.

Конечно, при изготовлении солнечной батареи можно использовать и другие световые элементы, в широком спектре размеров и форм присутствующих у продавцов. В этом случае необходимо помнить три вещи:


  1. Световые элементы одного типа генерируют идентичное напряжения, вне зависимости от размера и формы, поэтому их требуемое количество останется неизменным

  2. Генерация тока имеет прямую зависимость от размера элемента: большие генерируют больший ток, маленькие – меньший.

  3. Суммарная мощность солнечной батареи определяется ее напряжением, умноженным на ток.

Как видно, использование элементов большого размера при изготовлении солнечной батареи способно обеспечить более высокий показатель мощности, но вместе с тем и сделает саму батарею более громоздкой и тяжелой. В случае использования элементов меньшего размера, размер и вес готовой батареи уменьшится, однако вместе с тем уменьшится и выдаваемая мощность. Крайне не рекомендуется использование в одной батарее солнечных элементов разного размера, так как генерируемый батареей ток будет эквивалентен току самого маленького из используемых элементов.

Приобретенные в нашем случае солнечные элементы при размере 3х6 дюйма генерировали ток примерно в 3 ампера. При солнечной погоде, тридцать шесть, соединенных последовательно, элемента, способны выдавать порядка 60 Вт мощности. Цифра не особенно впечатляет, тем не менее, это лучше, чем ничего. Следует учитывать, что указанная мощность будет генерироваться каждый солнечный день, заряжая аккумулятор. В случае использования электроэнергии для осуществления питания светильников и аппаратуры с небольшим потреблением тока, такая мощность является вполне достаточной. Не нужно и забывать о ветрогенераторе, также производящем энергию.

После приобретения солнечных элементов далеко не лишним будет спрятать их от людских глаз в безопасное место, защищенное от детей и домашних животных, до того момента, когда возможно будет их непосредственная установка в солнечную батарею. Это жизненная необходимость, в виду крайне высокой хрупкости элементов и подверженности их механической деформации.

По сути корпус солнечной батареи, ни что иное, как простой неглубокий ящик. Ящик непременно необходимо изготовить неглубоким, для того чтобы его бортики не создавали тени, когда солнечный свет падает на батарею под большим углом. В качестве материала вполне подойдет фанера 3/8 дюйма и рейки для бортиков 3/4 дюйма толщиной. Для лучшей надежности крепление бортиков не лишним будет осуществить двумя способами – приклеиванием и привинчиванием. Для упрощения последующей пайки элементов, батарею лучше разделить на две части. Роль разделителя выполняет расположенная по центру ящика планка.

На этом небольшом наброске, можно увидеть размеры в дюймах(1 дюйм равен 2,54 см.), изготовленной в нашем случае солнечной батареи. Бортики расположены по всем краям и в середине батареи и имеют толщину 3/4 дюйма. Данный эскиз ни в коем случае не претендует на роль эталона при изготовлении батареи, он был сформирован скорее из личных предпочтений. Размеры приведены для наглядности, но в принципе они, как и дизайн, могут быть различны. Не бойтесь экспериментировать и вполне вероятно, батарея может получиться лучше, чем в нашем случае.

Вид на половину корпуса батареи, в которой будет производится размещение первой группы солнечных элементов. Небольшие отверстия, которые вы видите на бортиках, представляют собой не что иное, как вентиляционные отверстия. Они предназначены для удаления влаги и поддержания давления, эквивалентного атмосферному внутри батареи. Следует обратить особое внимание на расположении отверстий для вентиляции в нижней части корпуса батареи, потому как расположение их в верхней части приведет к попаданию излишней влаги извне. Также отверстия необходимо сделать и в планке, расположенной по центру.

Два вырезанных куска ДВП будут выполнять функцию подложек, т.е. на них будет производиться монтаж солнечных элементов. В качестве альтернативы ДВП подойдет любой тонкий материал, обладающий высокими показателями жесткости и не проводящий электрический ток.

Для защиты солнечной батареи от агрессивного воздействия климата и окружающей среды, используется оргстекло, которым необходимо закрывать лицевую сторону. В данном случае были вырезаны два куска, однако может использоваться и один большой. Использование обычного стекла не рекомендуется, по причине его повышенной хрупкости.

Вот незадача! Для обеспечения крепления на шурупы, было принято решение просверлить отверстия вокруг кромки. При сильном надавливании во время сверления, оргстекло может сломаться, что и произошло в нашем случае.   Проблема была решена сверлением недалеко нового отверстия, а отколовшийся кусок просто приклеили.

После этого было произведено окрашивание всех деревянных частей солнечной батареи краской в несколько слоев, для повышения защиты конструкции от влаги и воздействия среды. Покраска осуществлялась как внутри, так и снаружи. Цвет краски, как и тип может варьироваться в широком диапазоне, в нашем случае была использована краска, имеющаяся в наличии в достаточном количестве.

Окраска подложек также была произведена с обеих сторон и в несколько слоев. Покраске подложки необходимо уделять особенное внимание, так при некачественной покраске, дерево может начать коробиться от воздействия влаги, что вероятно приведет к повреждению приклеенных к ней солнечных элементов.

Теперь, когда корпус солнечной батареи готов и просыхает самое время приступить к подготовке элементов.
Как уже упоминалось ранее, удаление воска с элементов – задача не из приятных. В ходе экспериментов, методом проб и ошибок, был найдет эффективный способ. Тем не менее, рекомендации по покупки не покрытых воском элементов, остались прежними.

Для растопки воска и отделения элементов друг от друга, необходимо отмочить солнечные элементы в горячей воде. При этом следует исключить возможность закипания воды, потому как бурное кипение может повредить элементы и нарушить их электрические контакты. Для исключения неравномерного нагрева, рекомендуется поместить элементы в холодную воду и плавно нагревать. Следует воздержать от вытягивания элементов из кастрюли за проводники, так как они могут оборваться.

На этом фото изображена окончательная версия аппарата для удаления воска. На заднем плане с правой стороны находится первая емкость, предназначенная для растапливания воска. Слева на переднем плане расположена емкость с горячей мыльной водой, а справа – чистая вода. Вода во всех емкостях довольно горячая, но ниже кипения воды. Нехитрый технологический процесс удаления воска заключается в следующем: в первой емкости необходимо растопить воск, затем элемент перенести в горячую мыльную воду для удаления остатков воска, в заключении промыть чистой водой.

После очистки от воска, элементы необходимо просушить, для этого они были выложены на полотенце. Следует отметить что слив мыльной воды в канализацию недопустим, так как воск, остыв, затвердеет и засорит ее.  Результатом процесса очистки является почти полное удаление воска с солнечных элементов. Оставшийся воск не способен помешать как пайке, так и работе элементов.

Солнечные элементы сушатся на полотенце после очистки. После удаления воска элементы стали значительно более хрупкими, что делает их более сложными в хранении и обращении. Рекомендуется не производить очистку до тех пор, пока не будет необходима их непосредственная установка в солнечную батарею.

Для упрощения процесса монтажа элементов, рекомендуется начать с отрисовки сетки на основе. После произведения отрисовки, элементы были выложены по сетке вверх обратной стороной, для того чтобы их спаять. Все восемнадцать элементов, расположенных в каждой половине были последовательно соединены, после чего были и соединены и половины, также последовательным способом, для получения необходимого напряжения

В начале спайка элементов между собой может показаться сложной, однако со временем она становится проще. Рекомендуется начать с двух элементов. Необходимо разместить проводники одного элемента таким образом, чтобы они пересекали точки пайки другого, также следует убедиться, что элементы установлены согласно разметке.

Для непосредственного осуществления пайки использовался паяльник малой мощности и прутковый припой с канифольной сердцевиной. Перед пайкой была произведена смазка точек пайки флюсом при помощи специального карандаша. Ни в коем случае не следует давить на паяльник. Элементы настолько хрупкие, что могут от небольшого давления придти в негодность.

Повторение пайки осуществлялась до образования цепочки, состоящей из шести элементов. Шины соединения от сломанных солнечных элементов, были припаяны к обратно стороне элемента цепочки, являющегося последним. Таких цепочек получилось три – итого 18 элементов первой половины батареи были благополучно объединены в сеть.
По причине того, что все три цепочки необходимо соединить последовательно, средняя цепочка была повернута на 180 градусов по отношению к другим. Общая ориентация цепочек в итоге получилось правильной. Следующим шагом является приклеивание элементов на место.

Для осуществления солнечных элементов может потребоваться некоторая сноровка. Необходимо нанести небольшую каплю герметика, изготовленного на основе силикона, в центре каждого элемента одной цепочки. После этого следует перевернуть цепочку лицевой стороной вверх и разместить солнечные элементы согласно нанесенной ранее разметке. Затем необходимо легонько прижать элементы, осторожно надавливая в центре, чтобы приклеить их. Значительные сложности могут возникнуть в основном при переворачивании гибкой цепочки, поэтому лишняя пара рук на это этапе не повредит.

Не рекомендуется наносить избыточное количество клея и приклеивать элементы по краям. Это обусловлено тем, что сами элементы и подложка, на которую они установлены, будут деформироваться при изменении условий влажности и температуры, что может привести к выходу элементов из строя.

Так выглядит собранная половина солнечной батареи. Для соединения первой и второй цепочек элементов была использована медная оплетка кабеля.

Для этих целей вполне подойдут специальные шины или даже медные провода. Аналогичное соединение необходимо произвести и с обратной стороны. Провод был прикреплен к основанию каплей герметика.

Тест первой изготовленной половины батареи на солнце. При слабой солнечной активности, изготовленная половина генерирует 9.31В. Довольно неплохо. Пора приступать к изготовлению второй половины батареи.

После того, как обе основы с солнечными элементами будут завершены, можно произвести их установку в подготовленную заранее коробку и соединить.

Каждая половина идеально помещается на свое место. Для крепления основы внутри батареи были использованы 4 шурупа небольшого размера.
Провод, предназначенный для соединения половин солнечной батареи, был пропущен через вентиляционное отверстие в центральном бортике и закреплен при помощи герметика.

Необходимо каждую солнечную панель в систему снабдить диодом блокирования, который должен быть соединен с батареей последовательно. Он предназначен для исключения разряда аккумулятора через батарею. Диод использовался Шоттки на 3.3А, обладающий значительно более низким падением напряжения, в сравнении с обычными диодами, что минимизирует потери мощности на диоде. Набор из двадцати пяти диодов марки 31DQ03 был приобретен всего за несколько долларов на eBay.

Исходя из технических характеристик диодов, наилучшим местом их размещения является внутренняя часть батареи. Связано это с зависимостью падения напряжения у диода от температуры. Так как температура внутри батареи будет выше окружающей, следовательно и эффективность диода повысится. Для закрепления диода был использован герметик.

Для того чтобы вывести наружу провода, было просверлено отверстие в днище солнечной батареи. Провода лучше завязать на узел и закрепить герметиком, для предотвращения их последующего вытягивания.
Крайне необходимо дать высохнуть герметику до установки защиты из оргстекла. Силиконовые испарения могут образовать пленку на внутренней поверхности оргстекла, если не дать силикону просохнуть на открытом воздухе. <

Небольшое количество герметика для создания барьера от влаги.

На выходной провод солнечной батареи, был прикреплен двухконтактный разъем, розетка которого в будущем будет присоединена к контроллеру заряда аккумуляторных батарей, используемого для ветрогенератора. В итоге солнечная батарея и ветрогенератор смогут работать параллельно.

Вот так выглядит окончательная версия солнечной батареи с установленным экраном. Не стоит торопиться с герметизацией стыков оргстекла до произведения полного тестирования работоспособности батареи. Может случиться так, что на одном из элементов отошел контакт и потребуется доступ к внутренностям батареи для ликвидации проблемы.

Предварительные расчеты оправдались: законченная солнечная батарея на ярком осеннем солнце выдает 18.88В без нагрузки.

Этот тест был произведен при аналогичных условиях и показывает прекрасную работоспособность батареи – 3,05А.

Солнечная батарея в рабочих условиях. Для сохранения ориентации на солнце, батарея перемещается несколько раз в день, что само по себе не сложно. В перспективе возможна установка автоматического слежения за положением солнца на небосводе.

Итак, какова же конечная стоимость батареи, которую мы умудрились сделать своими руками? Учитывая то, что куски дерева, провода и прочие пригодившиеся в изготовлении батареи вещи были у нас в мастерской, наши с вами подсчеты могут немного отличаться. Конечная стоимость солнечной батареи составила 105 долларов с учетом 74 долларов, потраченных на приобретение самих элементов.

Согласитесь, не так уж и плохо! Это всего лишь малая часть стоимости заводской батареи эквивалентной мощности. И в этом нет ничего сложного! Для увеличения выходной мощности вполне можно соорудить несколько таких батарей.

Оригинал взят отсюда

Жми на кнопку, чтобы подписаться на «Как это сделано»!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected] ru) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках, в ютюбе и инстаграме, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс видео о том, как это сделано, устроено и работает.

Жми на иконку и подписывайся!

— http://kak_eto_sdelano.livejournal.com/
— https://www.facebook.com/kaketosdelano/
— https://www.youtube.com/kaketosdelano
— https://vk.com/kaketosdelano
— https://ok.ru/kaketosdelano
— https://twitter.com/kaketosdelano
— https://www.instagram.com/kaketosdelano/

Официальный сайт — http://ikaketosdelano.ru/

Мой блог — http://aslan.livejournal.com
Инстаграм — https://www.instagram.com/aslanfoto/
Facebook — https://www.facebook.com/aslanfoto/
Вконтакте — https://vk.com/aslanfoto

Солнечная батарея своими руками — 66 фото инструкции по постройке мощной установки

Спрос на альтернативные источники энергии возрастает с каждым днём. Народные умельцы активно осваивают способы, как изготовить солнечную батарею своими руками.

Содержимое обзора:

Подготовительная стадия: что надо знать о солнечных батареях

Для самостоятельного изготовления солнечной батареи можно использовать как специально закупленные заготовки, так и по максимуму использовать материал, имеющийся в домашней мастерской – диоды, транзисторы, фольгу.

Солнечные батареи не могут в большинстве случаев заменить полноценную электростанцию и дать рабочее напряжение 220 В для работы мощных электроприборов. Ограничения возникают по причине их высокой стоимости и большой площади свободного пространства для монтажа.

Часто их применяют как дополнительный источник энергии и для не электрифицированных дачных участков.

КПД солнечных батарей зависит от погодных условий, интенсивности потока солнечных лучей, угла падения светового потока.

Небольшое количество ясных дней в конкретном регионе, сильная затенённость земельного участка, может быть причиной экономической нерентабельности новой установки: срок окупаемости будет больше, чем срок службы (до 30 лет).

Место для установки солнечной батареи для вашего дома должно быть хорошо освещённым, желательно находится выше уровня земли (на крыше), а сама конструкция иметь возможность коррекции положения в пространстве, чтобы лучи солнца падали перпендикулярно поверхности фотоэлементов.

Как самостоятельно сконструировать солнечную батарею

Чтобы собрать солнечную батарею надо:

  • Изготовить каркас – рамку из алюминиевых уголков или деревянных реек. Форму корпуса, и соответственно, форму солнечной батареи выбирать можно любую. Надо подготовить подложку из ДВП и защитное стекло в размер.
  • Спаять солнечные элементы. Самый ответственный этап: от качественной спайки зависит итоговый КПД батареи. 3. Уложить пластину в каркас и загерметизировать – завершающий этап работы.

Главная часть солнечной батареи составляют фотоэлементы, которые преобразовывают энергию дневного светила в электрическую.

Промышленность выпускает 3 вида пластин: монокристаллические, поликристаллические и тонкоплёночные (аморфные). Только 2 первых доступны по цене и закупаются как заготовки для будущих домашних экспериментов.

Различие между ними состоит в КПД – до 14% и 9% соответственно, долговечности – 30 и 20 лет службы, и чувствительности к интенсивности солнечного света.

Только батареи с поликристаллическими проводниками не снижают выработку электроэнергии в пасмурную погоду.

Имеет смысл закупать уценённые фотоэлементы второго сорта – для промышленных целей они не подходят, а существующие дефекты не ухудшают качество самоделок.

Приобретённые фотоэлементы требуется спаять между собой. Отдельный элемент даёт 0.5 В напряжения, обычно домашние умельцы ориентируются на номинальное напряжение готового изделия 18 В.

Правильно объединяя цепь, легко добиться нужных потребительских свойств: параллельное соединение увеличивает силу тока, последовательное – напряжение.

На рабочем столе должен быть паяльник, флюс и припой. Олово проволочное, флюс бескислотный, оставляющий минимум жирных следов.

Кремниевые пластины укладываются на защитное стекло, оставляя зазор 5 мм: при нагревании фотоэлементы расширяются. При спайке важно соблюдать полярность – дорожки с отрицательным знаком и положительным различить не сложно.

Обратите внимание!

Лучше приобретать солнечные элементы с уже припаянными плоскими проводниками к солнечным элементам, а самостоятельно только объединять их в цепь. Крайние элементы цепи выводятся на общую шину.

