Як зробити сонячну батарею своїми руками в домашніх умовах?

як зробити сонячну батарею своїми руками в домашніх умовах фото
Як зробити сонячну батарею своїми руками в домашніх умовах?

Альтернативні джерела енергії все частіше використовуються як в промисловому секторі, так і в приватних домогосподарствах. Єдина проблема для більшості українських громадян – задоволення це аж ніяк не дешеве. Далеко не кожен може замовити покупку і монтаж комплекту нових сонячних панелей достатньої потужності у відомого постачальника.
Однак здешевити систему можна, якщо зробити сонячну батарею своїми руками.

Як зробити сонячну батарею своїми руками? Підготовчий етап

Перший етап – проект. План допоможе визначити майбутнє місце розташування модулів і їх габарити. При визначенні місця установки конструкції важливо пам’ятати – чим більше світла потрапляє на панель, тим вище ефективність системи.
Батареї обов’язково потрібно встановлювати на південній стороні будинку. Ідеальний кут падіння променів на поверхню модуля становить 90 градусів. Але висота сонця над горизонтом в залежності від пори року є різною, тому для максимального ефекту на промислових станціях ставлять трекери, які зміщують панель, щоб вона в будь-який момент була нахилена під ідеальним кутом до Сонця.

З іншого боку трекер – це додаткові витрати, тому для бюджетного домашнього варіанту можна вибрати одне з трьох рішень:

  • Встановити комплекс стаціонарно під універсальним нахилом у 35 градусів до горизонту.
  • Вручну змінювати нахил модулів в залежності від пори року.
  • Придбати тонкоплівкові панелі гібридного типу, здатні ефективно поглинати енергію навіть при великих кутах падіння променів і / або при розсіяному світлі.

Крім положення панелей не можна забувати про вагу конструкції. Заводський модуль важить в середньому 10 кг/1 кв.м. Вага саморобного пристрою буде не менше, тому перед тим, як починати встановлювати сонячні батареї своїми руками, рекомендується посилити конструкцію даху. При визначенні навантаження на покрівлю важливо враховувати не тільки вагу модулів, але і товщину снігового шару.
Кількість сонячних модулів та їх габарити визначаються необхідною потужністю системи. Так, один квадратний метр панелі здатний виробити близько 120 Вт. Звичайно, однієї такої панелі недостатньо навіть для організації вуличного освітлення. Для роботи побутової техніки буде потрібно мінімум 1 кВт, а для цього потрібно майже 10 квадратних метрів площі даху.

Різновиди панелей

Перед тим як робити сонячну батарею своїми руками в домашніх умовах, необхідно визначитися з типом фотоелементів. Для саморобної панелі підійдуть монокристалічні та/або полікристалічні елементи.

Полікристал і монокристал мають ряд відмінних характеристик. ККД першого варіанту становить 14-16%, другого – 15-20%. Перевага полікристалічних батарей – найкраща робота в хмарну погоду. Переваги монокристалічних фотоелементів – вища продуктивність і низький рівень деградації кремнію. У довгостроковій перспективі це робить другий тип електростанції більш прибутковим капіталовкладенням.

Найзручнішим варіантом збору сонячної батареї буде покупка готових фотоелементів. Залишиться лише трохи попрацювати своїми руками, щоб правильно зібрати всю конструкцію. Можна придбати фотоелементи з невеликим браком, який ніяк не впливає на функціональність системи. Це ще більше здешевить пристрій.

Як зібрати сонячну батарею своїми руками?

Існують різні способи, як самому зробити сонячні батареї для дому. Вибір методу складання своїми руками залежить від кількості фотоелементів і деталей, з яких буде виконуватися корпус.

Для однієї батареї рекомендується використовувати елементи з однаковими характеристиками.

1. Підготовка і складання каркаса.

Одним з найпопулярніших і простих у виготовленні вважають дерев’яний каркас. Перед початком робіт необхідно приготувати всі інструменти та матеріали.