Дополнительно следует припаять диода Шоттки 31DQ03 или аналогичный, чтобы не допустить саморазряда батареи в неактивном состоянии.

Сердцевина солнечной батареи готова, осталось уложить её в подготовленный корпус. После этого по центру каждого отдельного фотоэлемента наносится одна капля термостойкого герметика (если капель несколько, то при расширении от нагревания пластина может лопнуть) и аккуратно накрывается подложкой, затем крышкой.

При помощи силикона следует загерметизировать стыки, и изделие готово.Что может быть альтернативой промышленным фотоэлементам

Фото солнечных батарей из подручных радиодеталей удивляют своей оригинальностью, хотя технические характеристики имеют не очень впечатляющие.

Обратите внимание!

Для домашнего производства электричества можно использовать разнообразный материал:

  • Транзисторы типа КТ или П, внутри которых расположен полупроводниковый кремниевый элемент. С них срезается металлическая крышка, и открывшееся пластина способна выполнить функции фотоэлемента, её напряжение 0,35 В.
  • Диоды Д223Б. Их преимущества перед другими – напряжение 0,35 В при компактных размерах, удобный корпус, лёгкое очищение от ненужной краски при помощи ацетона для последующей работы.
  • Медная фольга.

Чтобы она приобрела свойства преобразовывать солнечную энергию в электрическую, необходимо осуществить специальную обработку:

  • Обезжирить.
  • Обработать наждачной бумагой с целью удаления защитной оксидной плёнки и возможной коррозии. • Прокалить на газовой горелке до образования оксида меди – пластина меняет цвет на чёрный и нагревается после этого полчаса.
  • Заготовка после медленного охлаждения аккуратно промывается под проточной водой с целью удаления черной пленки.

Искомый полупроводник – пластина с тонким слоем медной окиси. В отличие от первых двух вариантов, для дальнейшей работы паяльные работы здесь не нужны.

Требуется поместить соленый раствор 2 кусочка фольги одинакового размера, но разных по свойствам – обработанный и первоначальный вариант.

Соприкасаться они не должны, зажать «крокодильчиками» с проводами. Положительный полюс – к чистой меди, отрицательный – к оксиду. Солёный раствор в прозрачной ёмкости на 2-3 см не доходит до верхней части пластин.

Купить солнечные батареи в виду достаточно высокой цены безболезненно для семейного бюджета может не каждый.

Проявите себя в техническом творчестве, порадуйте домочадцев и удивите гостей результатами своего труда.

Обратите внимание!

Фото солнечной батареи своими руками


Солнечная батарея своими руками » полезные самоделки

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.

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.

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.

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.

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.

Способ, как сделать солнечную батарею в домашних условиях

Чтобы сделать солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо запастись нужными материалами. Потребуется медный лист, пластиковая бутылка без горлышка, кухонная соль, теплая вода и 2 зажима. Из инструментов пригодится тестер, электроплита и наждачная бумага.

Последовательная сборка солнечной батареи:

  1. Отрезаем кусок металла подходящего размера для размещения на спирали электрической плиты.
  2. На плите медь нагреется и почернеет. Спустя полчаса можно снять материал.
  3. Медь должна остыть. Материал начнет сжиматься и окись отслоится.
  4. После остывания меди, материал моет в теплой воде.
  5. Дальше начинается изготовление солнечной панели. Отрезаем еще одну медную пластину. Сжимаем 2 части и помещаем в бутылку. Медные части не должны контактировать между собой.
  6. Фиксируем материал с помощью зажимов.
  7. Подсоединяем провода к плюсам и минусам.
  8. В бутыль помещаем соленую воду. При этом жидкость не должна доставать к меди несколько сантиметров.

Выбирать размер солнечной батареи нужно в зависимости от того, для чего она будет использоваться

Такая простая конструкция способна работать даже без солнечной энергии. Но это достаточно простая панель. Подходит она для зарядки мобильника, не более. Проверить работоспособность модуля можно с помощью тестера.

Комплектующие

Что необходимо для того, чтобы собрать простейшую солнечную батарею?

Во-первых, потребуются сами солнечные элементы, с помощью которых энергия нашего светила будет преобразовываться в электрическую. Производители предлагают различного рода элементы с разными размерами и разной мощностью. Чаще всего это устройства размерами 15×8 мм, такие небольшие пластинки. Чтобы собрать батарею мощностью 60 Вт, потребуется приблизительно около сорока приборчиков. Приплюсуйте сюда еще 10 штук про запас на случай излома. Солнечные элементы очень хрупкие.

  • Во-вторых, понадобится оргстекло. Для этого надо будет два листа: один снизу, который будет выполнять функции основы батареи. Его толщина должна быть 4-6 мм. Кстати, нижнее оргстекло можно заменить фанерой. Второй слой – верхний толщиною 2 мм.
  • В-третьих, крепежные детали: самоклеящийся двусторонний скотч, металлические (алюминиевые) уголки, клей, болты с гайками для крепления двух оргстекол между собой.
  • В-четвертых, дополнительные электрические детали: припой (лучше всего легкоплавкий), флюс, диоды и так далее.

Солнечная батарея своими руками из подручных материалов: схема сборки

Сразу следует сказать, что одной общей схемы для создания солнечной батареи нет, сборки могут быть разными, и зависят они от выходных параметров. Самым простым вариантом можно назвать сборку из 4-х транзисторов последовательного расположения. Так например если в сборке будут присутствовать детали 2N3055, то при токе в 10-15мА вы сможете получить результат до 4 В. Конечно нельзя сказать что это хороший показатель, но даже используя такую конструкцию вы сможете подпитать небольшой светильный прибор и даже часы.

Чтобы сделать самодельную солнечную батарею, не нужно затрачивать много финансовых средств

Для того чтобы закрепить транзисторы в основном выбирают навесной монтаж, так как это значительно облегчает сборку. Кроме того, в основном все подобные устройства обладают немаловажным качеством, они не боятся короткого замыкания. Однако старайтесь оберегать их от возможных перегревов, так как при перегреве их напряжение на выходе может упасть.

Принцип работы и конструкция

Кванты попадают на фотоэлементы, в результате чего с внешних орбит атомов вещества уходят электроны.

Становясь свободными, они создают ток, идущий через контролер к аккумулятору, где накапливается заряд. Затем энергия поступает потребителю — различным бытовым или техническим устройствам.

Комплект солнечной батареи для дома составляется из кремниевых фотоэлементов. Одна их сторон пластины имеет тонкий слой химически пассивного фосфора либо бора.

Электроны, возникая, сдерживаются этой пленкой. Поверхность элемента пересекается металлическими дорожками, где свободные частицы собираются, выстраиваются и движутся упорядоченно, создавая ток.

При большом числе фотоэлементов в комплекте батареи можно получить достаточно много электричества.

Верхний слой пластины снабжен противоотражающим слоем. Это увеличивает КПД.

Пластины фотоэлементов могут быть:

  • поликристаллические, с небольшим КПД около 12 %, но стабильно работающие до 10 лет;
  • монокристаллические, с КПД до 25 % и функционированием до 25 лет, но со снижением параметра эффективности во времени;
  • аморфные, КПД до 6 %, удобные для укладки.

Как работает солнечная батарея?

Работа солнечной батареи основывается на фотоэлектрическом эффекте. Первый функционирующий фотоэлемент был создан русским ученым Александром Столетовым, но открытие его еще середине XIX приписывают французскому физику Александру Беккерелю.

Фотоэлектрический эффект достигается путем замыкания полупроводников (фотоэлементов) в электрическую цепь. Один полупроводник должен иметь в составе лишние электроны (n-слой), во втором их должно не хватать (р-слой). Лучи солнца способны выбивать лишние электроны из n-слоя, после чего они автоматически направляются на свободные места в р-слое, и наоборот. Таким образом достигается постоянное движение электронов. Вытесненные из р-слоя электроны проходят через аккумулятор и возвращаются в n-слой.

Отдельные фотоэлементы могут обеспечить электроэнергией незначительные по мощности объекты, а для питания крупных объектов требуется объединить множество фотоэлементов в одну электрическую цепь.

Первым в истории фотоэлементом стал селен, но он обладал КПД менее одного процента, поэтому ему сразу же стали искать замену. Нашли ее в кремние и до сих пор этот элемент наиболее широко используется в солнечных панелях.

Общий принцип выбора и компоновки деталей для солнечных батарей

В связи с последними требованиями к производству электрической энергии, которые направлены на переход с традиционного сырья, используемого при его производстве, тема солнечных источников питания принимает все более практическое значение. Массовое производство элементов для создания собственной электрической сети уже предлагает потребителю различные варианты обеспечения автономной электроэнергией. Но пока еще стоимость автономного солнечного источника питания достаточна высока и недоступна для массового потребителя.

Но это не значит, что нельзя смастерить солнечные батареи своими руками. При этом просто необходимо определиться со способом сборки такого устройства. Или, приобретая отдельные элементы, компоновать их самостоятельно, или делать все составные части собственноручно.

Из чего, собственно, состоит система питания, основанная на преобразовании солнечной энергии в электрический ток? Основным, но не последним из ее элементов, является солнечная батарея, конструкция которой была рассмотрена выше. Вторым элементом в схеме является контроллер солнечной батареи, задача которого состоит в контроле зарядки аккумуляторных батарей электрическим током, полученным в солнечных батареях. Следующей частью домашней солнечной электростанции является батарея электрических аккумуляторов, в которой и накапливается электричество. И последним элементом «солнечной» электрической цепи будет инвертор, позволяющий полученное электричество небольшого вольтажа использовать для бытовых приборов, рассчитанных на 220 В.

Рассматривая каждый элемент домашней гелиоэлектростанции отдельно, можно увидеть, что каждый ее элемент может быть приобретен в розничной сети, на электронных аукционах и т. д. или собран собственноручно. И даже контроллер солнечной батареи своими руками можно изготовить – при наличии определенных навыков и теоретических знаний.

Теперь что касается задач, которые ставятся перед собственной электростанцией. Они просты и сложны одновременно. Простота их в том, что солнечная энергия используется для определенных целей: освещения, отопления или полного обеспечения потребностей жилища. Сложность – в правильном расчете требуемой мощности и соответствующем подборе комплектующих частей.

Сборка солнечной панели своими руками

После спайки собираем все элементы воедино. Для начала необходимо разобраться с инверторами. Они перерабатывают ток и меняют его напряжение.

Виды инверторов:

  1. Системные – дополнительный источник энергии. При создании энергии в комплексе с центральным источником электроэнергии, аккумуляторы совсем не потребуются.
  2. Гибридные – подходит в качестве основного источника, но от центральной подачи отказываться все равно не стоит. Такие инверторы способны не только перерабатывать энергию, но и накапливать ее.
  3. Автономные – используются без центрального энергоснабжения. Монтируется с необходимым количеством аккумуляторов.

Количество аккумулятор для дома придется рассчитать, исходя из требуемой мощности. Также играет роль количество панелей и высота их установки. Чем выше смонтировать солнечную батарею, тем лучше.

К аккумулятору солнечная батарея подключается при помощи диода. Такое мероприятие не позволит батареи разрядиться за ночь. Для исключения перезарядки и закипания приборов приобретается контроллер заряда.

Сборка батареи

На нижний лист оргстекла с помощью самоклеящегося скотча прикрепляются солнечные элементы. Их можно располагать в любой последовательности, но лучше, если они заполнять равномерно всю площадь будущей батареи. При этом расстояние между ними должно быть минимальным.

На готовую панель укладывается верхний лист оргстекла

Обратите внимание, что с помощью скотча можно регулировать зазор между солнечными элементами и верхним стеклом. Уложите его чуть больше (в два или три слоя по периметру), и зазор увеличится

Нет необходимости переусердствовать, зазор быть должен, но небольшой (1-3 мм).

После чего по всему периметру между стеклами наносится герметик, далее устанавливается алюминиевый уголок, который скрепляется болтами и гайками. Все, самодельная солнечная батарея почти готова, можно проводить испытание. В таком состоянии прибор должен выдавать напряжение 20-22 вольта (это без нагрузки), при нагрузке 16-18 вольт. При этом выделяется ток силой 3,0-3,5 А. можно подсчитать, и результат будет – 60 Вт, что и требовалось.

Классификация и особенности современных фотоэлементов

Первую солнечную ячейку изготовили на основе селена (Se), однако низкий КПД (менее 1%), быстрое старение и высокая химическая активность селеновых фотоэлементов вынуждали искать другие, более дешёвые и эффективные материалы. И они нашлись в лице кристаллического кремния (Si). Поскольку этот элемент периодической таблицы является диэлектриком, его проводимость обеспечили за счёт включений из различных редкоземельных металлов. В зависимости от технологии изготовления существует несколько типов кремниевых фотоэлементов:

  • монокристаллические;
  • поликристаллические;
  • из аморфного Si.

Первые изготавливаются методом срезания тончайших слоёв от слитков кремния самой высокой степени очистки. Внешне фотоэлементы монокристаллического типа выглядят как однотонные тёмно-синие стеклянные пластины с выраженной электродной сеткой. Их КПД достигает 19%, а срок службы составляет до 50 лет. И хоть производительность изготовленных на основе монокристаллов панелей постепенно падает, есть данные, что изготовленные более 40 лет назад батареи и сегодня сохраняют работоспособность, выдавая до 80% своей первоначальной мощности.

Монокристаллические солнечные ячейки имеют однородный тёмный цвет и срезанные углы — эти признаки не позволяют спутать их с другими фотоэлементами

В производстве поликристаллических фотоэлементов используют не такой чистый, но зато более дешёвый кремний. Упрощение технологии сказывается на внешнем виде пластин — они имеют не однородный оттенок, а более светлый узор, который образуют границы множества кристаллов. КПД таких солнечных ячеек немного ниже, чем у монокристаллических — не более 15%, а срок службы составляет до 25 лет. Надо сказать, что снижение основных эксплуатационных показателей абсолютно не сказалось на популярности поликристаллических фотоэлементов. Они выигрывают за счёт более низкой цены и не такой сильной зависимости от внешней загрязнённости, низкой облачности и ориентации на Солнце.

Поликристаллические фотоэлементы имеют более светлый синий оттенок и неоднородный рисунок — следствие того, что их структура состоит из множества кристаллов

Для солнечных батарей из аморфного Si используется не кристаллическая структура, а тончайший слой кремния, который напыляют на стекло или полимер. Хоть подобный метод производства и является самым дешёвым, такие панели имеют самый короткий срок жизни, причиной чему является выгорание и деградация аморфного слоя на солнце. Не радует этот тип фотоэлементов и производительностью — их КПД составляет не более 9% и во время эксплуатации существенно снижается. Использование солнечных батарей из аморфного кремния оправдано в пустынях — высокая солнечная активность нивелирует падение производительности, а бескрайние просторы позволяют размещать гелиоэлекростанции любой площади.

Возможность напылять кремниевую структуру на любую поверхность позволяет создавать гибкие солнечные панели

Дальнейшее развитие технологии производства фотоэлектрических элементов вызвано необходимостью в снижении цены и улучшении эксплуатационных характеристик. Максимальной производительностью и долговечностью сегодня обладают плёночные фотоэлементы:

  • на основе теллурида кадмия;
  • из тонких полимеров;
  • с использованием индия и селенида меди.

О возможности применения в самодельных устройствах тонкоплёночных фотоэлементов говорить пока ещё рано. Сегодня их выпуском занимается только несколько наиболее «продвинутых» в технологическом плане компаний, поэтому чаще всего гибкие фотоэлементы можно увидеть в составе готовых солнечных панелей.

Монтаж солнечных батарей своими руками: расчетные работы

Раму для солнечных батарей можно сделать самостоятельно из подручных материалов, что поможет сэкономить. Но можно и приобрести готовый вариант. Для самостоятельно изготовления лучше всего использовать дюралюминий. Но можно специально подготовить и другой материал, который покрывается особенной защитой.

Для начала необходимо рассчитать размеры рамы. Необходимо взять необходимый заряд аккумулятора. Берем данное число за основу и разделяем на 0,5 Вт. Получается нужно количество элементов.

Для зарядного тока в 3,6 А потребуется соединить параллельно 3 цепочки. Для этого количество необходимых деталей умножается на 3 цепочки. Если умножить данный показатель на цену, то можно узнать стоимость панели.

На деле полученный расчет будет меньше, так как солнце неравномерно светит на протяжении всего дня. Для полноценного заряда потребуется соединить вместе несколько панелей. Так получится 6 рядов элментов.

Необходимые инструменты для работы:

  • Сварочный аппарат;
  • Канифоль;
  • Монтажный провод;
  • Герметик на основе силикона;
  • Двусторонний скотч.

Для монтажа солнечных батарей потребуется минимум 2 человека

Количество инструментов может меняться. Чтобы разместить все элементы на раме, потребуется модуль размером 90х50 см. Если в готовых рамах другие размеры, то можно провести иные расчеты.

Какие бывают солнечные батареи

Солнечные панели сейчас широко применяются для питания различных устройств, механизмов и помещений, в частности для мобильных гаджетов, электроавтомобилей. Используются солнечные батареи в квартире, в доме, на даче и промышленных объектах.

Классификация солнечных батарей осуществляется по типу их конструкции и условно может быть распределена на четыре основных вида:

Тип Особенности
Жесткие Производятся в основном из кристаллического или аморфного кремния. Представляют собой твердую панель из фотоэлементов.
Пленочные Такой вид представляет собой тонкую гибкую пленку из кристаллического или аморфного кремния, теллурида кадмия и других элементов.
Односторонние Панели, поглощающие солнечные лучи только с одной стороны.
Двухсторонние Фотоэлементы способны поглощать энергию с двух сторон.

Транзисторы – генераторы электричества

Самодельная солнечная батарея, которая на выходе будет генерировать не тепловую энергию (как в предыдущем разделе), а электрическую может быть собрана из обычных транзисторов. Конечно, для энергообеспечения всего дома такая самодельная батарея не подойдет, но запитать небольшие приборы или подзарядить мобильный телефон Вы точно сможете. Чем больше транзисторов Вы используете, тем более мощная солнечная батарея у Вас получится, это нужно учитывать.

Первое с чего нужно начать, это аккуратно спилить верхнюю часть элемента, чтобы солнечный свет беспрепятственно попадал на p-n переходы. Если Вы используете транзисторы типа П, необходимо высыпать порошок из его внутренней части. После этих приготовлений переходим непосредственно к процессу сборки. Последовательное соединение элементов используется для повышения напряжения, а параллельное – силы тока. В качестве подложки рекомендуется использовать текстолит или органическое стекло. Чтобы не повредить кристалл транзистора, паять выводы, подходящие к нему, лучше не стоит. Один транзистор обеспечивает силу тока от 0,1 до 3 мА, а блок, состоящий из 4-х транзисторов, – от 10 до 15 мА.

Подбор и пайка солнечных элементов

Геопанель должна работать при температуре 70-90 градусов. Но контролировать данный показатель бывает непросто. Именно поэтому в раме потребуется проделать отверстия для вентиляции. Их диаметр приблизительно 10 мм. Элементы для батареи придется спаять самому.

Для приобретения набора элементов для пластин потребуется потратить определенную сумму. Но в итоге все равно выйдет дешевле, чем те варианты, что выпускает Мариуполь и другие заводы. Это кремниевые пластины, способные перерабатывать солнечную энергию в электричество. Для их производства используется поликристаллический кремний.

Пайка деталей включает такие этапы:

  1. Проводники необходимо нарезать согласно заготовкам;
  2. Элементы устанавливаются на нужных местах;
  3. На контакты наносят припой и кислоту;
  4. Дальше происходит фиксация проводников;
  5. Затем начинают паять.

Перед работой стоит учесть, что перевертывать сваренную конструкцию бывает непросто. Именно с этой целью сначала спаиваются элементы, а затем ряды. На крайних элементах делают шину на минус и плюс. Выводящая проводка оснащается изоляцией. Наружная сторона рамы оборудована клеммой.

Дальше необходимо прикрепить панели к основанию. Здесь пригодится силиконовый герметик. Силикон соединяет все элементы и провода с основанием.

После соединения элементов следует проверить их работоспособность. Для этого используют тестер. Оптимальные показатели прибора – 17-19 Вт. Данное мероприятие проводят несколько дней и только после этого переходят к герметизации.

Чтобы правильно выполнить пайку солнечных элементов, стоит предварительно посмотреть обучающее видео

На раму наносят герметик и монтируют оргстекло.  Нужно выделить время, чтобы силикон высох. К раме оргстекло прикрепляется с помощью саморезов. Все швы также необходимо заполнить герметиком.

Что влияет на эффективность солнечных батарей

Чтобы не удивляться тому, что солнечные батареи работают с разной эффективностью в различные периоды, необходимо выделить факторы, которые влияют на КПД системы. Причем названные ниже моменты действуют на солнечные батареи всех типов, но с различной интенсивностью.

  • При повышении температуры производительность любых фотоэлементов панелей снижается.
  • При частичном затемнении, например, если солнце попадает только на часть панели, а какое-то количество элементов остается неосвещенным, выходное напряжение падает за счет потерь неосвещенных пластин.
  • Панели, оснащенные линзами для концентрирования излучения, становятся совершенно неэффективными в облачную погоду, так как пропадает эффект фокусирования потока света.
  • Для достижения высокой эффективности работы солнечной батареи необходим правильный подбор сопротивления нагрузки. Поэтому панели подключаются не напрямую к приборам или аккумулятору, а через управляющий системой контролер, который обеспечит оптимальный режим функционирования батареи.

Самодельная солнечная батарея

Привет всем читателям блога «Строим дом сами».
Сегодня, как я и обещал в прошлой статье мы с вами попробуем собрать самодельную солнечную батарею.

Использование солнечных панелей для дома это вероятность продолжать обыденную жизнь либо устроить вечеринку даже после непредвиденных ураганов тогда, как ваши соседи будут ждать помощи электриков, которые в порядке очереди восстановят электричество. Да и дело даже не в ураганах, многие просто выбирает участки, в силу тех или иных причин (например есть желание жить вдали от цивилизации), где просто нет никаких коммуникаций.

Устройство солнечных панелей

Для устройства солнечных панелей в быту предназначены фотоэлектрические (PV) кремниевые элементы. Такие солнечные панели возбуждают постоянный электрический ток при солнечной погоде. Этого вида системы прекрасно работают, но только в домах с доступом прямого попадания лучей солнца. В лесной и тенистой местностях стопроцентного эффекта добиться будет невозможно.

Типичное устройство домашней солнечной электростанции

Солнечные батареи на крыше

Для устройства солнечных батарей на крыше идеально подходят те здания, одна из сторон крыши которых смотрит на юг, и с оптимальным углом наклона. Лучше всего солнечные электрические панели работают в местах с теплым климатом, где короткая или мягкая зима. В иных климатических условиях важнейшее значение имеет система подстраховки – так например в систему дополнительно подключают дизельгенераторы, ветрогенераторы.

Солнечные панели установлены на крыше дома под оптимальным углом

Системы, у которых предусмотрена возможность резервирования энергии, пригодятся в ненастную погоду или поздним вечером.

Более изощренные и эффективные системы, включают в себя также автоматическое слежение за солнцем (поворотный механизм на котором установлены солнечные панели), изменением угла наклона от времени года и суток — что позволяет добиться максимального КПД выработки электроэнергии.

Здесь однако не будет вдаваться во все нюансы устройства, типов и эффективности солнечных панелей, читайте об этом отдельную статью.

Перед тем как перейти к описанию сборки самодельной солнечной батареи, интересно узнать с какой целью вы собираетесь использовать солнечную энергию, примите участие в опросе, это просто.

[poll id=»6″]

Как самому сделать солнечную батарею

Поехали дальше. Чтобы сэкономить семейный бюджет, можно попробовать самому сделать солнечную батарею. Для этого приготовьте очки, защиту для лица, перчатки и сапоги, поскольку мы будем иметь дело с легко-воспламеняющими химическими веществами и острыми материалами (оргстекло, стекло).

Первый этап (раскладка)

Итак, у нас комплект из 40 солнечных элементов, размер каждого из которых – 13.6 х 11 см. Соберем у себя на столе или другой ровной поверхности, цельный набор поликристаллических фото-ячеек (пластин, Solar Plate). Всего у нас будет 3 дорожки из пластин (получается будет 39 элементов, а 1 из комплекта у нас остается запасной).

Эти солнечные сегменты заказаны напрямую из Китая, через всем известный Алиэкспресс

Второй этап (сортировка, подготовка шин и пайка)

Элементы нужно отсортировать тестером (т.к. на случай если в цепи будет бракованная нулевая пластина, она будет забирать энергию, вместо того чтобы вырабатывать), при этом очень осторожно с ними обращаясь.

На фотоэлементы припаяем оловянные проводники.

Пайка фотоэлементов

Этап три (сборка, пайка ячеек)

Все ячейки соединяем между собой соответственно электрической схеме. При чем вне зависимости от типа подключения обязательно установить на «плюсовой» клемме шунтирующий диод. Самый оптимальный и часто используемый вариант для сборки этой цепи – диоды Шоттки – они предоставляют произвести верный расчет величины солнечных панелей для дома и не допускают разрядки батареи ночью.

Дееспособность спаянных ячеек необходимо проверять в солнечном месте. Если они функционируют как надо, то можно переходить к следующему шагу.

Схема соединения фотоэлементов для сборки солнечной панели (в данном случае 4 дорожки, в нашем же примере — 3)

Четвертый этап (рама)

На четвертом этапе начинаем собирать раму. Здесь нам потребуются алюминиевые уголки с не широкими полками и болты. Наметаем на внутренние грани реек силиконовый герметик. Деревянную раму делать не рекомендуется — т.к. наша панель будет подвержена климатическим условиям, подчас суровым.

Пятый этап (защитный верхний слой)

Сверху этого слоя помещаем приготовленный лист из прозрачного материала, в моем случае это поликарбонат. Для надежности лист плотно придавливаем к клеевому контуру. Но будьте осторожны при этом.

Шестой этап

Когда герметик подсохнет, можно стянуть раму с поликарбонатом болтами. Далее располагаем фотоэлементы с проводниками вдоль внутренней прозрачной плоскости. Промежуток между каждыми двумя ячейками – 5 мм (лучше предварительно сделать разметку).

Седьмой этап (герметизация)

Основательно закрепляем фото-ячейки и герметизируем панель, чтобы она служила на крыше нам долгие годы. В этом нам поможет монтажный силикон, который наносится на каждый элемент. Закрываем устройство задней панелью. Когда силикон намертво схватится, герметизируем всю конструкцию полностью так, чтобы панели плотно примыкали друг с другом.

Помните — какие бы вы изменения в конструкцию не вносили, она не должна пропускать влагу внутрь к фотоэлементам.

Этап восемь

Подключать самодельную солнечную батарею можно двумя известными способами – последовательно или параллельно. Во втором случае клеммы обоих модулей состыковываются по принципу: плюс с плюсом, минус с минусом. Из любого модуля берем клеммы (+) и (-). Выводим концы для подключения к аккумуляторной батарее или к котроллеру заряда.

Если нужно связать три модуля в одну систему, действия будут следующими: соединяем сходные клеммы всех трех модулей, затем выводим концы (+) и (-). При первом способе подключения необходимо соединять клемму (+) первого модуля с клеммой (-) второго. Оставшиеся концы выводим для подключения с аккумуляторной батареей либо с контроллером.

Схема подключения солнечных панелей в цепь всей системы

Напоследок хочу еще раз напомнить, что вам потребуется чтобы своими руками собрать солнечную панель для дома:

  • фотоэлементы;
  • диоды Шоттки;
  • медные провода повышенной мощности;
  • набор проводников;
  • паяльное оборудование;
  • алюминиевые уголки;
  • крепежные болты;
  • силиконовый герметик;
  • лист поликарбоната или другого прозрачного материала;
  • пила;
  • струбцины;
  • набор отверток.

И в заключении давайте посмотрим видео домашнего мастера, который с успехом собрал и продемонстрировал сборку самодельных солнечных панелей своими руками:

[su_youtube url=»https://youtu.be/AP5HXsui_6o»]

Самодельная солнечная батарея | Полезное своими руками

В хозяйстве радиоконструктора всегда найдутся старые диоды и транзисторы от ставших ненужными радиоприемников и телевизоров. В умелых руках это — богатство, которому можно найти дельное применение. Например, сделать полупроводниковую солнечную батарею для питания в походных условиях транзисторного радиоприемника.

Ранее мы уже приводили один из способов, надеемся, вы заметили. Как известно, при освещении светом полупроводник становится источником электрического тока — фотоэлементом. Этим свойством мы и воспользуемся. Сила тока и электродвижущая сила такого фотоэлемента зависят от материала полупроводника, величины его поверхности и освещенности. Но чтобы превратить диод или транзистор в фотоэлемент, нужно добраться до полупроводникового кристалла, а, говоря точнее, его нужно вскрыть.

Как это сделать, расскажем чуть позже, а пока загляните в таблицу, где приведены параметры самодельных фотоэлементов. Все значения получены при освещении лампой мощностью 60 Вт на расстоянии 170 мм, что примерно соответствует интенсивности солнечного света в погожий осенний день.

Энергия, вырабатываемая одним фотоэлементом, очень мала, поэтому их объединяют в батареи. Чтобы увеличить ток, отдаваемый во внешнюю цепь, одинаковые фотоэлементы соединяют последовательно. Но наилучших результатов можно добиться при смешанном соединении, когда фотобатарею собирают из последовательно соединенных групп, каждая из которых составляется из одинаковых параллельно соединенных элементов.

Предварительно подготовленные группы диодов собирают на пластине из гетинакса, органического стекла или текстолита, например, так, как показано на рисунке 4. Между собой элементы соединяются тонкими лужеными медными проводами. Выводы, подходящие к кристаллу, лучше не паять, так как от высокой температуры можно повредить полупроводниковый кристалл. Пластину с фотоэлементом поместите в прочный корпус с прозрачной верхней крышкой. Оба вывода подпаяйте к разъему — к нему будете подключать шнур от радиоприемника.

Солнечная батарея из 20 диодов КД202

Пять групп по четыре параллельно соединенных фотоэлемента на солнце генерирует напряжение до 2,1 В при токе до 0,8 мА. Этого вполне достаточно для того, чтобы питать радиоприемник на одном-двух транзисторах.

Теперь о том, как превратить диоды и транзисторы в фотоэлементы. Приготовьте тиски, бокорезы, плоскогубцы, острый нож, небольшой молоток, паяльник, оловянно-свинцовый припой ПОС-60, канифоль, пинцет, тестер или микроамперметр на 50-300 мкА и батарейку на 4,5 В. Диоды Д7, Д226, Д237 и другие в похожих корпусах следует разбирать так. Сначала отрежьте бокорезами выводы по линиям А и Б (рис.1).

Смятую при этом трубочку В аккуратно расправьте, чтобы освободить вывод Г. Затем диод зажмите в тисках за фланец. Приложите к сварному шву острый нож и, несильно ударив по тыльной стороне ножа, удалите крышку. Следите за тем, чтобы лезвие ножа не проходило глубоко вовнутрь — иначе можно повредить кристалл. Вывод Д очистите от краски — фотоэлемент готов.

У диодов КД202 (а также Д214, Д215, Д242-Д247) плоскогубцами откусите фланец А (рис.2) и отрежьте вывод Б. Как и в предыдущем случае, расправьте смятую трубку В, освободите гибкий вывод Г.

Самодельные солнечные панели через время, Выгорание элементов от солнца | Пелинг

Самодельные солнечные панели еще не так давно были весьма популярны и многие гнались за дешевыми селенами или клетками, я их называю солнечные модули.  И соревновались у кого сколько панелей ручной работы и на какую мощность. Но шло время, панели стали просаживаться по выработке токов, да и цена на элементы стала слишком велика. Хотя энтузиасты остались.

Но так ли все хорошо с самодельными панелями по прошествии некоторого время, ну раз я выпускаю следующий ролик с громким названием Выгорание элементов от солнца, значит не все так хорошо.

Днем, когда я занят делами на улице, я не сильно замечаю, что цвет элементов солнечных панелей меняется, но вот обратив на них внимание утром, а за день до этого я увидел случайно разницу в свете от фонаря, я ужаснулся. Утром большинство элементов на самоделках просто выцвело, а некоторые даже потеряли свой изначальный цвет.

И, самое удивительное, такое возможно наблюдать только в определенное время, при прямом попадании лучей солнца панели, несильно отличаются.

В общем, я собрал небольшую статистику сколько живут солнечные панели.

Многие блогеры мне уже указывали на то, чтобы я удалил или изменил названия своих роликов, по некоторым темам. Но в отличии от них, я провожу исследование, переставляю панели, наблюдаю за разрушениями панелей на протяжении долгого времени. Да и испытываю я разные типы солнечных панелей, и даже самоделок. А не просто собрал и нехай работает.

Итак, данные, которые вряд ли вам многие дадут.

Данная статистика собиралась на панелях на протяжении  от 3 до 7 лет.

5 Вида панелей

  1.  — Самодельная, орг стекло, элементы на влагостойкой подложке,  мощность панели падает на 70% через 7 лет!
  2. — Самодельная, стекло 4 мм, влагостойкая подложка, герметичная,  мощность панели падает на примерно 55% через 6 лет! с 4А до 2-2.2А
  3.  — Самодельная, стекло подложка, силикон залит с одной стороны, за 5 лет мощность упала с 3.6 до 2.8-2.9А, примерно на 20-30%
  4.  —  Самодельная, стекло, элементы залиты дорогим компаундом США, с двух сторон,  за 4 года мощность на элементах США упала с 3.6А до 2.8-3А
  5.  — Самодельная панель без герметизации, солнечные клетки приклеены на точки из силикона, мощность упала примерно 50% за 3 года
  6.  И заводские панели Германия, за 2,5 года мощность та же без изменений

В общем можно сделать выводы, и для меня они были не утешительны. Не важно как круто и дорого вам обойдется самодельная  солнечная панель, но некачественные элементы и неправильная сборка без сушки, все равно, а элементы без защиты, сделают с вашими панелями черное дело.