Для корпусу саморобної панелі знадобляться:

  • фанера;
  • дерев’яні рейки невеликої товщини, щоб зробити бортики;
  • універсальний клей (краще взяти склад, призначений для скріплення деревини);
  • з’єднувальні елементи – куточки та саморізи;
  • дриль;
  • фарба під колір покрівлі;
  • органічне скло.

Основою для панелі служить фанера. По краях заздалегідь вирізаної форми потрібно за допомогою клею закріпити борти. Висота рейок не повинна перевищувати товщину фотоелементів. Щоб створити міцну конструкцію, додатково можна зміцнити борти саморізами, а кути конструкції зміцнити металевими куточками.

Далі йде установка вентиляції. Уздовж бортів і в нижній частині каркаса просвердлюють невеликі отвори. Кріплення фотоелементів краще зробити, використовуючи фанеру, але можна застосувати будь-який інший матеріал-діелектрик.

Для кришки панелі використовують органічне скло. Верхній шар повинен чітко відповідати габаритам корпусу. Каркас і все дерев’яні елементи попередньо краще обробити антисептиком. Також, основу можна пофарбувати під колір даху, щоб сонячна електростанція виглядала гармонійно.

2. Установка фотоелементів.

Після примірки та підготовки каркаса всі фотоелементи розміщуються зворотною стороною до верху для пропаювання провідників. Місця з’єднань попередньо обробляються спеціальним олівцем. Фотоелементи з’єднують в послідовному порядку. Після того як всі елементи з’єднані в одну «змійку», необхідно нанести по центру кожного модуля клей на силіконовій основі та перевернути всю конструкцію. Якщо деталей занадто багато, краще залучити помічника, щоб не пошкодити систему.

Після переміщення всіх сонячних елементів в каркас вся конструкція фіксується за допомогою саморізів. Також на модуль монтується блокувальний діод, щоб запобігти розряду АКБ через панелі вночі або в погану погоду.

3. Тестування системи.

Перевіряти працездатність сонячної батареї зробленої своїми руками рекомендується як на фініші, так і на різних етапах складання. Далі на конструкцію монтується кришка з органічного скла.
Сонячна батарея своїми руками зібрана і готова до роботи.

Важливо, щоб на момент установки кришки повністю просох герметик, інакше його випари утворять незмивну плівку на поверхні скла.

На вихідний кабель встановлюється двоконтактний роз’єм для подальшого підключення контролера.

Види та особливості сонячних електростанцій

Існує 3 види сонячних станцій. Кожен із цих видів має свої особливості.

Автономна Мережева Гібридна
Якщо будинок не підключений до центрального енергопостачання: вдень використовується енергія від сонячних батарей, а в нічний час – від акумуляторів. Надлишки енергії в денний час віддаються в мережу за «зеленим тарифом», вночі система працює від мережі Це та ж мережева станція, але з АКБ в системі. АКБ використовується в аварійних ситуаціях і як перша лінія споживання вночі. Якщо запасів в АКБ на ніч не вистачає – здійснюється підключення до мережі

Щоб станцію можна було експлуатувати в нічний час, необхідно знати, як правильно вибрати акумулятор для сонячної батареї, зібраної своїми руками. Важливо враховувати ємність пристрою. Цей параметр визначається, виходячи з кількості споживаної енергії.

Існує 3 типи АКБ: AGM, гелеві та рідко-кислотні. Для сонячних батарей найкраще використовувати автомобільний акумулятор (в нежитлових приміщеннях) або гелеві. При покупці пристрою рекомендується звернути увагу на вагу, термін служби сонячних батарей та марку.

Професійний підбір компонентів та монтаж системи

Якщо за самостійну збірку панелей і системи майбутні власники братися не збираються, залишається варіант звернення до фахівців. На сайті компанії Green Tech Trade можна замовити безкоштовний розрахунок вартості станції та унікальні за своїми властивостями тонкоплівкові панелі на базі телуриду кадмію, які ефективно працюють навіть при розсіяному сонячному світлі.

В українських широтах використання таких панелей прискорить повернення інвестицій в будівництво і запуск СЕС на 6-12 місяців.