Хотите провести подобный опыт? Вам понадобится сделать самодельную панель и купить заводскую, установить их рядом в одной плоскости, произвести замеры при прямом солнце, при пасмурной погоде,  и подождать года 4, и сравнить результаты.

А еще самое грустное даже не то, что панели теряют ток, а то что они начинают хуже работать в непогоду, иными словами КПД самодельных солнечных панелей так же страдает.

Но самоделки имеют плюсы, а именно то, что с них можно сделать панель на нужную мощность и напряжение, а еще и напилить как надо.

Другие статьи

Поделиться ссылкой:

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Монтаж солнечной электростанции своими руками пошаговая инструкция

Научно-технический прогресс не стоит на месте. Люди научились пользоваться силой природы и ее ресурсами, которые полностью бесплатные и не обедняют природу. Использование энергии ветра, воды и солнца – абсолютно безвредно для природы, что делает этот факт особенно ценным. Солнечные батареи – отличный вариант экономии на оплате за коммунальные услуги. Солнечные батареи работают за счет энергии солнца, поглощая солнечный свет, они вырабатывают энергию.

Оглавление:

  1. Сборка солнечной электростанции своими руками
  2. Электростанция на солнечных батареях своими руками
  3. Схема сборки солнечной электростанции
  4. Собрать солнечную электростанцию руками
  5. Домашняя солнечная электростанция руками, особенность установки на крыше
  6. Самодельная электростанция на солнечных батареях
  7. Как собрать солнечную электростанцию для дома

Сборка солнечной электростанции своими руками

Купить гелиоустановку для выработки электричества для дома не составляет никакого труда, на рынке можно найти много различных предложений, но стоимость такого оборудования достаточно высокое. Купить систему доступно далеко не каждому. Есть альтернатива – изготовление гелиоустановки собственноручно.

Сила тока, которую сможет создавать фотоэлемент, будет зависеть от количества попавших на поверхность солнечных элементов. Количество этих элементов напрямую зависит от ряда факторов:

  • размера аккумуляторов;
  • силы и интенсивности солнечного света;
  • длительности использования;
  • КПД сооружения;
  • температурных показателей.

От размера батареи зависит количество вырабатываемой энергией. Чем больше площадь конструкции, тем больше энергии вырабатывается и тем выше стоимость оборудования.

В зависимости от стоимости и мощности оборудования, солнечные батареи для преобразования солнечной энергии в электричество, разделяются на:

  • Конструкции с малой мощностью – мощность данного оборудования сможет обеспечить зарядку планшета и других электронных приборов. Но при высокой стоимости и столь малой мощности, данное оборудование не пользуется высокой популярностью
  • Универсальные конструкции – чаще всего приобретаются для использования в походах и кемпингах. Это более мощная конструкция, способная питать несколько электроприборов одновременно.
  • Солнечные батареи – плоские фотопластины, крепящиеся на специальной основе. Устанавливаются на крышах домов и благодаря сложному устройству, позволяют полностью покрывать все потребности в электрической энергии.

Электростанция на солнечных батареях своими руками

Уже перестают быть редкостью и диковинкой солнечные электростанции в быту. Данная конструкция повышает комфортность проживания, обеспечивает независимость от работы коммунальных служб. При запасе базовых знаний в электротехнике, можно сделать солнечную электростанцию собственноручно и при этом сэкономить ощутимые деньги. Различают три вида солнечных электростанций:

  • автономные;
  • сетевые;
  • комбинированные.

Для обеспечения дома электроэнергией автономная солнечная электростанция считается наиболее оптимальным вариантом.

Любая солнечная электростанция, продуцирующая переменный ток, состоит из четырех основных компонентов:

  • Фотомодули – количество и площадь фотоэлементов определяется в зависимости от потребностей дома и солнечной активности в конкретной географической местности. Смонтировать модули можно собственными силами, купить придется только кремниевые фотоячейки или купить гелиоблоки, при условии, что размеры блоков совпадают со всеми требованиями.
  • Аккумуляторные батареи – нужны для предотвращения перебоев с подачей электроэнергии. В непогоду и пасмурные дни аккумуляторы смогут поддержать подачу электричества в дни без солнца.
  • Контроллеры – своего рода «часовые», контролирующие аккумуляторы от чрезмерной зарядки. Когда батарея будет полностью заряжена, они понизят ток, вырабатываемый солнечной батареей до той величины, которая необходима для поддержания саморазряда. В самодельной установке данное оборудование необходимо для продления срока эксплуатации.
  • Инверторы – специальные приборы, преобразующие постоянный ток в переменный, который питает всю технику в доме. В частной солнечной электростанции речь идет о синусоидальных батареях. Данный вариант дешевле и подходит для домашнего использования. При переизбытке электроэнергии инверторы выступают связующим звеном между домашней и коммунальной энергетической системой. Они перенаправляют избыток электричества в общую сеть.
  • Кабели – им отводится важная роль. Все уличные кабеля должны быть высокого качества и устойчивости к непогоде и перепадам температур. Для уменьшения энергетических потерь рекомендуется короткий путь и специальное сечение, не меньше четырех миллиметров.

Схема сборки солнечной электростанции

Солнечные модули следует установить на крыше дома. Располагается конструкция в соответствии с инструкцией: расположение под прямым углом к падающему свету, угол отклонения не должен быть больше, чем пятнадцать градусов. При условии, что планируется круглогодичное использование гелиоустановки, батареи располагаются под углом +15 градусов к географической широте. Если используется батарея только в летний период – требуется придерживаться угла наклона – минус пятнадцать градусов к широте. Попросить помочь расположить солнечные батареи правильно, можно человека, который компетентен в данном вопросе. Устанавливаются батареи друг над другом с учетом того, как будет ложится тень, чтобы не перекрывать доступ солнца.

Остальные составляющие конструкции рекомендуется устанавливать отдельно, в специально отведенного для этого помещении. Это поможет избежать энергопотери, да и вся система станет работать намного эффективнее.

При расположении панелей в несколько рядов, между приборами следует придерживаться определенного расстояния. В таком случае не будет затенения. Закрепляют панели в четырех, а лучше в шести местах. Закрепляются батареи только «родными» фиксаторами, в противном случае не будет никакой гарантии надежного крепления.

Собрать солнечную электростанцию руками

Чтобы сэкономить на установке оборудования, которое бригада специалистов произведет за определенную стоимость, необходимо соблюсти правила и прислушаться к рекомендациям опытных людей. Иначе фотопанели не смогут работать с максимально возможной мощностью и материальные затраты на изготовление или приобретение будут напрасными.

Собственноручно изготовленная электростанция солнечной энергии собирается с учетом таких правил:

  • Освещенность – панели обязательно должны быть установлены на самом освещенном месте без малейшего затенения. Как правило, это крыша помещения или фасад.
  • Направление – установка фотобатарей осуществляется с южной стороны крыши, с учетом корректного угла наклона. Южная сторона максимально получают энергию солнца.
  • Угол наклона – для результативности и максимальной эффективности работы панелей, необходимо брать во внимание правильный угол наклона по отношению к горизонту. Выше было описано правило выбора угла, но, если такой вариант недоступен к применению, выбирается постоянный угол, равный географической широте.
  • Обслуживание – если допускать загрязнение поверхностей солнечных батарей, происходит заметная потеря производительности поверхности панели. Необходимо регулярно очищать поверхность: летом от пыли и листьев, зимой от снега и загрязнений.
  • Если батареи устанавливаются на поверхности грунта, то необходимо приподнять конструкцию над землей примерно на полметра.

Но помимо этих нюансов, большую роль во время установки батареи играет тип кровли.

Домашняя солнечная электростанция руками, особенность установки на крыше

От варианта крыши зависит способ расположения батареи. Даже расцветка кровли играет значительную роль. Например, темная крыша сильнее прогревается на солнце и становится причиной перегрева солнечной панели. Если покрытие кровли имеет темную расцветку, в месте расположения батареи необходимо предусмотреть светлую вставку. Если фотопанель устанавливается на плоскую кровлю собственными силами, этот процесс не должен вызвать затруднений. Плоская крыша считается самым лучшим вариантом для расположения солнечной батареи. Для установки приобретают опорные рамы для удобного расположения панели под правильным углом. Ухаживать за панелями и чистить их поверхность на плоских крышах намного удобнее.

Скатные крыши требуют немного другого варианта монтажа. На специальных креплениях устанавливаются батареи с учетом материала, из которого изготовлена кровля. К каждому варианту используется свой крепежный материал. Также монтажные технологии отличаются в каждом конкретном случае. Для естественного охлаждения солнечной батареи рекомендуется делать зазор между крышей и оборудованием, это обеспечивает циркуляцию воздушных масс.

Самодельная электростанция на солнечных батареях

Перед началом самостоятельного изготовления солнечной электростанции, необходимо определиться с материалом. Чаще всего в основу фотопанели идет поликристаллический кремний или монокристаллический материал. Поликристаллический материал имеет невысокий коэффициент полезного действия, но панель из такого материала эффективна при любой силе солнца. Что касается монокристаллических веществ, они имеют более высокую производительность, но заметно снижают эффективность при отсутствии солнца в пасмурную погоду. Из-за этого домашние умельцы отдают предпочтение поликристаллам.

Следует учесть такой факт: все фотоячейки покупаются у одного производителя, чтобы исключить ситуации, когда возникают сложности с определением общей мощности или элементы будут иметь различный срок годности. Некоторые предприимчивые мастера покупают наборы на онлайн-аукционах, что означает выгодное приобретение. Помимо перечисленного, необходимо купить проводники, служащие соединительными элементами для гелиоячеек, приспособления для пайки.

Для корпуса панели применяются легкие материалы, наподобие алюминиевых уголков. Дерево также может служить основой для батарей, но учитывая тот факт, что оно будет подвергаться бесконечному отрицательному воздействию, не рекомендуется использовать этот материал. Следует помнить, что на аукционах продаются многие элементы установки, в том числе и готовый корпус. Для внешнего прозрачного покрытия применяют поликарбонат или оргстекло. В идеале, подойдет любой прозрачный материал, не пропускающий инфракрасные лучи, которые ухудшают качество работы системы.

Как собрать солнечную электростанцию для дома

После подготовки всех материалов, можно заняться непосредственно сборкой солнечной электростанции. Сначала спаивают проводники с гелиоячейками. Так как эта процедура довольно трудоемка и сопровождается порчей элементов из-за их хрупкости, рекомендуется приобретение ячеек с припаянными проводниками. Но если товар приобретен отдельно и нуждается в соединении, существует такой алгоритм действия:

  • подготовить проводники требуемой длины;
  • крайне осторожно переместить проводники в ячейку;
  • на место соединения нанести специальное средство – паяльную кислоту и припой;
  • не оказывая давления на кристалл, следует припаять проводник.

Процесс пайки – кропотливый и затратный по времени.

Соединять элементы можно по разным схемам: последовательно, параллельно, последовательно, со средней точкой. Это не принципиально, главное, чтобы были шунтирующие диоды, благодаря которым не произойдет разрядка в ночное время. Перед установкой проводятся испытания на ток, напряжение, фиксацию элементов и герметизацию. Можно загерметизировать каждую ячейку специальным средством и запечатать пластиком.

Справиться с такой задачей, как монтаж солнечной электростанции своими руками поможет пошаговая инструкция в видео. Гелиобатареи – это выгодно, доступно и недорого. В результате установки инновационной системы, можно не зависеть от погодных условий, когда пропадает электричество из-за сильного ветра или дождя в результате замыкания или выхода из строя оборудования. Солнечные электростанции – это удобно.

DIY Домашняя солнечная энергия .

.. Мудрая экономия ИЛИ рецепт катастрофы?

Вы слышали об этом в новостях и читали последние отчеты. Согласно прогнозам, примерно через 10 лет солнечная энергия станет дешевле угля. Только подумайте о значительном падении стоимости перехода на солнечную энергию — с 2009 года цены на солнечную энергию упали на 62%! То, что когда-то было далеко идущим решением для снижения вашего счета за электроэнергию, теперь стало реальностью в жизни многих домовладельцев. Фактически, домашние комплекты солнечных батарей для дома появляются на полках крупных розничных магазинов.Как домовладелец, вы готовы принять участие в акции! А с помощью набора для дома, насколько сложно начать экономить на ежемесячных счетах за электроэнергию? В этой статье мы расскажем, что вам нужно сделать, чтобы установить домашнюю солнечную энергетическую систему, а также о плюсах и минусах метода «сделай сам» по сравнению с наймом профессионалов.

Жилые солнечные энергетические системы: основы

Большинство бытовых солнечных систем по-прежнему подключены к сети. Это позволяет вам сохранять энергию, когда солнце не светит (пасмурные / дождливые дни и ночью), и у вас закончилась солнечная энергия, вырабатываемая вашей собственной системой.Помимо постоянного наличия электроэнергии, когда вы все еще подключены к сети, вы имеете право на чистый счетчик. Чистое измерение — это когда любая неиспользованная энергия, вырабатываемая солнечными панелями, установленными в вашем доме, возвращается в сеть. Затем коммунальная компания вернет вам солнечную энергию, которую вы подаете в сеть. По сути, если ваш кредит такой же или больше, чем тот, который вы используете из сети, ваш счет от электрической компании может составлять 0 долларов. В дополнение к чистым счетчикам, когда вы устанавливаете бытовую солнечную энергосистему, вы также имеете право на федеральные и местные налоговые льготы и скидки, которые могут привести к значительной экономии.

Оборудование, необходимое для самостоятельной установки солнечной системы в жилых домах

* Солнечные панели: они отвечают за сбор солнечной энергии и преобразование ее в постоянный ток (DC).
* Солнечный инвертор: очень важная часть оборудования, которая преобразует постоянный ток в переменный (AC) — ток, необходимый для работы бытовой техники.
* PV Disconnect: Это оборудование позволяет отключать питание вашей системы для обслуживания и ремонта.
* Электрическая панель: ваш выключатель — как солнечная энергия, которую вы собираете, подключается к вашему предприятию.
* Net Meter: Устройство, которое подключает ваш дом к сети, чтобы контролировать количество электроэнергии в вашем доме и на выходе.

Вы знаете основы, но как узнать, сколько и какие типы покупать?

Есть несколько типов солнечных панелей, некоторые более эффективные, некоторые лучше для небольших помещений, некоторые лучше для людей с большим количеством земли, кристаллические, тонкопленочные, более дешевые, дорогие.Вариантов очень много. Так с чего же начать?

Вы начинаете с мониторинга своего энергопотребления. Вы должны иметь хорошее представление о том, сколько энергии вы потребляете в среднем за день, чтобы определить, какого размера солнечная энергетическая система вам понадобится. Кроме того, вам также необходимо знать, сколько денег вы должны потратить, имея в виду, что самые дорогие солнечные панели могут оказаться не самыми рентабельными для ваших нужд.

Кристаллические солнечные панели (как монокристаллические, так и поликристаллические солнечные панели более эффективны, чем тонкопленочные солнечные панели.Но они также более дорогие, потому что они более чистые. Было обнаружено, что монокристаллические солнечные панели улавливают около 18-21% солнечных лучей, тогда как тонкопленочные солнечные панели в среднем около 15%. Все панели имеют средний срок службы 25+ лет; солнечные панели из кристаллического кремния имеют срок службы до 40 лет. Интуитивно понятно, что чем эффективнее панели, тем меньше вам нужно покупать.

Где установить систему?

В зависимости от размера и типа жилищной солнечной системы, которую необходимо решить, место установки может варьироваться.В большинстве случаев домовладельцы предпочитают устанавливать солнечные панели на крыше своего дома. Это отличный способ сэкономить место, если у вас мало земли и вы можете хорошо контактировать с солнечными лучами. Но что, если большая часть вашей крыши находится в тени больших деревьев? Может, лучше установить солнечные батареи во дворе? Это также хороший вариант, когда вам нужно большее количество солнечных панелей, которые ваша крыша может не вместить.

Помните о расходах, связанных с монтажом вашей солнечной энергетической системы.Вам понадобится стеллажное оборудование, чтобы прикрепить солнечные панели к крыше, и вам также понадобится правильная система крепления для вашего двора. И также имейте в виду, что вам нужно действительно исследовать наилучшее расположение системы, чтобы максимизировать количество захватываемого вами солнечного света, принимая во внимание расположение солнца в часы пиковой нагрузки в дополнение к местоположению любых объектов, препятствующих затенению (например, деревья, постройки). Даже одна панель, закрытая от солнца из-за тенистого дерева, может снизить эффективность всей солнечной энергетической системы.

Солнечные инверторы

Это существенная часть оборудования для всей системы солнечной энергии в жилых домах. Почему? Вот как вы можете использовать солнечную энергию, которую вы улавливаете в солнечных батареях, для обеспечения потребностей вашего дома в энергии. Как указано выше, солнечный инвертор — это то, что преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока — тип питания ваших бытовых приборов, компьютеров и других источников электроснабжения в жилых домах.
Убедитесь, что мощность вашего солнечного инвертора соответствует размеру и типу вашей системы (в зависимости от количества кВт и сетевых или автономных систем).

Сетчатый счетчик и батареи

Если вы подключены к сети, чистый счетчик, необходимый для вашей солнечной энергетической системы, станет важным компонентом вашей экономии энергии. Он отслеживает, сколько неиспользованной солнечной энергии вы подаете в сеть и сколько энергии из сети вы используете для питания своего дома. Независимо от количества установка солнечных панелей резко снизит количество энергии, которую вы потребляете из сети в целом; и, надеюсь, при тщательном планировании ваши счета за коммунальные услуги будут примерно равны нулю в зависимости от суммы кредита, который вы получите в результате внесения вклада в энергосистему.

Последний элемент оборудования, который вам нужно учитывать при выборе комплекта для самостоятельной работы на солнечной энергии, — это то, собираетесь ли вы иметь резервную батарею или нет. В вашей системе не обязательно должен быть аккумулятор, но, если он есть, вы можете использовать аккумулятор для хранения неиспользованной энергии (вместо того, чтобы подавать ее обратно в сеть). Таким образом, вы еще меньше зависите от электросети, потому что, даже когда солнце не светит или во время отключения электроэнергии, вы можете использовать накопленную в батарее энергию, чтобы продолжать обеспечивать свой дом.

Последние обручи

Теперь, когда вы знаете, какие части набора для самостоятельной работы на солнечной энергии вам понадобятся, не забывайте об установке, разрешениях и правилах, связанных с системами солнечной энергии в жилых домах. Даже если вы делаете это сами, вам потребуется помощь профессионалов — электриков, кровельщиков, инженеров и других, чтобы определить, является ли система, которую вы устанавливаете, функциональной, подходящей и безопасной, и подходит ли ваш дом для установки Солнечная система.

Когда все будет проверено, пора устанавливать систему. По некоторым оценкам, вы можете сэкономить до 40%, купив комплект и сделав это самостоятельно. Кажется, слишком хорошо, чтобы быть правдой? Просто могло быть. . .

Плюсы и минусы домашних комплектов солнечной энергии для дома

Плюсы
В целом, основная причина, по которой люди выбирают установку солнечных панелей своими руками, — это потенциальная экономия средств. Есть два способа сэкономить на расходах — купить комплект солнечной энергии и установить его самостоятельно или купить комплект и попросить профессионала установить его.Если подумать, экономия затрат весьма значительна — вы можете снизить закупочную цену солнечных панелей с 4 долларов за ватт до 2 долларов за ватт. Для обычной солнечной системы мощностью 5 кВт это может сразу означать экономию в размере 10 000 долларов. Это 50% скидка, и это неплохо, правда? Что ж. . .может быть.

Большинству домовладельцев потребуется нанять лицензированных установщиков солнечных батарей для установки даже комплектов DIY. Они не только профессионалы, но и знают все тонкости этих систем и специально обучены их установке.Посмотрим правде в глаза, насколько вам комфортно играть с электричеством в вашем доме? Какой в ​​этом недостаток? Большая часть затрат, которые вы заплатите установщику, значительно уменьшит фактическую сумму экономии, которую вы получите от перехода по маршруту DIY. Большинство лицензированных электриков будут брать с вас в среднем от 3000 до 5000 долларов за установку солнечных панелей в вашем доме. Но подождите — это еще не все. Предположим, после установки вы сэкономите около 5000 долларов на покупке набора для самостоятельного изготовления. Но это до того, как вы примените 30% федеральную налоговую льготу, сократив ваши сбережения примерно до 10% (в среднем вы сэкономите около 2100 долларов, чтобы купить комплект для дома). С учетом всех этапов создания систем «сделай сам» это не кажется таким уж большим.

Cons
Потребуется много времени, чтобы исследовать компоненты бытовых солнечных энергетических систем, необходимое оборудование, его функции, звонить кровельщикам, чтобы узнать, выдержит ли ваша крыша вес солнечных панелей, звонить инженерам, чтобы определить оптимальное расположение ваших солнечных панелей, вызов электрика для установки системы, вызов коммунальной компании для оценки безопасности подключения вашей солнечной системы к сети, и этот список можно продолжить.С экономией около 10% — и это всего лишь денежная экономия. . .Что насчет вашего драгоценного времени — более логичным будет наем профессионалов.

Вы все устанавливаете и тут сталкиваетесь. Или что-то не работает. Или что-то пошло не так. Угадай, что? Ты виноват. Напротив, если вы использовали лицензированный установщик, если что-то пойдет не так, вина будет на них.
Давайте будем реалистами. Мы говорим об электричестве. Комфортно ли вам выполнять простые электромонтажные работы у себя дома? Большинство людей нет.Если вы не обучены этому виду работы, работать с ним может быть очень опасно.

Наконец, вы можете не иметь права на все скидки и льготы, которые предоставляет бытовая солнечная энергетическая система, если вы устанавливаете ее самостоятельно. Многие скидки и поощрения действительны только в том случае, если ваша система была установлена ​​профессионалом. Вы можете по сути потерять тысячи долларов экономии, выбрав вариант «сделай сам».

Сделай сам: да или нет?

Поскольку бытовые солнечные энергетические системы — это большие инвестиции, вам необходимо, чтобы система была установлена ​​правильно и обеспечивала полную функциональность.При таком типе инвестиций кажется более эффективным полагаться на профессионалов, которые ежедневно выполняют подобные установки. Большинство жилых солнечных систем можно установить примерно за два дня. А консультанты по солнечной энергии будут контролировать ваше потребление энергии и порекомендовать лучшую систему для ваших нужд и лучшее место для оптимизации преобразования солнечной энергии.
В целом, стоит ли сэкономить 2000 долларов, чтобы справиться с головной болью, связанной с установкой DIY? Возможно, вам нравится задача хорошего проекта по благоустройству дома, и у вас есть время, чтобы посвятить его масштабу.Тогда установка солнечной энергии для дома своими руками может быть для вас. Однако для большинства из нас это проще и даст вам больше спокойствия, если вы обратитесь к профессионалам.

Наша простая домашняя солнечная энергосистема «сделай сам»

Но мы не хотели терять ощущение нашего простого дома, привнося в него большой генератор и кувшины с газом, необходимые для его работы, а перспектива установки ветряной турбины или солнечной батареи казалась дорогой и технологической бельмом на глазу. естественная обстановка.

Примечание редактора. Эта статья была впервые опубликована в 2012 году. С тех пор мы сделали несколько обновлений нашей системы, 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 недели зимы, когда солнечная энергия минимальна.

В течение многих лет нам удавалось обходиться без удобств, которые дает электричество, но развивая Eartheasy.com с использованием коммутируемого подключения к Интернету по телефонной линии, протянутой через лес, было непросто, и зарядка моего ноутбука стала постоянной необходимостью. Несколько лет назад в нашем регионе была представлена ​​беспроводная широкополосная связь, и обещание высокоскоростного интернета стало стимулом, который нам нужен для создания нашей собственной надежной, доступной и простой альтернативной энергетической системы «сделай сам».

… Разработка Eartheasy.com с использованием коммутируемого подключения к Интернету по телефонной линии, протянутой через лес, была сложной задачей…

Сегодня, с помощью местного эксперта по автономной домашней солнечной энергии 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 и не требует обслуживания и почти полностью скрыта от глаз. Солнечная панель на крыше с несколькими проводами, ведущими к небольшой аккумуляторной батарее, питает мой ноутбук, а радиоприемник установлен на дереве для приема беспроводного широкополосного сигнала. Система также обеспечивает достаточно энергии для зарядки нескольких небольших электроинструментов, работы нашей домашней аудиосистемы и, что удивительно, круглогодичного питания полноразмерного холодильника.

Стоимость этой полной солнечной системы в сегодняшних ценах на компоненты составляла около 1200 долларов.

Наша простая домашняя солнечная энергосистема состоит из четырех основных компонентов: солнечных батарей, контроллера заряда, двух 6-вольтовых батарей для гольф-каров и небольшого инвертора. Мы с сыном смогли установить систему за несколько часов, и не было никаких проблем с обслуживанием, кроме проверки уровня жидкости в батареях каждые несколько месяцев и периодической очистки поверхностей панелей.Также раз в год или два я поднимаю одну сторону каждой панели, чтобы подметать все листья или сосновые иглы, которые могли там собраться.

Стоимость этой полной солнечной системы в сегодняшних ценах на компоненты составляла около 1200 долларов. Следует отметить, что я купил «бывшие в употреблении» панели 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 были легко доступны, и я был удовлетворен количеством энергии, которое они обеспечивали.

Четыре компонента: батареи, контроллер заряда (внизу справа), инвертор (вверху справа) и зарядное устройство (внизу инвертор).

Основными компонентами этой автономной солнечной энергосистемы являются следующие:

Руководство по созданию дома на солнечной энергии

Дом на солнечных батареях — осуществимая мечта!

Новый дом от Maine Eco Homes, представленный выше, спроектирован так, чтобы иметь счет за электричество в размере 0 долларов в течение всего срока жизни дома благодаря полностью электрическим приборам и солнечной энергии.

Современные технологии делают рентабельным и разумным строительство дома на 100% солнечной энергии, без счетов за коммунальные услуги и с минимальным выбросом углекислого газа.

Вы мечтали о свободе иметь дом на солнечной энергии? Устали оплачивать большие счета за нефть и газ? Хотите сэкономить деньги, оказывая положительное влияние на окружающую среду? Что ж, вы попали в нужное место!

В ReVision Energy мы помогли тысячам домовладельцев осуществить их мечту о жизни в доме на солнечной энергии, независимо от того, работаем ли мы напрямую с домовладельцем, с его строителем или архитектором.

Это руководство предназначено для тех, кто строит новый дом, хотя многие концепции применимы и к уже существующим домам.

Преимущество строительства нового дома в том, что вы можете сделать это с самого начала! В то время как в существующем доме вы должны делать все возможное с выбором, сделанным предыдущими домовладельцами, в новом доме вы можете сделать выбор дизайна, который сэкономит вам деньги, в то же время сделав ваш дом чище и экологичнее.

Прочтите, чтобы узнать, как осуществить свою солнечную мечту !!


1 — Солнечная энергия имеет смысл в Новой Англии

Хотя большинство людей знают, что использование солнечной энергии в вашем доме лучше для окружающей среды, чем использование сети, многие не знают, что солнечная энергия также является значительным экономическим преимуществом по следующим причинам:

  • Солнечные ресурсы Новой Англии богаты. Каждый год мы получаем такое же количество полезной солнечной энергии, что и Хьюстон, штат Техас, и в пределах 10% солнечных ресурсов Майами, Флорида. Наши яркие, прохладные весна и осень и продолжительное лето помогают компенсировать темные зимние дни.
  • Солнечные панели подешевели на 75% с 2004 года. Это снижение стоимости означает, что общая стоимость электроэнергии от солнечной энергии намного дешевле, чем от сети, в течение всего срока службы вашего дома.

    Снижение стоимости солнечных панелей с течением времени. Предоставлено SEIA.

  • Солнечное электричество можно использовать для обогрева и охлаждения вашего дома. Хотя сэкономить на счетах за электроэнергию — это здорово, солнечная энергия действительно становится ценным вложением, когда она используется для питания отопительного и охлаждающего оборудования, такого как современные тепловые насосы для холодного климата и водонагреватели с тепловыми насосами. Построив плотный, хорошо изолированный дом , , вы уменьшите необходимость в строительстве дорогостоящей чудовищной системы отопления, высвободив средства для оплаты теплового насоса и солнечной батареи (подробнее об этом чуть позже).
  • Солнечные панели невероятно надежны . Гарантия на солнечные панели составляет 25 лет, и ожидается, что они будут иметь срок службы более 40 лет. Солнечные панели 1970-х годов показали, что они все еще производят большую часть своей исходной выходной мощности, а современные панели спроектированы по гораздо более высоким стандартам. Система солнечных панелей без движущихся частей является одной из самых надежных и долговечных механических систем, в которые вы можете инвестировать.

Посмотрите наше короткое видео о больших возможностях солнечной энергии в Новой Англии:


2 — Сделай лучше

Есть много способов получить хорошо изолированную и плотную стеновую систему.Одним из популярных вариантов является каркас стены с двойными стойками, где у вас (обычно) структурная стена 2 × 4, а затем внутренняя стена 2 × 4, разделенная воздушным пространством, что дает вам много места для изоляции.
Другие варианты включают в себя изолированную каркасную стену 2 × 6 с жесткой пеной (для предотвращения тепловых мостов) или современные материалы, такие как структурные изолированные панели (SIP).

Самый важный совет, который у нас есть, даже не касается солнечной энергии… он касается самого дома. Строй лучше!

Несмотря на то, что строительные нормы и правила ужесточились в отношении энергоэффективности, мы по-прежнему считаем, что дома, построенные по нормам, намного ниже минимальной изоляции / герметичности, которую хотел бы любой разумный человек. На самом деле строительство более плотного, лучше изолированного дома не стоит намного дороже, и усилия, направленные на это, приведут к огромной экономии в будущем, с точки зрения счетов за электроэнергию, которые вам не нужно платить, и выбросов углерода. вы будете держаться подальше от атмосферы.

В этом есть множество нюансов, но в целом мы фанаты строительства хотя бы по стандарту «Pretty Good House»:

  • Подвал или плита с хорошей изоляцией (R20 +)
  • R30-40 + стеновая система, такая как стены 2 × 6 с плотной целлюлозой для термостойкости и 2 дюйма жесткого пенопласта для устранения тепловых мостиков (еще лучше сделать систему стен с двойными стойками!)
  • R60 + утеплитель чердака
  • Лучше, чем в среднем, герметизация воздуха (легче сказать, чем сделать, так как многие специалисты на стройплощадке должны обладать грамотностью в области герметизации воздуха, чтобы это было успешным.Например, выбор в процессе монтажа имеет значение с точки зрения герметизации воздуха, и электрики / водопроводчики могут испортить действительно хорошую герметизацию воздуха!)
  • Высококачественные двойные или тройные стеклопакеты
  • Механическая вентиляция (без нее в новом тесном доме будет тяжело дышать!)

Для контекста, дом, построенный в соответствии с этим стандартом, может иметь надбавку к стоимости 26% по сравнению с домом, построенным практически без соблюдения правил, но будет потреблять примерно ½ меньше энергии. Стоит помнить: Кодовый дом — это буквально худший дом, который вам разрешено строить по закону в вашем регионе… Это далеко не лучший! (Спасибо Эмили Моттрам за эту линию)


3 — Постройте в правильном направлении

Крыша имеет значение !! Некоторые решения о том, как вы спроектируете и сориентируете свой дом, могут иметь большое влияние на солнечную энергию.

  • Всем известно, что солнце встает на востоке и заходит на западе … Но знаете ли вы, что оно движется вдоль южной линии горизонта при этом? Вот почему солнечные батареи (в Северном полушарии) ориентируются на юг. Солнце относительно высоко над горизонтом летом и относительно ниже зимой.

  • «Истинный» юг в Новой Англии равен 195 градусам по компасу (немного западнее от магнитного юга).
  • Идеальная солнечная батарея будет на скатной крыше (от 6/12 до 12/12), обращенной на +/- 15 градусов истинного юга.Тем не менее, солнечные панели будут производить до 90% своей номинальной мощности даже при более восточной и западной ориентации , поэтому, если расположение вашего будущего дома делает ориентацию на юг невозможной, это не значит, что солнечная энергия не будет отличным вложением. .
  • БЕЗ ТЕНЕЙ — Затененные деревья (или другие препятствия) оказывают серьезное негативное влияние на производство солнечной энергии.
  • Простая планировка крыши (минимум слуховых окон, вентиляционных отверстий, дымоходов и т. Д.) Намного лучше для солнечной энергии.По возможности поставьте вентиляционные отверстия и дымоходы с северной стороны крыши.
  • Если вы абсолютно не можете спроектировать свою крышу таким образом, чтобы она была совместима с солнечной батареей, вы можете установить солнечную батарею в другом месте! У нас есть наземные солнечные батареи, двухосные солнечные трекеры и варианты солнечного навеса.

4 — Электроэнергия вашего дома от солнечной энергии

Есть три основных способа перейти на солнечную энергию:

  • Вне сети: Настоящее жилище «вне сети» физически не подключено к электросети и, как правило, использует батареи для обеспечения мощности базовой нагрузки, подзаряжаемые солнечными панелями и / или генератором ископаемого топлива. Отсутствие сети означает, что у вас есть существенные ограничения на количество мощных нагрузок, которые вы можете использовать (поскольку аккумуляторная технология по-прежнему относительно дорога и существуют жесткие ограничения на то, сколько энергии вы можете производить зимой!), И имеет смысл только в чрезвычайно сложных ситуациях. трудно подключиться к электросети, например, вы строите дом на горе или на острове.
  • Подключено к сети: 99% солнечных установок в Соединенных Штатах подключены к электросети, что означает, что они по-прежнему имеют физическое соединение с коммунальной сетью, но также могут производить свою собственную солнечную энергию.При таком расположении вы относитесь к коммунальному предприятию как к гигантской батарее — каждый раз, когда светит солнце, ваш дом производит и потребляет собственное солнечное электричество, но любой избыток вы можете отправить в сеть. Ночью или в плохую погоду вы используете электричество как обычно. По закону коммунальные предприятия обязаны предоставлять вам кредиты за любую солнечную энергию, которую вы отправляете в сеть, в соответствии с соглашением, называемым «чистым счетчиком». Он варьируется, но в большинстве случаев вы получаете кредит 1: 1 или 1 единица экспортируемой солнечная энергия = 1 единица кредита на коммунальные услуги, который вы можете использовать позже.
  • Подключено к сети с резервным аккумулятором: Лучшее из обоих миров — это привязанный к сетке солнечный массив (который позволяет вашей солнечной батарее производить столько энергии, сколько возможно без ограничений по размеру аккумулятора) с резервным аккумулятором (так что что если сеть выйдет из строя, у вас будет резервный источник энергии). ReVision предлагает современные решения для резервного питания от батарей, такие как Tesla Powerwall.

Калибровка

В этом руководстве мы предположим, что вы выбираете один из вариантов солнечной энергии, привязанных к сетке.

В подключенной к сети солнечной электрической системе, с резервным аккумулятором или без него, цель, как правило, состоит в достижении чистого нуля, что означает, что в конце года ваш дом будет производить столько электроэнергии, сколько потребляет. Это не всегда возможно (особенно если вы используете солнечное отопление и управляете электромобилем), но это достойная цель!

Смета электроэнергии «Plug Load»

Прежде чем мы перейдем к отоплению и охлаждению, мы начнем с оценки «подключенных нагрузок» — количества энергии, которое вам нужно для вашей бытовой техники, электроники, колодезного насоса и т. Д.

Это сложно! Нет двух одинаковых семей, и две семьи, живущие в одном доме, могут иметь ОЧЕНЬ разные счета за электричество в зависимости от поведения жильцов. Как только вы начнете работать со специалистом ReVision по проектированию солнечных батарей, мы проведем более тщательный анализ и, в идеале, привлечем профессионального проектировщика энергии для создания более сложной модели.

Перейдите к «Дом на 100% солнечной энергии» (плюс калькулятор), чтобы получить приблизительную оценку солнечной энергии!
Немного терминологии…

Что в ваттах?

  • Электроэнергия измеряется в киловаттах (1000 ватт) . Это представляет собой мгновенную мощность — так же, как мили в час измеряют скорость транспортного средства, но не его перемещение во времени.
  • Электроэнергия — счет за единиц, называемых киловатт-часами . Это количество полной энергии, выраженное в киловаттах и ​​времени. Это похоже на измерение того, сколько миль проехала машина, и усреднение миль в час за этот период времени.
  • Массивы солнечных панелей обычно продаются в киловаттах («паспортная табличка» панелей на полном солнце), но гораздо важнее понимать, сколько энергии они будут производить с течением времени — или их потенциал в киловатт-часах (кВтч).
  • Каждый 1 кВт солнечных панелей (примерно 3) = 1200 кВтч в год солнечной энергии на приличной солнечной станции в нашем регионе.

5 — Отопление дома с помощью солнечной энергии

Внешний тепловой насос на металлической основе со звукоизоляцией

У вас сегодня в доме горит ревущий котел с чудовищным звуком? Боитесь идеи поместить такого монстра в свой новый дом, а также в бак, полный токсичного, опасного для климата топлива? Что ж, хорошие новости! Вашему дому будущего, работающему на солнечной энергии, не нужны ни нефть, ни газ!

Все это возможно благодаря современным тепловым насосам. Современные тепловые насосы для холодного климата работают, используя процесс охлаждения, аналогичный тому, как работает домашний холодильник. Тепло извлекается из наружного воздуха (до температуры около -15F) и переносится в ваш дом. Поскольку тепловой насос движется, а не выделяет тепло, он очень эффективен. Тепловой насос, работающий от солнечной энергии, может обогреть ваш дом по цене, эквивалентной примерно 1 доллару за галлон нефти!

Хотя можно согреть старые дома с сквозняками с помощью тепловых насосов, они гораздо эффективнее, если их использовать в тесном, хорошо изолированном доме, поэтому мы рекомендуем вам построить такой!

Если вы строите дом хорошего качества, вы можете отапливать в основном тепловые насосы и установить небольшую резервную систему (скажем, дровяную печь, печь на гранулах или электрический плинтус), чтобы дополнить тепловые насосы в периоды экстремальных холодов.

Поскольку тепловые насосы работают от электричества, вы можете использовать солнечную энергию, которую вы накапливаете летом, в качестве источника топлива зимой!

Посмотрите наш короткий видеоролик о солнечном обогреве и охлаждении:

Увеличение размера

Нам нравится проектировать систему теплового насоса для всего дома! Вот некоторые из соображений, которые необходимо учитывать:

  • Какова приблизительная площадь (и объем) помещения? Сколько комнат? Какой макет?
  • Каков приблизительный уровень теплоизоляции дома? Изолирован ли он над кодом?
  • Есть ли цокольный этаж, подвал или плита на уровне?

Как только у нас будут некоторые из этих спецификаций, мы можем приступить к вычислению формул, таких как:

  • Ожидаемые почасовые потребности в тепле в самые суровые зимы.
  • Ожидаемые потребности в тепле в течение всего зимнего сезона.
  • Тепловая мощность на внутренний тепловой насос.

И используйте эти комбинации факторов для создания жизнеспособной системы!

Следующий шаг, когда у вас есть план полностью электрической системы отопления, — это выяснить, сколько солнечных панелей вам понадобится для ее питания.

Зайдите в наш дом на 100% солнечной энергии (плюс калькулятор), чтобы взвеситься!

кВтч и

БТЕ

киловатт-часов (кВт-ч) и британские тепловые единицы (BTU) — это единицы энергии, первая из которых обычно используется для электричества, а вторая — для отопления.1 кВт · ч = 3412 БТЕ.

Поскольку мы можем легко преобразовывать единицы измерения, мы можем рассчитать, сколько электроэнергии потребуется для производства тепла, достаточного для обеспечения комфорта в помещении.

  • Во-первых, тепловые насосы генерируют 2,5 единицы БТЕ на каждый 1 кВтч, который они потребляют (концепция, называемая «Коэффициент производительности», или COP).
  • Это означает, что 1 кВтч электроэнергии = 8 530 БТЕ тепловой энергии.
  • Каждые 1 киловатт солнечных панелей = ~ 1200 кВт · ч солнечной электроэнергии ежегодно.

Он будет варьироваться, но для дома с теплоизоляцией, указанным выше, требуется около 15 000 БТЕ на квадратный фут в год. Таким образом, для дома площадью 2 000 кв. Футов, соответствующего этому стандарту, требуется 30 000 000 БТЕ / 8 530 = 3 516 кВтч в год… Или примерно эквивалент 3 кВт солнечной энергии (9-дюймовые панели).


6 — Водяное отопление с помощью солнечной энергии

Водонагреватели с тепловым насосом — это наиболее эффективный способ получить горячую воду для вашего дома с использованием той же технологии, что и мини-сплит-тепловые насосы, которые вы будете использовать для обогрева и охлаждения помещений.Другие варианты включают в себя сильно изолированные электрические резервуары или электрические блоки по требованию, которые могут быть предпочтительнее, если в вашем доме будет ограниченное механическое пространство в помещении.

Как и в случае с обогревом помещений, процесс проектирования включает рассмотрение количества жителей дома и принятие некоторых предположений относительно использования, чтобы получить реалистичную проектную смету:

Водонагреватель с тепловым насосом: Электрический бак с высокой изоляцией: Электрический бак по запросу:
Pro — Наиболее эффективное решение для нагрева воды Pro — Долговечность, высокая надежность Pro — Бесконечная подача горячей воды
Pro — Диапазон размеров резервуаров для различных домашних хозяйств Pro — Более компактный, чем водонагреватель с тепловым насосом Con — быстрое мгновенное использование, поэтому не может быть обеспечено резервное копирование с помощью аккумуляторов и может потребоваться модернизация электроснабжения
Con — шумнее других Con — Более дорого в эксплуатации в долгосрочной перспективе Con — Невозможно подавать горячую воду более чем в одну точку одновременно
Con — Требуется подвал / механическое помещение с высотой Con — Заряжается медленно, поэтому важно правильно согласовать нагрузку с использованием Con — Более дорого в эксплуатации в долгосрочной перспективе
Con — Заряжается медленно, поэтому важно правильно согласовать нагрузку с использованием

7 — Все о батареях

Tesla Powerwall — это вариант для бесперебойного резервного питания в случае отключения электроэнергии.

Дом на солнечной энергии с резервным аккумулятором

Это не является обязательным требованием, но все большее число домовладельцев интересуются аккумуляторными батареями в качестве дополнения к своей системе солнечных батарей. Подключенная к сети система солнечных панелей без батарей будет отключена при отключении электроэнергии. Аккумуляторная система работает как генератор — за исключением того, что без ископаемого топлива и без шума! Они включатся автоматически при отключении электроэнергии.

Сколько вам нужно аккумулятора?

Батарея обычно обеспечивает только «критические нагрузки» — скважинный насос, холодильник и / или морозильник, некоторое освещение и резервное тепло (поэтому неплохо иметь низкоэлектрический резервный блок, такой как печь на гранулах или дровяная печь в помещении. в основном полностью электрический дом — тепловые насосы быстро разряжают батарею)

Посмотрите наше короткое видео о резервном копировании от солнечных батарей:


8 — Движение на солнечных лучах с электромобилями

Вождение на солнышке — прекрасное дополнение к дому, работающему на солнечной энергии!

Независимо от того, есть ли у вас электромобиль или планируете добавить его в будущем, полезно понимать, что вождение при солнечном свете влияет на ваш выбор в отношении использования солнечной энергии.

В доме на солнечной энергии автомобиль подключается к дому, как и любой другой прибор. Избыточная выработка солнечной энергии в течение дня приносит вам кредиты, которые можно использовать для заправки вашего автомобиля даже ночью. Всего 9 солнечных панелей вырабатывают примерно столько электроэнергии, чтобы приводить в действие 12 000 миль электрического привода каждый год по низкой фиксированной цене.

Посмотрите наше короткое видео о зарядке электромобилей на солнечных батареях:


9 — Дом на 100% солнечной энергии (плюс калькулятор)

А теперь самое интересное: сколько солнечных панелей вам нужно, чтобы осуществить свою 100% -ную солнечную мечту?

Используйте приведенный ниже инструмент, чтобы получить «приблизительное представление» о том, сколько солнечной энергии необходимо, чтобы осуществить вашу домашнюю мечту на 100% солнечной энергии.Конечно, это только начало — наша команда преданных своему делу высококвалифицированных специалистов по проектированию солнечных батарей готова работать с вами и вашей командой по строительству домов, чтобы помочь вам спроектировать ваш идеальный дом на солнечных батареях !

Благодаря более чем 1000 успешных интеграций в новые строительные проекты, мы готовы поделиться своим опытом в области проектирования, чтобы помочь вам в реализации проекта вашей мечты.


Калькулятор проектирования дома на солнечных батареях

Воспользуйтесь нашей подробной таблицей, приведенной ниже, чтобы выяснить, как привести в действие новый солнечный дом вашей мечты!

Начало работы с DIY Solar Power

Preppers, Survivalists и off-gridders собирали свои собственные фотоэлектрические панели и установки с нуля в течение многих лет, но по мере того, как цены на заводские фотоэлектрические панели упали, а технологии улучшились, предварительно сконфигурированные массивы и комплекты позволяют меньше бесстрашные домовладельцы устанавливают и обслуживают свои собственные солнечные энергетические системы и экономят при этом значительные деньги.

Благодаря растущему количеству комплектов и онлайн-руководств, а также разрабатываемых «подключаемых» систем, домовладельцы, которые умеют пользоваться солнечными батареями, могут почти вдвое сократить расходы на использование солнечной энергии, настроив и установив солнечные панели, инверторы и предохранительные разъединители. самих себя. Тем не менее, электромонтаж и замеры в доме должен выполнить электрик.

Начните с определения размера и типа системы, которые подходят вашему бюджету и потребностям.Просматривая прошлые счета за электроэнергию и подсчитывая все приборы в вашем доме, используйте онлайн-калькулятор или рабочий лист, чтобы оценить свою нагрузку.

Затем выберите ваши компоненты. Задайте МНОГО вопросов. Типичная подключенная к сети система включает солнечные панели, инверторы, монтажное оборудование (заземление модулей, стойки и зажимы), оптимизатор мощности (для компенсации проблем с затенением) и кабели. Дополнительные аксессуары варьируются от кровельных фонарей и резервных аккумуляторов до беспроводных мониторов и ограничителей перенапряжения.Даже опытные домашние мастера могут извлечь выгоду из того, что квалифицированный торговый представитель поможет спроектировать надлежащую систему и убедиться, что все компоненты совместимы друг с другом.

Из различных конфигураций — связанных с сетью, с поддержкой сети и вне сети — предлагаемых компанией Wholesale Solar, базирующейся в Шасте, Калифорния, наиболее популярными и наименее дорогими являются привязанные к сети, которые позволяют направлять избыточную мощность в электрическую. сетка за компенсацию от коммунальной компании.Простая 10-панельная подключенная к сети система, производящая 353 кВт / ч в месяц, стоит около 5400 долларов. На другом конце шкалы 80-панельная система, производящая 3091 кВтч в месяц, стоит около 43000 долларов. (Примечание: это приблизительные затраты без вычета до 30% федерального налогового кредита, скидок штата или других финансовых стимулов.)

Масштабируемые автономные системы

Wholesale Solar варьируются от стартового комплекта «Кабина» за 1000 долларов, который производит до 43 кВтч в месяц с использованием двух-четырех солнечных панелей, до системы «Ранчо» за 37000 долларов, которая производит до 2087 кВтч с использованием 45-54 солнечных батарей. панели, и что «позволяет вам быть собственной электрической компанией», согласно их веб-сайту.Система среднего уровня «Homestead», способная генерировать достаточно энергии для освещения и бытовой техники в типичном американском домашнем хозяйстве, стоит от 7 000 до 10 000 долларов. (Опять же, до налоговых вычетов и скидок.)

Если все это кажется слишком сложным, следите за новой волной DIY-солнечной энергии: подключи и работай.

Некоммерческий Центр устойчивых энергетических систем им. Фраунгофера (CSE), расположенный в Бостоне, пилотирует систему под ключ, которую они надеются сделать коммерчески доступной в 2017 году.Их цель — резко снизить мягкие затраты, такие как разрешение, установка и межсетевое соединение, которые составляют более половины общей стоимости солнечных энергетических систем на крышах жилых домов. Упростив процесс, они намерены снизить стоимость фотоэлектрической установки до 1,50 доллара за ватт к 2020 году с текущего среднего показателя в 4 доллара за ватт.

Инновация

CSE в области фотоэлектрических модулей Plug and Play позволит потребителям приобрести предварительно сконфигурированный массив в магазине товаров для дома или у дистрибьютора, а затем прикрепить панели к своей крыше с помощью клеящейся системы крепления на крышу, что устраняет необходимость в обычных стеллажах.Как только легкие солнечные панели установлены, система затем выполняет самотестирование на предмет правильной установки и связывается с местным коммунальным предприятием, чтобы запросить разрешение на подключение и работу. Система не будет подключаться к сети до тех пор, пока коммунальная компания удаленно не предоставит разрешение на подключение к электросети, что повысит безопасность самостоятельной установки. Если все пойдет хорошо, воин выходного дня сможет завершить установку чуть более чем за час — по крайней мере, это цель.

«Видение проекта состоит в том, чтобы сделать фотоэлектрические системы похожими на прибор, что-то, что может быть установлено быстро, легко и безопасно даже тем, кто не имеет опыта установки фотоэлектрических систем», — говорит Джеки Эшмор, менеджер инженерной программы CSE. «Если вы покупаете стиральную машину, вы не покупаете 18 различных компонентов и не собираете их самостоятельно. Вы покупаете один большой прибор, который устанавливает подрядчик или подключает его самостоятельно ».

Одним из ключевых нововведений станет манжета для счетчика, которая подключается за внешним электросчетчиком и не требует перенаправления проводки или пробивки стен для закрепления в коробке выключателя. В то время как квалифицированный электрик должен установить хомут, все остальное, говорит Эшмор, «может сделать любой, кому удобно на крыше.”

DIY против профессиональной установки солнечных панелей: выбор только один

Если вы решили установить солнечную энергетическую систему в своем жилом доме, вы уже знаете все о преимуществах солнечной энергии. Это здорово для окружающей среды и поможет вам сэкономить на ежемесячных счетах за электроэнергию. Кроме того, вы получите дополнительную скидку 26% на свой проект в рамках программы Xcel Energy 2018 Solar Rewards.

По мере того, как солнечная энергия становится все более популярной, возможности, чтобы все это произошло, увеличились.В Миннесоте есть компании по производству солнечной энергии, такие как Cedar Creek Energy, и по всей стране. Есть также много компаний-производителей солнечных батарей, которые продают комплекты или компоненты для самостоятельной сборки для потребителей, которые думают, что они хотели бы установить свою систему самостоятельно. Хотя поначалу это может показаться привлекательным выбором, мы настоятельно рекомендуем позволить профессионалам заняться вашей установкой. Как вы понимаете, у солнечного проекта много аспектов, включая инженерные, электрические и технические требования; и правила зонирования, требующие высокого уровня знаний.Кроме того, Cedar Creek Energy будет способствовать заключению соглашения с вашей электроэнергетической компанией, которое позволит вам продавать излишки электроэнергии, которую вы производите. По этим причинам мы считаем, что те, у кого есть лицензия и застрахованы, должны установить жилой солнечный проект.

Реальная стоимость солнечного проекта своими руками

Многие производители солнечных панелей продают свои панели как быструю и легкую установку; так просто, можно даже самому! Они утверждают, что вы можете сэкономить деньги и время, научившись подключать их солнечные панели без помощи кого-то, кто этому обучен.

Очень важно помнить, что в стоимость установки входит удобство, заключающееся в отсутствии необходимости посвящать проекту собственное время и труд. Это также гарантирует вашу личную безопасность, чего нельзя было бы обещать, если бы вы взобрались по лестнице с панелями и попытались соединить электрические компоненты самостоятельно!

Компании, занимающиеся солнечной энергией, обладают многолетним опытом, который позволяет им эффективно завершать новые установки. После того как вы рассмотрите все гранты и скидки, доступные домовладельцам, которые устанавливают солнечные энергетические системы, стоимость профессиональной установки становится небольшой платой за предоставленную вам безопасность.

Преимущества найма профессиональной солнечной компании

Если вы подумываете об установке новой солнечной энергетической системы, профессиональная установка дает несколько преимуществ, которые нельзя упускать из виду:

  • Электротехническая экспертиза: если вы не электрик, вы можете поставить себя в опасную ситуацию, пытаясь подключить электрические системы в своем доме или на работе. Если все сделано неправильно, вы рискуете получить травму во время установки и в будущем можете вызвать электрический пожар.В профессиональной солнечной компании, такой как Cedar Creek Energy, работает штат сертифицированных электриков, которые могут обеспечить безопасное выполнение работы.
  • Опыт оценки солнечных проектов: существует множество компонентов, которые необходимо учитывать при планировании и установке эффективной солнечной энергетической системы. Некоторые из таких факторов включают размещение ваших панелей, количество необходимых панелей и необходимость накопления энергии. Каждый из этих факторов должен быть определен путем оценки множества переменных, часто так, чтобы это требовало обширных инженерных и технических знаний.Профессионал будет обладать знаниями, опытом и инструментами, необходимыми, чтобы ответить на все эти вопросы за вас и гарантировать, что вы получите все, на что вы надеялись, от своей новой солнечной энергетической системы.
  • Гарантийное покрытие: Как и на многие продукты, гарантия на солнечные панели может быть аннулирована, если потребитель вмешивается в продукт; или, в данном случае, если вы устанавливаете их самостоятельно. Поскольку длительная 25-летняя гарантия является обычным явлением, вы, вероятно, не захотите упускать такую ​​хорошую возможность оставаться без стресса в случае возникновения проблем с вашими солнечными панелями.
  • Заполните все необходимые документы: требования к зонированию, заявки на финансирование и скидки, а также переписка с вашей электрической компанией будут легко обрабатываться Cedar Creek Energy как еще одним компонентом вашего проекта. Они знают все о документах, которые необходимо заполнить, чтобы запустить ваш солнечный проект, потому что они делали это много раз. Когда вы работаете с профессионалом, вы никогда не почувствуете себя потерянным или запутанным в процессе.

Определение окончательного вердикта: сделай сам или профессионал?

Как бы производители солнечных панелей ни думали, что самостоятельная установка является жизнеспособным вариантом, в конечном итоге есть только один выбор для быстрой, безопасной и эффективной установки новой системы.При всех преимуществах профессиональной помощи было бы просто неразумно и нереально пытаться реализовать такой проект самостоятельно. Если вам нужна дополнительная информация о льготах, которые сопровождают найм опытных профессионалов для завершения установки вашей солнечной панели, свяжитесь с Cedar Creek Energy за бесплатную консультацию. Эксперты по солнечной энергии, с которыми вы встречаетесь у себя дома или на работе, смогут ответить на любые ваши вопросы о процессе.

Дополнительные зоны обслуживания

Компания по установке солнечных панелей в Миннеаполисе
Компания по установке солнечных панелей в Санкт-ПетербургеПол
Компания по установке солнечных панелей в Блумингтоне
Компания по установке солнечных панелей в Бруклинском парке
Установка солнечных панелей в Сент-Клауде

Похожие сообщения

Выберите DIY, чтобы сэкономить на солнечных батареях для вашего дома! — Новости Матери-Земли

1/5

Солнечная электрическая система Гэри Рейса включает 10 фотоэлектрических панелей.В общей сложности эта система производит около 3300 киловатт-часов электроэнергии в год.

ФОТО: ГЭРИ РЕЙСА

2/5

Несущая конструкция фотоэлектрических панелей проста, но должна быть прочной и правильно выровненной.

ГЭРИ РЕЙСА

3/5

Вы можете немного отрегулировать панели, поскольку они опираются на временную опорную доску.

ГЭРИ РЕЙСА

4/5

Для подключения микро-инверторов требуется меньше кабелей, чем для домашнего развлекательного центра.

ГЭРИ РЕЙСА

5/5

Хотя системы, устанавливаемые на крышу, популярны, если у вас ограниченное пространство, наземные системы легче обслуживать.

ГЭРИ РЕЙСА

❮ ❯

Вы думали об установке солнечных батарей в своем доме, но разочаровались из-за слишком высокой стоимости? Здесь, в Монтане, мы с семьей сэкономили 40 процентов стоимости солнечной электрической системы, купив комплект и выполнив установку самостоятельно.

Одной из примечательных особенностей нашей солнечной энергосистемы является то, что в ней используется относительно новая технология микро-инверторов. В этой системе каждая фотоэлектрическая (PV) панель имеет свой собственный инвертор, подключенный к сети, который монтируется прямо у панели. Такой тип системы проще для самостоятельной установки, и он имеет другие преимущества, такие как меньшая чувствительность к частичному затемнению, оптимизация выходной мощности для каждой фотоэлектрической панели и гибкость, позволяющая начать с малого и наращивать систему по мере времени и бюджета. позволять.

Мы решили использовать сетевую систему, которая намного более рентабельна, чем автономная.Одним из преимуществ является то, что вам не нужно покупать дорогие батареи, которые необходимо время от времени заменять. Вы также можете установить меньшую и менее дорогую систему, которая вырабатывает лишь часть вашей электроэнергии. С другой стороны, связанные с сетью системы не обеспечивают электричество, когда энергосистема не работает.

Планирование солнечной электрической системы

Первым шагом к планированию вашей системы является оценка вариантов скидки и получение разрешений. В вашей местной энергетической компании есть правила, которым вы должны следовать при подключении готовой системы к сети, также могут применяться строительные нормы и правила.Помимо федеральных стимулов, штаты (и даже некоторые города) предлагают скидки, чтобы снизить стоимость системы. Понимание местных правил до начала работы избавит вас от разочарований в дальнейшем.

У большинства коммунальных предприятий есть информационный пакет и человек, специализирующийся на требованиях коммунальных услуг. Мы нашли нашу местную утилиту и инспекторов кода полезными и дружелюбными. Мы не заметили с их стороны ни малейшего протеста против идеи установки фотоэлектрической системы, устанавливаемой домовладельцем. Стоимость разрешений и сроки выполнения работ были небольшими.Информацию о скидках в вашем штате можно найти в базе данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности (DSIRE).

Следующий шаг — определение размера вашей системы. Для системы, привязанной к сети, размер менее критичен, потому что сеть обеспечивает питание, когда ваша фотоэлектрическая система не работает. Системы мощностью всего в пару сотен ватт практичны, но вы также можете установить панели, которые будут производить достаточно электроэнергии для всех ваших нужд. Посмотрите, сколько электроэнергии вы используете сейчас, а затем оцените, что вы сможете сэкономить, применив меры по экономии и повышению эффективности по всему дому.Это даст вам представление о том, какого размера систему вы хотите построить. Вы, конечно, можете построить систему меньшего размера, но установка более крупной системы может не окупиться. Посмотрите свое состояние на DSIRE, чтобы узнать о правилах чистых измерений в том месте, где вы живете, в том числе о том, сколько вам могут заплатить за выработку избыточной энергии.

Выяснение способов использования меньшего количества энергии в вашем доме почти всегда более рентабельно, чем установка большой фотоэлектрической батареи. Мы начали с ежемесячного использования 1000 киловатт-часов (кВтч), что примерно в среднем для U.С. бытовой. Мы снизили это примерно до 500 кВт / ч, потратив чуть больше 1000 долларов на эффективное освещение, удлинители с переключателями, новый холодильник и несколько других стратегий (см. 8 простых проектов для мгновенной экономии энергии). Сравните это с фотоэлектрической системой, которая экономит нам 250 кВт / ч в месяц, но стоит 6000 долларов — ясно, где лучше всего окупить. Сначала примите меры по повышению эффективности, затем , затем , купите фотоэлектрическую систему.

Мы запланировали установку фотоэлектрической системы, которая сократит наше текущее использование примерно наполовину (т.е.е., система, которая будет производить около 250 кВт / ч в месяц или 3000 кВт / ч в год). Мы использовали калькулятор PVWatts Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, чтобы оценить размер системы, которая будет производить 3000 кВт / ч в год в нашем районе. Компания PVWatts разработала систему размером чуть более 2 киловатт. Система, которую мы в итоге установили, имеет расчетную мощность 2,15 киловатт.

В нашей системе используются микроинверторы Enphase, но могут быть доступны и другие бренды. У нас есть 10 фотоэлектрических панелей мощностью 215 Вт каждая, каждая из которых оснащена инвертором мощностью 190 Вт, который преобразует постоянный ток, производимый панелями, в переменный ток, что является стандартной системой для электричества в домах в Соединенных Штатах.Мы заказали систему комплектом, в который вошли фотоэлектрические панели, микроинверторы, монтажные рейки и ряд других деталей. Набор был хорошим выбором, но не ожидайте, что он будет типа «вставьте язычок-A-в-слот-B». В основном вы получаете коробку, полную деталей. Вскоре вы познакомитесь с веб-сайтами компаний, производящих детали, особенно с разделом «скачать руководства».

Расположение фотоэлектрической матрицы

В идеале солнечные панели для вашего дома должны быть обращены на юг и наклонены под углом, примерно равным вашей местной широте.Они также будут находиться на полном солнечном свете без затенения от примерно трех часов до солнечного полудня (время, когда солнце находится прямо посередине своего пути по небу в данный день) до трех часов после солнечного полудня. Производительность не сильно пострадает, если вы не можете направить панели прямо на юг или правильно наклонить, но даже небольшое затенение может иметь серьезный негативный эффект.

Обследование солнечной площадки покажет вам любые потенциальные проблемы с затенением в любое время года. Вы можете провести обзор сайта двумя способами. Один из способов — это процедура, в которой вы используете «солнечную карту» для своего района и просто наблюдаете за объектами, которые могут вызывать тени — это может быть веселое семейное мероприятие, на котором всех расскажут о пути солнца в течение года. Другой простой метод — смоделировать фотоэлектрический массив и потенциальные объекты затенения в бесплатной программе рисования Google SketchUp. В SketchUp есть функция, которая покажет вам образцы затенения для любого времени дня и года.

Микроинверторы

предлагают преимущество в ситуациях частичного затемнения, потому что в этой системе каждая фотоэлектрическая панель имеет инвертор, который обеспечивает отслеживание точки максимальной мощности, чтобы получить максимально возможную мощность от этой панели, независимо от того, частично ли она затенена или на полном солнце.Для традиционных струнных инверторных систем полутень может вызвать падение напряжения на цепочке панелей до точки, при которой инвертор отключается, а выходная мощность падает до нуля — действительно, большой эффект. Если у вас серьезные проблемы с оттенком, которые вы не можете исправить, PV, вероятно, не лучший выбор для вашей ситуации.

Мы выбрали наземное крепление, а не крепление на крышу, потому что оно упростило установку (и сделало ее менее опасной), и нам не нужно снимать панели, если крышу когда-либо нужно будет заменить.

Установка солнечных панелей

Пришло время самое интересное — установка системы! Вы можете построить или купить много типов систем крепления фотоэлектрических панелей, но фотоэлектрические панели, вероятно, прослужат 30 лет, поэтому выбирайте монтажную систему, которая может выдерживать ветер и непогоду в течение длительного времени. Мы изготовили нашу собственную монтажную стойку из обработанных деревянных столбов 4 на 4 и бетонных опор, а затем установили панели на алюминиевые направляющие, специально предназначенные для поддержки панелей над деревянными каркасами.

С помощью соседей и взятой взаймы бетономешалки мы довольно быстро установили крепления. Важно убедиться, что крепления хорошо выровнены. Мы использовали временные рамы 2 на 6 позади вертикальных стоек, чтобы выровнять все опорные рамы.

Убедитесь, что стыки в деревянной раме усилены металлическими пластинами и что опоры имеют соответствующий размер. Нанесите дополнительный слой консерванта на все торцы волокон обработанной древесины и участки, где древесина соприкасается с бетоном. В нашем климате обработанная древесина служит долго, но если вы живете во влажном климате, вы можете рассмотреть возможность использования металлических опор.

После того, как монтажные рамы были в земле, мы установили алюминиевые опорные рейки. Это было легко сделать с помощью прилагаемых L-образных скоб. Затем мы установили микро-инверторы на рельсы, для чего потребовалось всего два болта из нержавеющей стали для каждого инвертора.

Затем мы установили фотоэлектрические панели, начиная с одного конца и двигаясь поперек рельсов. Будь осторожен! Один промах может стоить вам фотоэлектрической панели в 600 долларов. С панелями неудобно обращаться, поэтому помощь с этой частью очень важна. Мы временно закрепили под каждой панелью полоску размером 2 на 6, чтобы поддержать ее при окончательной регулировке.Монтажные зажимы просто вставляются в прорези на опорных направляющих. После того, как фотоэлектрическая панель установлена, зажимы можно затянуть, чтобы закрепить панель.

Часто проверяйте выравнивание при установке панелей. Небольшие ошибки выравнивания складываются и становятся заметными. Мы затянули зажимы панели ровно настолько, чтобы удерживать их на месте, а затем использовали динамометрический ключ для окончательной затяжки.

Электропроводка фотоэлектрической системы

Подключение к системе Enphase относительно простое, но обязательно прочтите все инструкции и поймите вопросы безопасности.Вы имеете дело с высоким напряжением, и фотоэлектрические панели нагревают систему, даже если она не подключена к сети. Если вы думаете, что это может быть больше, чем вы хотите решить, вы можете объединиться с местным электриком, чтобы провести электромонтаж. На самом деле трудозатраты на электромонтаж не так велики, поэтому это не должно существенно увеличивать стоимость системы.

Выходные провода каждой фотоэлектрической панели подключаются к ответным проводам на микро-инверторах. Выходные кабели от микро-инверторов просто соединяются гирляндной цепью.Выходной сигнал последнего инвертора сначала поступает в распределительную коробку на фотоэлектрической батарее, а затем на выключатель фотоэлектрической батареи, расположенный рядом с домашним счетчиком. От выключателя питание поступает на неиспользуемый автоматический выключатель в коробке автоматических выключателей.

Выключатель фотоэлектрического массива позволяет работникам коммунального предприятия отключать фотоэлектрический массив от сети. Выключатель должен быть запираемым, он должен находиться рядом с главным счетчиком в доме и иметь четкую маркировку. Автоматический выключатель, который подает фотоэлектрическую энергию в коробку автоматического выключателя, также должен иметь маркировку.

Я подключил фотоэлектрические панели и новый автоматический выключатель последним, так что почти вся проводка была проведена по «мертвой» системе.

Заземление системы

Проверьте всю проводку и убедитесь, что все заземлено должным образом. Все эти компоненты (каркасы фотоэлектрических панелей, несущие шины фотоэлектрических панелей, корпуса микроинверторов, распределительные коробки фотоэлектрических массивов и выключатель) должны быть заземлены утвержденным методом заземления.

Например, даже если фотоэлектрические панели прикручены к заземляющим шинам, это не является утвержденным заземляющим соединением.Для большинства из них мы использовали систему заземления Weeb, и она хорошо зарекомендовала себя.

Помимо вопросов безопасности, инспекторы будут искать надлежащее заземление. Если бы мне пришлось делать это заново, я бы использовал систему Weeb везде, потому что это так просто.

Более подробную информацию о конструкции можно найти на сайте Build It Solar.

Запуск инвертора

В системах Enphase блок, называемый EMU, обменивается данными со всеми инверторами, посылая сигналы через линию питания.EMU предоставляет информацию о том, как работает система, проверяет состояние и работоспособность инверторов и отправляет данные на сервер Enphase через домашнее Интернет-соединение.

После того, как инспектор одобрит вашу систему, а поставщик коммунальных услуг установит счетчик нетто, вы можете включить систему и подключить EMU к обычной розетке. EMU найдет ваши инверторы и начнет составлять отчеты. На данный момент система вырабатывает электроэнергию, и EMU предоставит вам базовую статистику.Устройтесь поудобнее, выпейте пива и посмотрите, как набирает силу.

PV Производительность и экономия

Наша система работает с ноября 2009 года и работает хорошо. У нас не было сбоев, и система не нуждалась в обслуживании. Пока что производство энергии примерно на 10 процентов превышает расчетную оценку PVWatts. Проверяйте производительность нашей системы в режиме реального времени в любое время.

Стоимость нашей системы составляла 9 960 долларов, или 4,63 доллара за ватт — сейчас цены могут быть немного ниже.30-процентная федеральная скидка плюс скидка штата в размере 500 долларов снизили стоимость до 6470 долларов, или 3,01 доллара за ватт. Скидки в некоторых штатах намного больше, чем в Монтане.

Профессионально установленные системы такого размера часто продаются по цене 7,50 долларов за ватт, что означает, что мы сэкономили около 6000 долларов. Если стоимость является вашей основной мотивацией для самостоятельной сборки системы, я рекомендую получать ставки на установленные системы и сравнивать их со стоимостью всех частей, которые вам понадобятся для аналогичной системы.

Экономия на наших счетах за электроэнергию в первый год составила 332 доллара (из расчета примерно 10 центов за кВт · ч), плюс мы сократили выбросы CO2 на 4700 фунтов.Простой период окупаемости вложенных нами 6000 долларов составит 18 лет, но я ожидаю, что он будет намного короче, если цена на электроэнергию продолжит расти. Например, если ставки увеличиваются на 10 процентов в год, общий срок окупаемости составит всего 11 лет.


Солнечные источники энергии

Детали конструкции

Калькулятор PVWatts

Производительность в реальном времени

Исследование участка солнечной энергии

База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности

Система заземления Weeb

Solar Unbound


Гэри Рейса разработал всевозможные проекты «сделай сам», чтобы использовать энергию солнца для обогрева своего дома, магазина, горячего водоснабжения и производства электроэнергии.Его веб-сайт Build It Solar — отличный ресурс, если вы планируете собственный проект.

Опубликовано 16 мая 2011 г.

СТАТЬИ ПО ТЕМЕ

Начинающий поселенец узнает, что комфорт и благополучие должны заменить амбиции. Вместо того, чтобы ругать себя из-за несуществующих планов приусадебных участков, пообещайте отпраздновать успехи вашего стартапа на ферме.

То, как вы обращаетесь с шерстью во время стрижки, чистки, расчесывания и после этого, оказывает большое влияние на качество и ценность шерсти.

Школа органических производителей в Эшвилле и национальный медиа-бренд MOTHER EARTH NEWS объявляют о совместных усилиях в рамках региональной весенней конференции Школы органических производителей, которая состоится в Университете Марс-Хилл, Марс-Хилл, Северная Каролина, 18-20 марта 2022 года.

Сколько в среднем стоит солнечная энергосистема «сделай сам»?

Каждый домовладелец, использующий солнечную энергию, хочет знать, сколько в среднем будет стоить солнечная энергосистема «сделай сам». Мы изучили средний размер фотоэлектрической системы в США, совокупные затраты по разным ценам производителей солнечных панелей и производителей инверторов и поняли, какова средняя стоимость солнечных панелей в долларах за ватт.

По состоянию на июль 2019 года средняя стоимость системы солнечных панелей в размере составляет 11 059,98 долларов США. Что составляет 1,38 доллара за ватт . Это для сетевой системы 8 кВт с планами разрешений. После 30% налоговой скидки на солнечную энергию общая стоимость реальных затрат составит 7 741,99 долларов.

Многие домовладельцы, производящие солнечную энергию, удивляются количеству вопросы, возникающие на этапе проектирования. Как я могу рассчитать свое среднее значение киловатт-час использования ежегодно? Или, что еще важнее, что именно киловатт-час? Кроме того, с учетом ряда факторов, влияющих на общую стоимость солнечной энергетической системы, может быть трудно понять, сколько система может стоить вам.

Учитывая, насколько трудоемкими являются исследования перехода на солнечную энергию, многие люди хотят получить общую среднюю стоимость, чтобы увидеть, насколько финансовые вложения выполнимо для них, прежде чем приступить к делу. Вот почему мы собрали стоимость средние значения различных систем, включая: низкий , средний и высокий диапазон модули и инверторы.

Мы проанализируем затраты на:

  • Enphase Energy Microinverter Systems
  • SolarEdge Inverter with Optimizer Systems
  • SMA Inverter Systems

Каждая система будет собираться вместе с креплением на крышу IronRidge. стеллажи, а также модули низкой, средней и высокой стоимости за ватт от Trina, Canadian Solar и LG Solar с аналогичной мощностью.Чтобы правильно рассчитать размер системы, мы использовали среднее количество киловатт-часов в месяц в США. 900 кВтч / мес. в среднем , мы помещаем нашу систему в зону 4, которая генерирует 4,5 часа пиковой нагрузки солнечный свет в день. Общий размер системы основан на следующих расчет:

( 10,800 кВтч Годовое потребление кВтч) / ( 365 дней в году) / ( 4,5 солнечных часов / день) / ( 0,82 коэффициент снижения мощности) = ~ 8 кВт система

Таким образом, наши системы будут иметь мощность примерно 8 кВт.

Для системы мы будем использовать 26 солнечных панелей между 305 на 315w , и настроили панели в виде 2 x 13 портретной ориентации с XR100 Стеллажи IronRidge для монтажа заподлицо на черепичной кровле.

Примечание. Приведенные ниже системы охватывают все панели, инверторы, аксессуары для инверторов, стеллажи и планы разрешений. Он не включает разные элементы, такие как маркировка и дополнительный фотоэлектрический провод. Вы можете учесть дополнительный баланс элементов системы, добавив к общей сумме от 200 до 500 долларов, поскольку это общее среднее значение.

Наземные системы должны быть готовы платить больше за компоненты стеллажа, включая трубы сортамента 40, которые необходимо закупать на месте.

Плата за коммунальные услуги и одобрение штата варьируется от штата к штату, но в среднем составляет от 100 до 300 долларов.

Затраты на установку не включены, так как конструкция предназначена для домовладельца, работающего самостоятельно, плата за установку сильно различается. Мы рекомендуем найти сертифицированного установщика NABCEP в вашем почтовом индексе или рядом с ним, если вы заинтересованы в профессиональной установке.

  • СРЕДН. Стоимость труда установщика солнечной энергии составляет 0,59 доллара США / ватт (или 10% от стоимости системы).

Домовладельцы, работающие самостоятельно, должны планировать как минимум наличие электрического инспектора и при необходимости рассмотреть вопрос о найме электрика.

  • СРЕДН. Стоимость работы электрика составляет от 65 до 85 долларов в час.

Приведенные ниже системные затраты не учитывают возможные скидки и льготы или федеральный налоговый кредит на солнечную энергию.

Средняя стоимость системы микроинвертора Enphase Energy


Микроинверторы Enphase Energy обладают высокой эффективностью микроинверторы, которые устанавливаются на тыльной стороне каждого солнечного модуля. Они повышают общую эффективность вашей системы, просты в установке и поставляются с 25-летним гарантийным сроком. Их эффективность частично объясняется прямым Преобразование переменного тока в постоянный, которое происходит непосредственно на панели, оставляя меньше места по потерям в мощности.

* Из-за количества микроинверторов, необходимых для полной установки, такие установки обычно дороже, чем однорядные инверторные системы.

См. Здесь: Энфазные микроинверторы: полный обзор

Мониторинг доступен через сайт и приложение Enphase в Чтобы получить возможности мониторинга, Envoy должен быть приобретен либо в качестве автономно или внутри их IQ Combiner +.Аксессуары, такие как магистральные кабели, терминатор колпачки необходимы для правильной установки системы.

Trina Solar 305w
Канадская солнечная 305w
LG Solar 315w
Панели солнечных батарей

182,40 долл. США за шт. (4 742,40 долл. США за 26 шт.) 199,50 долларов США за шт. (5 187,00 долларов США за 26 шт.) 242,25 $ за шт. (6 298,50 $ за 26 шт.)
Микросхема IQ7

128 долларов.70 шт. (3346,72 $ 26 шт.) 128,70 долл. США за шт. (3 346,72 долл. США за 26 шт.) 128,70 долл. США за шт. (3 346,72 долл. США за 26 шт.)
Магистральные кабели с вертикальной ориентацией


15,13 долл. США за шт. (393,38 долл. США за 26 шт.) 15,13 долл. США за шт. (393,38 долл. США за 26 шт.) 15,13 долл. США за шт. (393,38 долл. США за 26 шт.)
Аксессуары для Enphase

~ 20,00 долл. США ~ 20,00 долл. США ~ 20,00 долл. США
Мониторинг

492 доллара. 40 или 615 долларов США 492,40 долл. США или 615 долл. США 492,40 долл. США или 615 долл. США
Стеллажи в сборе

1447,55 долл. США 1447,55 долл. США 1447,55 долл. США
Планы разрешений

$ 395,00 $ 395,00 $ 395,00
Доставка ~ 550,00 долл. США ~ 550,00 долл. США ~ 550 долларов.00
Всего 11567,45 долларов или 11 510,05 долларов 11 832,05 долл. США или 11 954,65 долл. США 12 943,56 долл. США или 13 066,15 долл. США

* Цены отражают текущие цены (включая оптовые скидки) на момент публикации этой статьи. Нажмите выше, чтобы просмотреть обновленные цены.

Эта установка рекомендуется для участков с менее чем идеальными условиями, такими как частичное затенение, крыши, не выходящие на юг, а также для систем, которые будут расширяться в будущем, и, конечно же, со скоростью естественной деградации, которая происходит с течением времени.Установка проста, а специальная проводка Enphase упрощает установку инверторов. Домовладельцы в полной мере используют возможности углубленного мониторинга для повышения эффективности своей системы, отображения общей производительности и быстрого устранения любых потерь эффективности, экономя ваше время и деньги.

Инвертор SolarEdge с системой оптимизатора Средняя стоимость


SolarEdge предлагает ряд инверторных решений, их стандартная линейка бытовых включает высокоэффективный HD Wave, гибридный инвертор StorEdge и их зарядное устройство для электромобилей.В зарядном устройстве электромобиля используются те же инверторы с технологией HD Wave с розеткой для подключения зарядного устройства для зарядки автомобиля. Какой инвертор вы выберете, зависит от того, какое приложение вы собираетесь использовать, хотя, как правило, они имеют примерно одинаковую стоимость за ватт для различных линий компании. Для расчета стоимости мы выбрали стандартный инвертор HD Wave.

Это означает, что система будет привязана к электросети без гибридных возможностей для резервного питания от батареи. В качестве резервного аккумулятора обратите внимание на гибридные инверторы StorEdge, совместимые с линейкой LG Chem RESU.

Для домовладельцев, заинтересованных в резервном аккумуляторном питании, аккумулятор LG Chem RESU доступен примерно за шесть тысяч долларов, так что добавьте это в свой расчет. Обратите внимание, что эта стоимость не отражает затраты на сертификационное обучение или сертифицированного установщика.

См. Здесь: Аккумулятор LG Chem RESU: полный обзор
Trina Solar 305w
Канадская солнечная 305w
LG Solar 315 Вт
Панели солнечных батарей

182 доллара. 40 шт. (4 742,40 $ 26 шт.) 199,50 долларов США за шт. (5 187,00 долларов США за 26 шт.) 242,25 $ за шт. (6 298,50 $ за 26 шт.)
Инвертор HD Wave 7,6 кВт

1 797,40 долл. США 1 797,40 долл. США 1 797,40 долл. США
P320 Оптимизаторы

69,98 долл. США за шт. (1 679,52 долл. США за 26 шт.) 69,98 долл. США за шт. (1 679,52 долл. США за 26 шт.) 69,98 долл. США за шт. (1 679,52 долл. США за 26 шт.)
Стеллажи в сборе

1447 долларов.55 1447,55 долл. США 1447,55 долл. США
Планы разрешений

$ 395,00 $ 395,00 $ 395,00
Доставка ~ 550,00 долл. США ~ 550,00 долл. США ~ 550,00 долл. США
Всего $ 10 611,87 $ 11 086,47 $ 12 167,97

* Цены отражают текущие цены (включая оптовые скидки) на момент публикации этой статьи.Нажмите выше, чтобы просмотреть обновленные цены.

SolarEdge имеет меньшую цену, чем Enphase, в настоящее время оптимизаторы SolarEdge должны быть сопряжены с инверторами, чтобы инвертор работал должным образом и имел доступ к мониторингу уровня модуля. И SolarEdge, и Enphase Energy предлагают мониторинг на уровне модулей, который дает вам более подробное представление о том, как работает ваша система, чем платформы мониторинга общей производительности системы.

Гарантия на их инверторы составляет двенадцать лет, а на оптимизаторы — 25 лет.Это означает, что вам, вероятно, потребуется заменить инвертор примерно на полпути по истечении гарантийного срока оптимизатора и солнечной панели.

См. Здесь: Оптимизаторы мощности: все, что вам нужно знать

Средняя стоимость инверторной системы SMA


SMA поставляется по самой низкой цене, отчасти потому, что дополнительные модули не являются обязательными. Их новые интеллектуальные модули предлагают решения для оптимизаторов, которые при необходимости могут быть установлены в части вашей системы (например, если четыре модуля будут иметь частичное затенение), вместо того, чтобы устанавливать их на каждый модуль в системе.Они также предлагают модули пожарной безопасности, а также устройства быстрого отключения.

См. Здесь: Интеллектуальные модули SMA TS4-R: полный обзор

Что касается нашей системы, мы не будем добавлять какие-либо удивительные фьючерсы на интеллектуальные модули SMA, вместо этого мы будем указывать их инвертор и устройство быстрого отключения.

Как и в случае с SolarEdge, гарантия SMA требует обновления инвертора примерно в середине 25-летнего гарантийного срока солнечной панели. На инверторы SMA в настоящее время предоставляется 10-летняя гарантия, а на их интеллектуальные модули — 25-летний гарантийный срок

Trina Solar 305w
Канадская солнечная 305w
LG Solar 315 Вт
Панели солнечных батарей

182 доллара.40 шт. (4 742,40 $ 26 шт.) 199,50 долларов США за шт. (5 187,00 долларов США за 26 шт.) 242,25 $ за шт. (6 298,50 $ за 26 шт.)
SMA 7.7kW SB Инвертор

1 557,95 долл. США 1 557,95 долл. США 1 557,95 долл. США
Быстрое отключение

360,90 долл. США 360,90 долл. США 360,90 долл. США
Стеллажи в сборе

1447 долларов. 55 1447,55 долл. США 1447,55 долл. США
Планы разрешений

$ 395,00 $ 395,00 $ 395,00
Доставка ~ 550,00 долл. США ~ 550,00 долл. США ~ 550,00 долл. США
Всего $ 9 053,80 $ 9 498,40 10 609,90 долл. США

* Цены отражают текущие цены (включая оптовые скидки) на момент публикации этой статьи.Нажмите выше, чтобы просмотреть обновленные цены.

Средняя стоимость инвертора SMA намного меньше из-за меньшего количества компонентов, необходимых для успешной и полной установки. Во время расчетов помните о будущих расходах, связанных с обновлением инвертора. В общем, SMA предлагает прочные, высокоэффективные устройства, которые идеально подходят для экономных установщиков, ищущих качественные компоненты.

Подробнее: Стоимость солнечных панелей от установщиков

Рекомендации по Solaris

Средние затраты на системы часто бывает трудно определить из-за ряда факторов, которые необходимо учитывать для каждого конкретного сайта.Однако от того, какая солнечная панель и инвертор вы выберете для своего проекта, во многом зависит запуск системы и будущие затраты на систему. Предлагая обзор средней системы по многоуровневой системе ценообразования на солнечные панели и инверторы, мы надеемся, что предоставили вам основу, чтобы начать брать на себя расходы.

Лучший способ точно узнать, сколько будет стоить ваша система, — это рассчитать размер вашей системы и запросить индивидуальное предложение.

См. Здесь: Определение размера вашей системы
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *