Солнечные батареи для дома своими руками пошаговая инструкция: Солнечные батареи своими руками: принцип работы устройства

Содержание

Как сделать солнечную батарею из панелей своими руками: сборка и монтажные инструкции

Углеводороды были и остаются основным источником энергии, однако все чаще человечество обращается к восполнимым и экологически безопасным ресурсам. Это стало причиной повышенного интереса к солнечным батареям и генераторам.

Однако многие не решаются на установку гелиосистемы из-за дороговизны обустройства комплекса. Удешевить продукцию можно, если взяться за ее создание самостоятельно. Сомневаетесь в собственных силах?

Мы расскажем вам, как сделать солнечную батарею своими руками, используя доступные комплектующие. В статье вы найдете всю необходимую информацию для того, чтобы выполнить расчет гелиосистемы, подобрать составляющие комплекса, осуществить сборку и установку фотопанели.

Содержание статьи:

Плюсы и минусы применения гелиосистем

По статистике, взрослый человек ежедневно использует около десятка различных приборов, работающих от сети. Хотя электричество считается относительно экологичным источником энергии, это иллюзия, ведь при его получении используются ресурсы, загрязняющие окружающую среду.

С этой точки зрения,  гораздо выигрышнее.

Галерея изображений

Фото из

КПД кристаллических кремниевых фотомодулей достигает 15 – 20%, и есть все основания полагать, что в ближайшие годы этот показатель вырастет. Уже сейчас существуют образцы, КПД которых достигает 22-33.7%. Пока они тестируются в лабораторных условиях, но скоро появятся в продаже. При выборе фотомодулей стоит обратить внимание на продукцию компании Sanyo

В среднем КПД батарей этого типа составляет 10-18.7%. Все зависит от основы пленочных солнечных элементов. Некоторые модели потенциально небезопасны для окружающей среды, т.к. содержат кадмий, поэтому при покупке следует тщательно изучить техническую документацию. Утилизируют такие батареи строго в соответствии с рекомендациями производителя

Модули этого типа называют еще многопереходными или тандемными. Они имеют особую структуру ячеек, которые образовывают несколько p-n переходов. Это относительно новый продукт на рынке, хотя для космической отрасли используется довольно давно. КПД (соответственно, и цена) таких моделей зависит от количества слоев ячеек

Это элементы, изготовленные из наноструктурированных материалов. Их используют в отраслях, где малый вес солнечных модулей имеет принципиальное значение. Благодаря сверхтонкой структуре можно существенно увеличить эффективность работы таких батарей. Для рядового покупателя сверхтонкие модули пока недоступны

Кристаллические кремниевые фотомодули

Тонкопленочные солнечные батареи

Многослойные солнечные модули

Сверхтонкие многослойные солнечные модули

Комплектующие для сборки  и генераторов давно есть в свободной продаже, и при желании собрать систему может любой желающий. Для этого потребуются некоторые финансовые вложения и время. Процесс сборки кропотлив, требует внимания и точности, зато сама работа не отличается особой трудоемкостью.

В силу климатических особенностей многих регионов не приходится рассчитывать, что солнечной энергии хватит для полного обеспечения частного дома. Она способна покрыть лишь 20-30% всех энергопотребностей. Зато это хорошее решение для дачи

Преимущества применения солнечной энергии:

  1. Огромный потенциал. Солнце способно дать достаточно энергии для удовлетворения всех человеческих потребностей. Она возобновляема и неисчерпаема, чем выгодно отличается от угля, нефтепродуктов, природного газа.
  2. Доступность. Солнце есть везде – и в жарких странах, и в самых холодных. Его вполне достаточно для всех нужд.
  3. Экологичность. Из-за тотального энергетического кризиса «зеленая» энергетика – самая перспективная сфера для научных исследований и высокотехнологичных разработок. Солнечные батареи прекрасно справляются со своей задачей без вреда для окружающей среды.
  4. Отсутствие шума. Гелиосистемы работают бесшумно, что выгодно отличает их от многих других источников энергии.
  5. Экономичность. Эксплуатация и обслуживание солнечных батарей не требуют никаких особых затрат. Вложив деньги один раз, владелец может использовать систему в течение 20-25 лет. Главное – своевременно чистить элементы.
  6. Широкая сфера применения. Солнечные батареи могут вырабатывать достаточно энергии для обеспечения дома электричеством и теплом. Однако это не единственная область их применения. Гелиосистемы используют для опреснения воды и даже для обеспечения энергией орбитальных станций.

Пока еще солнечные батареи дороги, хотя уже сейчас появляются способы существенно сэкономить при их самостоятельном изготовлении. Каждый год внедряются новые разработки, которые позволяют упростить и удешевить процесс получения солнечной энергии.

Гелиосистемы плохо подходят в качестве основного источника энергии, а вот в качестве дополнительного или альтернативного – отличный вариант. По сравнению с ветрогенераторами, они более стабильны и выгодны

Интересная разработка – . Благодаря эластичности, фотополотно значительно проще устанавливать – панель “подстраивается” под форму крыши или другой опоры.

Одна из современных технологий – тонкопленочные модули, которые внедряют в стройматериалы. Также появились прозрачные накопительные элементы, предназначенные для использования в оконных конструкциях.

Это разработка японской компании Sharp. Специалисты считают, что уже в ближайшее время такие солнечные батареи станут в разы мощнее и выгоднее.

С накоплением солнечной энергии нередко возникают проблемы, т.к. аккумуляторные батареи дороги. Единственное, что в какой-то мере компенсирует этот недостаток: большая часть мощных электроприборов включается в светлое время суток (+)

По объективным причинам гелиосистемы пока еще не могут полностью заменить углеводороды, т.к. получение и накопление солнечной энергии связано с большими расходами, однако они могут стать неплохим источником  или отдельных электроприборов.

Некоторые владельцы решаются на оборудование своих домов солнечными станциями, полностью обеспечивающими потребности в электроэнергии. Такие вложения окупаются за 10-40 лет в зависимости от типа моделей – готовых или самодельных

Технологии быстро развиваются, а солнечные батареи можно модернизировать и наращивать, поэтому стоит начать собирать подходящие системы уже сейчас.

Подробный обзор видов солнечных батарей приведен в .

Какие комплектующие нужны и где их купить

Основная деталь – солнечная фотопанель. Обычно кремниевые пластины покупают через интернет с доставкой из Китая или США. Это связано с высокой ценой на комплектующие отечественного производства.

Себестоимость отечественных пластин получается настолько высокой, что выгоднее заказать на Еbay. Что касается брака, то на 100 пластин лишь 2-4 непригодны к использованию. Если заказывать китайские пластины, то риски выше, т.к. качество оставляет желать лучшего. Преимущество – только в цене.

Готовая панель гораздо удобнее в использовании, но и втрое дороже, поэтому лучше все-таки озадачиться поиском комплектующих и собрать устройство своими руками

Остальные комплектующие можно купить в любом магазине электротоваров. Также потребуются оловянный припой, рама, стекло, пленка, лента и карандаш для разметки.

Галерея изображений

Фото из

Выбор солнечного элемента для батареи – самый важный этап в покупке комплектующих. Батареи могут быть поли- и монокристаллическими. Преимущество первых – цена, а вторых – большая эффективность. Лучше выбрать монокристаллические кремниевые модули. Они идеально подходят для объектов ограниченной площади

Оптимальный вариант – выбрать аккумулятор AGM типа. Они относительно недороги, компактны, способны работать при любых температурах. При покупке следует ориентироваться на емкость прибора, длительность зарядки и срок службы, указанный производителем

Кроме солнечного элемента, стабилизатора и аккумулятора, потребуются также паяльник, олово и карандаш. Если изначально куплен готовый комплект с припаянными проводниками, работы будет гораздо меньше, а сама сборка системы существенно упрощается

Для сборки батареи потребуются стабилизатор напряжения и контроллер нагрузок. Если правильно собрать самодельную систему, ее можно будет подключить к обычному аккумулятору – свинцово-кислотному или же литиевому. Это позволит более рационально использовать энергию

Солнечные элементы для батареи

Аккумулятор для солнечной системы

Комплект для сборки батареи

Стабилизатор напряжения для солнечной батареи

При покупке комплектующих стоит обращать внимание на гарантию производителя. Обычно она составляет 10 лет, в некоторых случаях – до 20. Важно также правильно подобрать аккумулятор. Экономия на нем нередко оборачивается неприятностями: во время зарядки прибора может выделяться водород, что чревато взрывом.

Особенности расчета мощности систем

Перед тем как закупить комплектующие и сделать солнечную панель, рассчитывают необходимую мощность прибора и емкость аккумулятора.

Самый простой способ – воспользоваться онлайн-калькуляторами, размещенными на некоторых сайтах в интернете.

Количество энергии, заявленное в техническом паспорте изделия, рассчитано для идеальных условий. На них невозможно ориентироваться, ведь устройства работают по-разному в зависимости от времени года и суток. Потери энергии происходят постоянно, в т.ч. в аккумуляторах, инверторе (+)

Важнейший показатель, который придется учитывать, – среднемесячное количество потребляемой энергии. Его можно определить по счетчику.

Также следует сделать скидку на особенности работы самих солнечных батарей. Они способны выдавать предельную мощность лишь при условии чистого неба, причем угол падения солнечных лучей должен быть прямым.

Если погода пасмурная или угол падения лучей слишком острый, мощность батарей может упасть в 20 раз. Даже малейших облаков достаточно, чтобы вдвое снизить показатели. Поэтому при расчетах ориентируются на то, что 70% энергии будет вырабатываться с 9 до 16 часов, а в остальное время – до 30%.

Зимой от гелиосистем мало пользы: из-за пасмурной погоды они вырабатывают минимальное количество энергии. Зато ветрогенераторы работают на полную мощность и способны компенсировать эти потери. Комбинация двух таких устройств очень эффективна

В условиях, приближенных к идеальным, в «рабочее время» панели мощностью 1кВт вырабатывают 7 кВт/ч, а ранним утром и вечером – около 3 кВт/ч. Второй показатель лучше вообще не брать в расчет и оставить «про запас» с учетом возможной облачности и изменения угла падения лучей.

Получается, что следует ориентироваться на 210 кВт/ч в течение 1 календарного месяца. Это идеальный показатель, который требует корректировки.

На Еbay можно найти неплохой набор для изготовления солнечной батареи своими руками. Иногда это устройства, которые отбраковали на производстве (т.н. модули В-типа). Они дешевы, но вполне пригодны для сборки домашней системы, поскольку эксплуатационные характеристики близки к заявленным

Чтобы определиться с реальным количеством энергии, следует найти данные о том, сколько солнечных дней в году бывает в конкретном регионе. В эти периоды мощность батарей не будет составлять даже половины от паспортного показателя. Если устройства будут работать осенью и зимой, то нужно сделать поправку в 30-50% на пасмурную погоду.

Пошаговая инструкция по сборке солнечной панели

Работа по сборке начинается со схемы и проекта. Нужно четко представлять, как будет устроена и закреплена солнечная панель. Так, если КПД системы напрямую зависит от угла наклона относительно солнечных лучей, следует позаботиться, чтобы этот угол можно было менять.

Во многих готовых моделях предусмотрены механизмы, автоматически поворачивающие панели, а в самодельных придется продумать их самому.

Модули солнечной панели должны быть одинаковыми, ведь эквивалентность тока равна показателю наименьшего элемента. Также подбор одинаковых деталей значительно упростит процесс сборки всей системы в целом, т.к. не придется подгонять размеры каркасов и рассчитывать мощность каждой конструкции отдельно

Технология сборки зависит от общей площади панелей, их количества, особенностей дополнительных материалов. Обширная площадь системы гарантирует ее более высокую мощность, но одновременно увеличивается и вес конструкции, что тоже приходится учитывать, ведь кровля должна его выдерживать.

Этап 1: изготовление корпуса конструкции

Когда все комплектующие подготовлены, можно приступать к сборке корпуса, на котором будет держаться вся конструкция.

Понадобятся следующие материалы:

  • листы фанеры, вырезанные по размеру панелей;
  • плиты ДВП;
  • деревянные рейки, из которых будут изготовлены бортики;
  • материалы для крепежа: саморезы, уголки, подходящий клеевой состав;
  • оргстекло;
  • краска и пропитки, чтобы облагородить внешний вид готовой конструкции и защитить ее от гниения.

В первую очередь готовят основание – к фанере приклеивают невысокие бортики. Они не должны закрывать панели, поэтому стоит выбрать рейки около 2 см. Чтобы бортики не отклеились, их дополнительно закрепляют саморезами и уголками.

Верхнюю крышку изготавливают из оргстекла, а деревянные детали конструкции покрывают антисептическими пропитками для защиты от гниения и красят. Оттенок краски должен гармонировать с цветом крыши

Низ основания и бортики сверлят в нескольких местах, чтобы обеспечить вентиляцию. Крышку нельзя сверлить, т.к. элементы конструкции могут подмокнуть. Для крепления панелей лучше выбрать плиты ДВП, поскольку они не проводят ток. При желании ДВП можно заменить другим материалом.

Этап 2: установка и крепление элементов

Солнечные элементы следует равномерно разложить на подложке «изнаночной» стороной и припаять проводники. Для этого нужно будет разметить места пайки. Чтобы не испортить все модули, лучше сначала последовательно соединить только два элемента.

Если все в порядке, так же припаивают остальные модули. В результате на подложке должна появиться аккуратная цепочка соединенных элементов.

После сборки конструкции ее следует проверить на работоспособность. Если она функциональна, то ее можно уже крепить шурупами к каркасу. На готовую панель ставят блокировочный диод. Его задача – предотвратить разрядку аккумулятора

Когда все модули будут соединены, их можно перевернуть для закрепления на панели. В качестве клеевого состава можно использовать эпоксидную смолу или силиконовый герметик. Желательно не намазывать края модулей, чтобы конструкции не сломались в случае деформации каркаса. Достаточно прочно приклеить элементы по центру.

Этап 3: особенности крепления крышки

После сборки батареи на каркасе ее закрывают крышкой из оргстекла, еще раз проверяют и фиксируют. Важно, чтобы клеевой состав полностью просох до установки крышки, иначе он продолжит испаряться и оставит мутные следы на оргстекле.

На выходной кабель устанавливают двухконтактный разъем. Он нужен для подсоединения контроллера. Остается еще раз проверить работу системы и исправить недочеты, если они будут обнаружены.

Этап 4: установка готовой системы

Батареи устанавливают на земле, на стенах или крыше. Это зависит от пожеланий самого владельца здания. Главное, чтобы система была расположена с южной стороны здания и ее работе ничто не мешало.

Если конструкцию планируется крепить на скате кровли, нужно убедиться, что поверхность выдержит дополнительную нагрузку. Систему устанавливают так, чтобы она располагалась под углом 30-40° к крыше, и намертво закрепляют.

Солнечные панели, особенно тонкопленочные, подвержены деформациям под воздействием ветра или давлением снега. Нужно позаботиться о надежной ветрозащите и установить приспособления, задерживающие или рассекающие снег, который сползает с крыши

Отличное решение – крепление системы к металлической рамной конструкции из толстого профиля. Минимальное сечение – 25*25 мм, а при большой площади конструкции лучше выбрать более прочный профиль. Перед каждой такой рамой устанавливают снегозадержатель или оборудуют кронштейны снегорассекателями.

На нашем сайте есть блок статей, посвященных сборке, монтажу и подключению солнечных батарей, советуем ознакомиться:

Выводы и полезное видео по теме

Описаний бывает недостаточно, чтобы полностью разобраться в особенностях сборки и монтажа солнечных панелей. К тому же существуют различные способы крепления, а «народные умельцы» совершенствуют навыки и постоянно изобретают новые пути решения старых задач.

Мы предлагаем видеоинструкции и советы опытных мастеров, чтобы вам было проще понять процесс сборки гелиосистем. Выберите те рекомендации, которые лучше всего соответствуют вашим планам и пожеланиям.

Где купить комплектующие и как собрать систему, описано в видеоролике ниже:

Полное пошаговое описание процесса сборки:

Инструкция по сборке солнечной электростанции для дома:

Альтернативная энергетика – это действительно актуально. Если вы решили разобраться в способах получения энергии без углеводородов, можете гордиться тем, что заботитесь не только о себе, но и о планете в целом.

Простая солнечная батарея поможет вам обеспечить себя «зеленым» электричеством и сбережет наш общий дом. Собрать систему несложно, главное – захотеть и сделать.

Имеете опыт в изготовлении солнечной батареи? Пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями, предложите свой метод сборки гелиосистемы. Оставлять комментарии и добавлять фотографии самоделок можно в форме, расположенной ниже.

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

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

Особенности и разновидности устройства

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

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

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

Существует такие три основных варианта кремния, как:

  • монокристаллы;
  • поликристаллы;
  • аморфное вещество.

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

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.

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

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

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

Самостоятельное изготовление

Из чего делают?

Сделать своими руками солнечную батарею уже не так сложно, как кажется. Принцип действия устройства основан на применении полупроводникового перехода, освещенное устройство должно создавать ток. Самостоятельно изготовить приемник не получится, для этого нужны сложные производственные манипуляции и специализированное оборудование. А вот выполнить силовую часть преобразователя из подручных средств и материалов – не составляет особого труда. Для получения энергии в собственном смысле слова потребуется пластина из кремния, поверхность которой покрыта сеткой диодов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Какие инструменты понадобятся?

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

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

Как изготовить?

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

Нельзя использовать в цепочках неодинаковое число элементов.

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

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

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

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

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

  • резину в листах;
  • древесноволокнистые плиты;
  • картонки.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Последовательность соединения является следующей:

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

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

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

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

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

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

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

Рекомендации по эксплуатации

Солнечная батарейка может прослужить очень долго и стабильно, поставляя ток в домашнюю проводку. Но многое зависит не только от качества ее сборки и последующего подключения. Очень важно эксплуатировать такой нежный генератор, как полагается. Желательно направить батареи, если они не снабжены подстраивающейся под солнце системой, четко на юг, что поможет уловить максимум энергии и сократить непроизводительные потери. Чтобы исключить ошибку, достаточно ставить генератор под тем углом к горизонту, который равен числу градусов широты в конкретном месте. Но поскольку солнечный диск в течение года меняет свое местоположение на небосводе, рекомендуется в весенние месяцы понижать угол, а при наступлении осени повышать его.

Дополнение следящей системой в бытовых условиях нецелесообразно. Она оправдывает вложения исключительно на промышленном уровне. Гораздо выгоднее поставить сразу несколько батарей, ориентированных на наиболее вероятные углы освещения. Ставя солнечные генераторы поверх плоской кровли, к примеру, из рубероида или из листового железа, стоит поднять их над плоскостью. Тогда обдув воздушным потоком снизу повысит эффективность работы. На волнистых крышах так поступать необязательно, хотя никакого вреда от подъема не будет.

Самые лучшие кровли – это те, что ориентированы к югу и оформлены в виде плоских скатов. В такой ситуации скат служит для присоединения нескольких уголков, размер которых совпадает с величиной модуля. Выход над коньком составляет примерно 0,7 м, а крепление модуля к уголкам производится с разрывом в 150–200 мм. Как вариант, можно свешивать батарею при помощи тех же уголков ниже кровельного ската. На волнистой поверхности уголки часто сменяют трубами тщательно подбираемого диаметра.

Монтаж генераторов на фронтоне лучше всего сочетать с покраской этого элемента и свесов в светлые тона.

Солнечные блоки стоит выставлять по горизонтали, что сократит разброс температуры между их нижней и верхней частью на 50%, если сравнивать с вертикальным монтажом. А значит не только увеличится фактический ресурс, но и удастся повысить результативность системы.

Место для монтажа должно обладает следующими особенностями:

  • как можно более освещенным;
  • имеющим минимальную тень;
  • хорошо продуваемым ветрами.

Полезные советы

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

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

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

Солнечные батареи своими руками — пошаговая инструкция

 

В последнее время вопросы энергосбережения становятся все более актуальными. Многие граждане начинают задумываться об экономии электроэнергии путем использования различных энергосберегающих технологий. В последнее время применение энергии солнца в домашних условиях интересует практически всех рационально мыслящих людей, которые прекрасно понимают, что лучше один раз потратиться на установку солнечных батарей, а потом в течение многих лет иметь существенную экономию семейного бюджета. Тем более, с каждым днем цены на энергоносители, как в нашей стране, так и во всем мире неуклонно растут.

В этой статье мы поговорим о том, как сделать солнечную батарею своими руками, дадим пошаговую инструкцию по сборке батареи из подручных материалов, а также покажем схемы, фото и видео материалы.

Главная особенность в производстве солнечных батарей — это минимальное вложение финансовых средств и доступность комплектующих деталей.

Выбор элементов для панели

Большое достоинство солнечной системы, собранной при индивидуальной сборке, состоит в том, что нет необходимости в единовременной установке комплексной системы, ее можно постепенно наращивать. Если опыт окажется удачным, то можно в любой момент расширять объем системы.

Солнечная батарея – это локальный генератор, который работает на основе фотоэлектрического элемента и преобразовывает солнечную энергию в приборе в электрическую. Для самостоятельной сборки нужно выбирать доступные в продаже солнечные модули. Сегодня на аукционной продаже Еbay можно купить комплект SolarCells для самостоятельной сборки солнечных батарей из 36 солнечных элементов. Такой набор доступен в продаже в России.

Разработка проекта системы

Проектирование будущей системы зависит от способа монтажа и размещения. Солнечные батареи устанавливаются под наклоном, для обеспечения попадания под прямым углом направления солнечных лучей, вместе с максимальным освещением, так как производительность готовой солнечной панели напрямую зависит от интенсивности энергии солнца. Солнечные батареи устанавливают с солнечной стороны строения, в зависимости от географического месторасположения объекта и уровня солнцестояния в регионе вычисляют угол наклона солнечной батареи.

При проектировании системы, которая будет установлена на крыше дома, нужно заранее выяснить несущую способность кровельной конструкции, которая должна выдержать массу батареи.

Изготовление каркаса

Перед тем как сделать солнечную батарею, нужно купить солнечные элементы в количестве 36 штук. Каждый элемент по расчетам дает 0,5 Вольт, то есть с готовых 36 элементов можно получить расчетных 18 Вольт энергии.

Существует большой выбор пластин с разными размерами, но следует помнить при их выборе следующее:

  • Пластины выдают одинаковое напряжение вне зависимости от размеров.
  • Чем больше размерами пластина, тем больше сила тока будет получаться.
  • Применяя большие пластины, получают больше энергии, однако помните о тяжести больших панелей.
  • Использовать пластины разных размеров в одной конструкции солнечных батарей не рекомендуется.

В качестве каркаса для изготовления солнечных батарей используют алюминиевый уголок, можно приобрести сейчас уже готовые рамы. Прозрачное покрытие выбирают по желанию с учетом показателя преломления света. Самым доступным вариантом материала является оргстекло, менее подходит по характеристикам поликарбонат обычный. В продаже есть поликарбонат со специальным антиконденсатным покрытием, который обеспечивает допустимый уровень термозащиты.

К лучшим материалам относят материалы с высоким уровнем светопропускания. Выбор оргстекла для панелей позволяет проводить в процессе эксплуатации инспекцию контактов.

Монтаж корпуса

Стандартное изготовление одной солнечной батареи предполагает использование 36 элементов размером пластин 81×150 мм. При расчете размеров необходимо между элементами оставлять небольшое расстояние 3-5 мм, которое будет технологически учитывать изменения размеров основы в результате атмосферных воздействий. Размер заготовки с учетом допуска 835х690 мм с шириной уголка каркаса 35 мм.

Солнечная батарея, изготовленная с применением алюминиевого профиля, похожа на панель фабричного производства, она обеспечивает высокую степень герметичности, жесткости и прочности конструкции.

Вначале берем алюминиевый уголок и выполняем заготовки, каркасные рамки размером 835х690 мм. Для крепления метизов в раме делают отверстия. Потом на внутреннюю поверхность уголка наносим силиконовый герметик, без пропусков. Это очень важно, чтобы не оставалось мест, незаполненных герметиком. В готовую раму кладем лист прозрачного материала: оргстекла, антибликового стекла или специального поликарбоната.

Силикону необходимо дать высохнуть, иначе испарения могут создать ненужную пленку на элементах.

Стекло или другой материал тщательно прижимаем и фиксируем. Для надежного крепления стекла используем метизы по периметру каркаса. Каркас для будущей солнечной батареи почти готов.

Подбор и пайка элементов

На Еbay можно купить солнечные элементы для батареи с уже припаянными проводниками. Вы должны сами расценить свои силы, так как пайка контактов в такой сложной конструкции является достаточно сложным процессом, который усугубляется хрупкостью элементов.

Если вы решили сами паять элементы, то сначала проводники нужно нарезать при помощи картонной заготовки и аккуратно положить его на фотоэлемент. Потом на место припаивания наносят кислоту и припой. Для удобства проводник фиксируют тяжелым предметом. Необходимо аккуратно проводник припаять к фотоэлементу, не пережимая хрупкий кристалл. По нормативу серебряное напыление на проводниках должно выдерживать три цикла пайки.

Сборка

При первой сборке лучше воспользоваться заготовленной разметочной подложкой, помогающей расположить ровно элементы друг от друга. Основу выполняем из фанеры с обязательным маркированием уголков конструкции. После пайки на элемент батареи с обратной стороны крепим кусок ленты для монтажа, и таким образом их переносим. Герметизации подвергаются исключительно соединительные части.

Дальнейшие действия выглядят следующим образом:

  • Выложите элементы на поверхность стекла.
  • Между элементами оставьте расстояние и прижмите их грузами.
  • Пайку сделайте по электрической схеме, то есть «Плюсовые» дорожки размещаются на лицевой стороне, а «минусовые» дорожки — на обратной стороне.
  • Аккуратно припаяйте серебряные контакты.
  • Соедините по этому принципу все элементы. В крайних элементах контакты выводят на шину «плюс» и «минус».

Рекомендуется также поставить «среднюю» точку, с двумя дополнительными шунтирующими диодами. Клемму устанавливают с внешней стороны нашей рамы. В качестве выводящих проводов можно использовать акустический кабель в изоляции. Все провода прочно фиксируются силиконом.

Основные проблемы солнечные панели после сборки имеют из-за качества пайки контактов, специалисты предлагают провести перед герметизацией тестирование, которое можно сделать в каждой группе элементов в процессе пайки.

Грамотная конструкция системы позволит обеспечить необходимую мощность батареи. При расчете конструкции учитывают, что для изготовления одной солнечной батареи всегда берут солнечные модули только одного размера, так как в системе максимальный ток ограничен током самого малого элемента.

Стандартные расчеты показывают, что в солнечный день получают с 1 метра панели около 120 Вт мощности. Конечно, такая мощность не даст необходимого напряжения даже для компьютера. Но уже панель в 10 метров даст 1 кВт энергии и обеспечит энергией работу основных приборов дома: светильников, телевизора, холодильника и компьютера. Для обычной семьи из 4 человек необходимо в месяц около 300 кВт, поэтому система, установленная оптимально с южной стороны, размером 20 метров обеспечит семейные потребности в электроэнергии. С целью оптимизации потребления энергии для освещения важно использовать в доме лампочки переменного тока — светодиодные и люминесцентные.

Солнечные батареи как современные альтернативные источники питания становятся все более популярными. Однако зачастую их цена завышена, поэтому сегодня, пользуясь доступными материалами и инструкциями, вполне по силам любому человеку сделать солнечные системы самостоятельно.

Из подручных материалов

Ниже предлагаем вам рассмотреть изготовление солнечной батареи из подручных материалов, а именно:

  • Вариант 1-й – из медного листа.
  • Вариант 2-й – из алюминиевых банок.

Вариант 1

Для того чтобы сделать солнечную батарею из меди, вам потребуется подготовить такой материал:

  • Медный лист размером в 0,45 м2.
  • Зажимы (крокодильчики) – 2 шт.
  • Тестер для измерения электричества между 10 и 50 микроамперами.
  • Электроплита, мощностью от 1100 Ватт.
  • Пластиковая бутылка со срезанным горлышком.
  • Соль.
  • Теплая вода.
  • Наждачная бумага.

При наличии всего этого, можно приступать к работе, ниже приводится пошаговая инструкция:

  1. Отрежьте кусок меди, равные размеру спирали на кухонной плите. Медь следует тщательно очистить от пыли и грязи.
  2. При нагревании меди на плите происходят химические реакции медь начнет чернеть. Когда она приобрела такой окрас должно пройти полчаса. За этот период слой черного цвета должен стать толстым.
  3. После этого выключите плиту. Кусок меди должен остыть. При этом процессе медная окись и сама медь начнет сжиматься с разной скоростью. Именно в этот момент и произойдет отслоение окиси.
  4. Теперь, когда температура заготовки снизится до комнатной, помойте ее в теплой воде. Важно не отскребывать черные остатки окиси.
  5. На следующем этапе можно начинать сборку солнечной батареи. Для этого отрежьте второй кусок меди, по размеру соответствующий первому.
  6. 2 листа сгибаете так, чтобы их можно было поместить в бутылку. Далее необходимо прицепить к ним зажим так, чтобы они не соприкасались друг с другом.
  7. В завершение присоедините шнур от второго непрогретого куска меди на плюс, а от прогретого на плите к минусу.
  8. На следующем этапе добавьте пару ложек соли в нагретую воду и перемешайте ее до полного растворения.
  9. Полученный раствор вылейте в бутылку, где расположены медные заготовки. Пластины заливайте не полностью, от их краев оставьте 0,5 см.

Изготовленная таким методом солнечная батарея сможет давать несколько миллиампер даже в пасмурную погоду.

Вариант 2

В этом случае вам потребуются такие материалы:

  • Алюминиевые пивные банки.
  • Обезжириватель.
  • Деревянная рама.
  • Оргстекло.
  • Фольга.

Жестяные пивные банки не подойдут для изготовления солнечной батареи. Так как этот материал сильно подвержен коррозии, а также отличается низким уровнем теплообмена.

Итак, работа по изготовлению такой батареи выглядит следующим образом:

  1. На первом этапе осуществляете подготовку банок. Для этого промойте каждую банку. Для потока и сборки тепла, дно банок пробивается.
  2. Поверхность банки необходимо обезжирить.
  3. По принципу конструктора, банки склеиваете друг на друга.
  4. Далее изготавливаете каркас для теплообменника из деревянных реек и оргстекла.
  5. В качестве подложки лучше всего использовать фольгу, так как этот материал имеет хорошие показатели по светоотражению.

Вот такими простыми и нехитрыми методами, можно сделать солнечные батареи из подручных средств.

Видео

В данном сюжете показан процесс сборки солнечной батареи.

Фото

На фотографиях можно рассмотреть разные варианты применения солнечных батарей:

Схемы

Ниже приводится ряд схем, на которых можно увидеть принцип изготовления солнечных батарей:

пошаговая инструкция. Информационный строительный сайт |

Современная жизнь диктует новые правила, и альтернативные источники энергии становятся все более популярными среди владельцев собственных домов или загородных коттеджей. Однако такое устройство, как правило, отличается немалой стоимостью, и далеко не каждый сможет приобрести  солнечные батареи для дома. Поэтому вопрос собственноручного изготовления конструкции приобретает все большую важность.

Особенности солнечной батареи

 

Солнечная панель представляет собой полупроводниковое сооружение, которое призвано преобразовывать солнечное излучение в электроэнергию. Такие системы выполняют главную задачу – бесперебойное, экономичное и надежное электроснабжение дома. В особенности, важно устанавливать устройство в труднодоступных районах проживания, а также в случаях, если нередко происходят перебои с подачей электроэнергии от основного источника.

 

Альтернативное устройство достаточно практично, поскольку солнечные батареи для дома, по ценам существенно отличаются от традиционного источника энергоснабжения. Изготовление своими руками позволит владельцу не просто сэкономить финансовые средства, но также и оптимизировать электропотребление.

Преимущества установки солнечной батареи

Среди основных достоинство солнечных панелей можно выделить следующие:

  • простота в установке, за счет отсутствия необходимости прокладывания кабеля к опорам;
  • минимальные затраты времени на обслуживание системы;
  • электроэнергия вырабатывается с нулевым вредом для экологической среды;
  • малый вес панелей;
  • отсутствие подвижных частей конструкции;
  • бесшумность при работе;
  • независимость поставки электричества от распределительной сети;
  • длительный срок службы устройства при минимальных расходах.

Недостатки солнечной панели

Несмотря на весомые преимущества солнечных батарей, в их функциональности можно выделить некоторые недостатки:

  • трудоемкий процесс изготовления;
  • занимают много места;
  • чувствительность к загрязнениям;
  • ночью панель не работает;
  • эффективность работы зависит от природного фактора, т.е. от пасмурных/солнечных дней.

Конструктивные параметры батареи

 

Установка солнечной батареи в частный домдело посильное. Однако для того, чтобы конструкция, изготовленная собственным трудом, приносила максимум пользы, стоит учитывать некоторые ее особенности. Рассмотрим главные требования к устройству солнечной панели:

  1. В связи с хрупкостью изделия, желательно первым делом монтировать каркас, и лишь после окончания этого процесса установить конструктивные элементы.
  2. Размер панели зависит от функциональной нагрузки, но стоит учитывать, что большая коробка будет иметь значительный вес и потребует больше проводников энергии для ее заполнения.
  3. Корпус солнечной батареи необходимо конструировать с невысокими боковыми бортиками, чтобы их тень не препятствовала попаданию солнечных лучей на элементы.
  4. Желательно обработать корпус внутри и снаружи влагостойкой краской, поскольку сооружение будет находиться под атмосферным воздействием круглые сутки.
  5. В самом корпусе следует разместить подложку.
  6. В нижней части коробки корпуса необходимо предусмотреть небольшие вентиляционные отверстия, которые позволят поддерживать требуемую температуру в радиаторе и выводить газ, образующийся в процессе работы панели.

Подбор материалов для создания панели

 

Если вы не имеете возможности купить солнечные батареи для дома, тогда собственноручное изготовление – оптимальное решение проблемы. Прежде чем приступать к формированию устройства, стоит определиться с требуемыми материалами. Рассмотрим детальнее, на что стоит обратить внимание при покупке.

  1. Для создания гелиопанели вам потребуются качественные фотоэлементы. Современные производители предлагают два типа устройств:
  • элементы из монокристаллического кремния, которые имеют КПД до 13%, однако слабо эффективны при облачности;
  • фотоэлементы из поликристаллического кремния, КПД которых составляет до 9%, но интенсивность их работы аналогична как в солнечные, так и в пасмурные дни.

Для домашнего энергоснабжения целесообразно использовать поликристаллы, которые легко доступны в наборах.

 

Важно! Приобретайте все необходимые для сборки ячейки у одного производителя, поскольку продукция различных торговых марок может иметь существенные различия в эффективности изделий. Это может повлечь дополнительные сложности при сборке, затраты при эксплуатации и невысокую мощность солнечной батареи.

 

  1. Для сборки солнечной батареи из подручных средств вам потребуется также набор специальных проводников, которые смогут соединить фотоэлементы.
  2. Корпус будущей панели желательно изготавливать из алюминиевых уголков, которые имеют небольшой вес. Допустимо сооружение из прочих материалов, к примеру, из дерева. Но поскольку изделие будет постоянно подвергаться атмосферному воздействию, это лишь снизит срок эксплуатации.
  3. Габариты корпуса для панели определяются количеством фотоячеек.
  4. Для внешнего покрытия фотоэлементов подойдет оргстекло или прозрачный поликарбонат. Можно использовать также закаленное стекло, которое не будет пропускать инфракрасные лучи.

Итак, после тщательного выбора, вам потребуется подготовить следующие материалы:

  • фотоэлементы в наборе;
  • алюминиевые уголки;
  • крепежные метизы;
  • диоды Шотке;
  • медные электропровода высокой мощности;
  • прозрачный лист из плексигласа или поликарбоната;
  • вакуумные подставки из силикона;
  • набор винтов для крепежа;
  • паяльное оборудование.

Приобрести все эти материалы можно в магазине стройматериалов либо воспользовавшись интернет-магазином данной тематики.

 

Руководство по изготовлению солнечной батареи

 

Приступать к сборке конструкции можно после того, как выбраны все необходимые материалы. Рассмотрим поэтапно необходимые действия:

  1. Соберите воедино на столе набор поликристаллических фотоячеек. В нашем примере это комплект из 40 солнечных элементов, каждый размером 6х6 дюймов.
  1. Поскольку заявленная мощность производителя составляет 4 Вт, а напряжение 0,5 Вольт, вам потребуется 36 элемента для батареи с мощностью в 18 Вт.
  2. При помощи паяльного инструмента мощностью в 25 Вт, нанесите на фотоэлементы контуры, создавая из олова припаянные проводники. Удобнее всего совершать пайку на ровной поверхности из стекла.
  1. После чего, соедините все ячейки между собой согласно электрической схеме. Важно! Вне зависимости от типа подключения, должны быть предусмотрены шунтирующие диоды, необходимые для установки на «плюсовой» клемме. Для этой цели оптимальным вариантом станут диоды Шотке, которые позволят произвести правильный расчет солнечных батарей для дома и избежать разрядки батареи в ночное время суток.
  1. Вынесите спаянные ячейки на солнечное место и протестируйте их работоспособность. В случае нормальной функциональности, можно приступать к сборке корпуса.
  1. Для сборки рамы потребуются алюминиевые уголки с невысокими бортиками и метизы. Нанесите силиконовый герметик на внутренние грани реек.
  2. Поверх этого слоя уложите подготовленный лист из поликарбоната или другого прозрачного материала, плотно прижимая к клеевому контуру для фиксации.
  3. После того, как герметик окончательно просохнет, скрепите прозрачную поверхность и раму при помощи метизов.
  4. Далее необходимо разместить вдоль внутренней прозрачной плоскости фотоэлементы с проводниками, придерживаясь расстояния в 5 мм между каждой ячейкой. Желательно сделать предварительную разметку.
  5. После этого следует зафиксировать фотоячейки и герметизировать панель, чтобы солнечные батареи на крыше дома имели долгий срок службы. Для этого нанесите на каждый элемент монтажный силикон и закройте сооружение задней панелью.

11.  Когда силикон полностью застынет, герметизируйте конструкцию целиком, чтобы все панели плотно прилегали друг к другу.

Схемы подключения солнечной панели

Существует две широко распространенные разновидности подключения солнечной батареи. Рассмотрим детальнее каждую из них.

Параллельное соединение

В такой схеме необходимо соединить клеммы обоих модулей по принципу аналогии: плюсовую с плюсовой, а минусовую с минусом. Из любого модуля возьмите клемму (+) и (-) и выведите концы для подключения к котроллеру заряда или аккумуляторной батарее. В случае, когда необходимо объединить три модуля в одну систему, действия будут такими же: соедините аналогичные клеммы всех модулей, затем выведите концы (+) и (-).

Последовательное соединение

При такой схеме подключения необходимо соединить клемму (+) от первого модуля с клеммой (-) от второго, и выведите оставшиеся концы для подключения к аккумуляторной батарее или контроллеру. Вне зависимости от количества модулей, принцип будет сохраняться одинаковый.

 

Заключение

 

Получение бесплатной электроэнергии – стремление каждого домовладельца, которое легко сделать реальным. При помощи этого устройства и преобразователя энергии, можно создать дополнительный источник электроснабжения. Важно, что солнечная панель является экологически чистым, надежным и недорогостоящим в обслуживании решением.

 

Подытоживая вышеперечисленные действия по изготовлению панели своими руками, можно выделить несколько основных рекомендаций:

  1. Проводник, соединяющий солнечные ячейки в единую систему, необходимо делать точно по размеру элементов. При этом учитывайте размеры каждого фрагмента, расстояние между пластинами и длину самого проводника на обратной стороне поверхности. Это необходимо для того, чтобы быстро и аккуратно соединить все элементы и избежать обрезания припаянного проводника, поскольку так можно легко сломать ячейку.
  2. Наносите малое количество олова на место пайки, поскольку оно плохо греется и провоцирует сильное нажатие паяльным карандашом на пластину. Существует риск ее повреждения.
  3. Желательно первым делом подготовить корпус для батареи, после чего вставить в него солнечные ячейки с проводниками. Так вы сможете избежать повреждений при перемещении элементов.

Инструкцию о том, как сделать солнечную панель собственноручно можно увидеть во фрагменте:

 

 

Солнечная батарея своими руками: как сделать самодельную панель

Желание сделать систему энергообеспечения частного дома более эффективной, экономичной и чистой с экологической точки зрения заставляет искать новые источники энергии. Одним из способов модернизации является установка солнечных батарей, способных преобразовывать энергию солнца в электрический ток. Существует прекрасная альтернатива дорогостоящему оборудованию — солнечная батарея, сделанная своими руками, которая позволит ежемесячно экономить средства из семейного бюджета. О том, как такую вещь соорудить, мы сегодня и будем говорить. Обозначим все подводные камни и расскажем как их обойти.

Общую информацию о конструктивных особенностях солнечных батарей смотрите на видео:

Разработка проекта солнечной энергосистемы

Проектирование необходимо для более удачного размещения панелей на крыше дома. Чем больше солнечных лучей попадет на поверхность батарей и чем выше их интенсивность, тем больше энергии они произведут. Для установки понадобится южная сторона кровли. В идеале лучи должны падать под углом 90 градусов, поэтому следует определить, в каком именно положении работа модулей принесет больше пользы.

Дело в том, что самодельная солнечная батарея, в отличие от заводской, не имеет специальных датчиков движения и концентраторов. Для изменения угла наклона существует возможность изготовить механизм на ручном управлении. Он позволит устанавливать модули почти вертикально в зимний период, когда солнце стоит низко над горизонтом, и опускать их летом, когда солнцестояние достигает своего пика. Вертикальное зимнее расположение имеет и защитную функцию: оно препятствует скапливанию на панелях снега и наледи, чем продлевает срок эксплуатации модулей.

Энергоэффективность модульной конструкции можно увеличить, если создать простейший механизм управления, который позволит менять угол наклона батареи в зависимости от времени года и даже времени суток

Возможно, перед монтажом батарей потребуется усиление кровельной конструкции, так как комплект из нескольких панелей имеет довольно большую массу. Необходимо вычислить нагрузку на крышу с учетом тяжести не только солнечных батарей, но и снежного пласта. Вес системы во многом зависит от материалов, которые применяются при ее изготовлении.

Количество панелей и их размер рассчитывают исходя из требующей мощности. Например, 1м² модуля производит приблизительно 120 Вт, этого не хватит даже для полноценного освещения жилых помещений. Примерно 1 кВт энергии при 10м² панелей позволит функционировать осветительным приборам, телевизору и компьютеру. Соответственно, солнечная конструкция площадью 20м² обеспечит нужды семьи из 3 человек. Приблизительно на такие размеры следует рассчитывать, если частный дом предназначен для постоянного проживания.

Изготовление солнечной батареи не обязательно заканчивается первоначальной сборкой, в дальнейшем можно наращивать элементы, тем самым увеличивая КПД оборудования

Варианты модулей для самостоятельной сборки

Основное назначение солнечной панели – генерировать энергию солнечных лучей и преобразовывать ее в электрическую. Полученный электроток представляет собой поток свободных электронов, высвобожденных световыми волнами. Для самостоятельной сборки оптимальным вариантом являются моно- и поликристаллические преобразователи, так как аналоги еще одного вида – аморфные – в течение первых двух лет снижают свою мощность на 20-40%.

Стандартные монокристаллические элементы имеют размеры 3 х 6 дюймов и довольно хрупкую структуру, поэтому работать с ними нужно крайне бережно и аккуратно

Разные виды кремниевых пластин имеют свои плюсы и минусы. Например, поликристаллические модули отличаются довольно низким КПД – до 9%, тогда как КПД монокристаллических пластин достигает 13%. Первые сохраняют показатели мощности даже в облачную погоду, но служат в среднем 10 лет, мощность вторых резко падает в пасмурные дни, зато они прекрасно функционируют на протяжении 25 лет.

Самодельное устройство должно быть функциональным и надежным, поэтому часть деталей лучше приобрести в готовом виде. Перед тем, как сделать солнечную батарею по индивидуальному проекту, загляните на сайт eBay, где можно обнаружить огромный выбор модулей с незначительным браком. Легкая поломка не влияет на качество работы, зато заметно уменьшает стоимость панелей. Предположим, монокристаллический модуль Solar Cells, расположенный на стеклотекстолитовой плате, стоит чуть больше 15 долларов, а поликристаллический комплект из 72 штук – около 90 долларов.

Лучший готовый вариант солнечного элемента — панель с проводниками, которые требуют лишь последовательного соединения. Модули без проводников стоят дешевле, но увеличивают время сборки батареи в несколько раз

Инструкция по изготовлению солнечной батареи

Вариантов самостоятельной сборки солнечных батарей множество. Технология зависит от количества солнечных элементов, приобретенных заранее, и дополнительных материалов, необходимых для изготовления корпуса. Важно запомнить: чем больше общая площадь панелей, тем мощнее оборудование, но вместе с тем вырастает и вес конструкции. В одной батарее рекомендуют применять одинаковые модули, так как эквивалентность тока приравнивается к показателям меньшего из элементов.

Сборка модульного каркаса

Дизайн модулей, как и их размеры, могут быть произвольными, поэтому вместо цифр ориентироваться следует на фото и выбрать любой индивидуальный вариант, подходящий для конкретных расчетов.

Наиболее дешевые солнечные элементы — панели без проводников. Чтобы сделать их готовыми к сборке батареи, необходимо первоначально припаять проводники, а это долгий и кропотливый процесс

Для изготовления корпуса, внутри которого будут закреплены солнечные элементы, необходимо подготовить следующий материал и инструмент:

  • листы фанеры выбранного размера;
  • невысокие рейки для бортиков;
  • клей универсальный или для древесины;
  • уголки и саморезы для крепежа;
  • дрель;
  • плиты ДВП;
  • куски оргстекла;
  • краска.

Берем кусок фанеры, который будет играть роль основания, и по периметру приклеиваем невысокие бортики. Рейки по краям листа не должны загораживать солнечные элементы, поэтому следим, чтобы высота их не превышала ¾ дюйма. Для надежности каждую приклеенную рейку дополнительно привинчиваем саморезами, а углы можно скрепить металлическими уголками.

Деревянный каркас — наиболее доступный вариант для размещения солнечных элементов. Его можно заменить рамой из алюминиевого уголка или покупным набором рама + стекло

Для вентиляции высверливаем отверстия в нижней части корпуса и по бортикам. Отверстий в крышке быть не должно, так как это грозит попаданием влаги. Крепление элементов будет производится на листы ДВП, которые можно заменить любым похожим материалом, главное условие – он не должен проводить электроток.

Маленькие отверстия для вентиляции необходимо просверлить по всей площади подложки, включая бортики и серединную рейку. Оно позволят регулировать уровень влаги и давления внутри каркаса

Крышку вырезаем из оргстекла, подгоняя под размеры корпуса. Обычное стекло слишком хрупкое для размещения на крыше. Для защиты деревянных частей используем специальную пропитку или краску, которой следует обработать каркас и подложку со всех сторон. Неплохо, если оттенок краски каркаса будет сочетаться с цветом кровельного покрытия.

Покраска выполняет не столько эстетическую функцию, сколько защитную. Каждую деталь следует покрыть минимум 2-3 слоями краски, чтобы в дальнейшем древесину не покоробило от влажного воздуха или перегрева

Монтаж солнечных элементов

Все солнечные модули раскладываем ровными рядами на подложке обратной стороной вверх, чтобы произвести пайку проводников. Для работы потребуется паяльник и припой. Места пайки предварительно необходимо обработать специальным карандашом. Для начала можно потренироваться на двух элементах, соединив их последовательно. Так же последовательно, цепочкой, соединяем все элементы на подложке, в результате должна получиться «змейка».

Каждый элемент устанавливаем строго по разметке и следим за тем, чтобы проводники соседних элементов пересекались в местах пайки

Соединив все элементы, аккуратно поворачиваем их лицевой стороной вверх. Если модулей много, придется пригласить помощников, так как одному спаянные элементы, не повредив, повернуть достаточно сложно. Но перед этим намазываем модули клеем, чтобы прочно закрепить их на панели. В качестве клея лучше использовать силиконовый герметик, причем наносить его следует строго по центру элемента, в одной точке, а не по краям. Это необходимо для предохранения пластин от поломок, если вдруг произойдет небольшая деформация основания. Лист фанеры может прогнуться или разбухнуть из-за изменения влажности, и стабильно приклеенные элементы просто треснут и выйдут из строя.

Закрепив модули на подложке, можно произвести пробный запуск панели и проверить функциональность. Затем основу помещаем в готовый уже каркас и фиксируем по краям шурупами. Чтобы исключить разряд аккумулятора через солнечную батарею, на панель устанавливаем блокировочный диод, закрепляя его герметиком.

Для соединения цепочек можно использовать медный провод или оплетку кабеля, которые фиксируют каждый элемент с обеих сторон, а затем закрепляются герметиком

Пробное тестирование помогает сделать предварительные расчеты. В данном случае они оказались верными — на солнце без нагрузки батарея производит 18,88 В

Сверху установленные элементы накрываем защитным экраном из оргстекла. Перед тем, как зафиксировать его, вновь проверяем работоспособность конструкции. Кстати, тестировать модули можно и в течении всего процесса установки и пайки, группами по нескольку штук. Следим за тем, чтобы герметик просох окончательно, так как его испарения могут покрыть оргстекло непрозрачной пленкой. Выходной провод оснащаем двухконтактным разъемом, чтобы в дальнейшем можно было использовать контроллер.

Одна панель собрана и полностью готова к работе. Все оборудование, включая купленные в интернете элементы, обошлось в 105 долларов

Фотоэлектрические системы частного дома

Электрические домашние системы энергообеспечения с использованием солнечных элементов можно разделить на 3 вида:

  • автономная;
  • гибридная;
  • безаккумуляторная.

Если дом подключен к центральной энергосети, то оптимальным вариантом будет смешанная система: днем питание производится от солнечных батарей, а ночью – от аккумуляторов. Центральная сеть в данном случае является резервом. Когда нет возможности подключиться к центральному энергоснабжению, его заменяют топливными генераторами – бензиновыми или дизельными.

Контроллер необходим для предотвращения короткого замыкания в момент максимальной нагрузки, аккумулятор – для накопления энергии, инвертор – для распределения и подачи ее к потребителю

При выборе наиболее удачного варианта следует учитывать время суток, в которое происходит максимальное потребление энергии. В частных домах пиковый период выпадает на вечер, когда солнце уже зашло, поэтому логичным будет использовать либо подключение к общей сети, либо дополнительное применение генераторов, так как солнечное энергоснабжение происходит в дневное время.

В фотоэлектрических системах энергоснабжения используют сети и с постоянным, и с переменным током, причем второй вариант подходит для размещения приборов на расстоянии более 15 м

Для дачников, режим работы которых часто совпадает со световым днем, подходит солнечная энергосберегающая система, которая начинает функционировать вместе с восходом солнца, а заканчивает вечером.

 

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

пошаговые инструкции по сборке в домашних условиях из разных материалов с фото и видео

Наверное, нет такого человека, который не хотел бы стать более независимым. Возможность полностью распоряжаться собственным временем, путешествовать, не зная границ и расстояний, не задумываться о жилищных и финансовых проблемах — вот что даёт ощущение настоящей свободы. Сегодня мы расскажем о том, как, используя солнечное излучение, снять с себя бремя энергетической зависимости. Как вы догадались, речь пойдёт о солнечных батареях. А если быть точнее, то о том, можно ли своими руками построить настоящую солнечную электростанцию.

История создания и перспективы использования

Идею превращения энергии Солнца в электричество человечество вынашивало давно. Первыми появились гелиотермальные установки, в которых перегретый сконцентрированными солнечными лучами пар вращал турбины генератора. Прямое преобразование стало возможным лишь в середине XIX века, после того, как француз Александр Эдмон Баккарель открыл фотоэлектрический эффект. Попытки создать на основании этого явления действующую солнечную ячейку увенчались успехом лишь полвека спустя, в лаборатории выдающегося русского учёного Александра Столетова. Полностью описать механизм фотоэлектрического эффекта удалось ещё позже — человечество обязано этим Альберту Энштейну. К слову, именно за эту работу он получил Нобелевскую премию.

Баккарель, Столетов и Энштейн — вот те учёные, которые заложили фундамент современной солнечной энергетики

О создании первого солнечного фотоэлемента на основе кристаллического кремния возвестили мир сотрудники компании Bell Laboratories в далёком апреле 1954 года. Эта дата, по сути, и является отправной точкой технологии, которая в скором времени сможет стать полноценной заменой углеводородному топливу.

Поскольку ток одной фотоэлектрической ячейки составляет миллиамперы, то для получения электроэнергии достаточной мощности их приходится соединять в модульные конструкции. Защищённые от внешнего воздействия массивы солнечных фотоэлементов и являются солнечной батареей (из-за плоской формы устройство нередко называют солнечной панелью).

Преобразование солнечного излучения в электричество имеет огромные перспективы, ведь на каждый квадратный метр земной поверхности приходится в среднем 4.2 кВт/час энергии в день, а это экономия практически одного барреля нефти в год. Изначально используемая лишь для космической отрасли технология уже в 80-х годах прошлого века стала настолько обыденной, что фотоэлементы стали использовать в бытовых целях — в качестве источника питания калькуляторов, фотоаппаратов, светильников и т. д. Параллельно создавались и «серьёзные» гелиоэлектрические установки. Закреплённые на крышах домов, они позволяли полностью отказаться от проводного электричества. Сегодня можно наблюдать рождение электростанций, представляющих собой многокилометровые поля из кремниевых панелей. Вырабатываемая ими мощность позволяет питать целые города, поэтому можно с уверенностью говорить о том, что будущее — за солнечной энергетикой.

Современные солнечные электростанции представляют собой многокилометровые поля фотоэлементов, способные снабжать электричеством десятки тысяч домов

Солнечная батарея: как это работает

После того как Энштейн описал фотоэлектрический эффект, миру открылась вся простота такого, казалось бы, сложного физического явления. В его основе лежит вещество, отдельные атомы которого находятся в неустойчивом состоянии. При «бомбардировке» фотонами света из их орбит выбиваются электроны — вот они-то и являются источниками тока.

Практически полвека фотоэффект не имел практического применения по одной простой причине — отсутствовала технология получения материалов с неустойчивой атомной структурой. Перспективы дальнейших исследований появились лишь с открытием полупроводников. Атомы этих материалов имеют либо избыток электронов (n-проводимость), или же испытывают в них нехватку (p-проводимость). При использовании двухслойной структуры со слоем n-типа (катод) и p-типа (анод), «обстрел» фотонами света выбивает электроны из атомов n-слоя. Покидая свои места, они устремляются на свободные орбиты атомов p-слоя и далее через подключённую нагрузку возвращаются на исходные позиции. Наверное, каждый из вас знает, что движение электронов в замкнутом контуре представляет собой электрический ток. Вот только заставить электроны перемещаться удаётся не благодаря магнитному полю, как в электрических генераторах, а за счёт потока частиц солнечного излучения.

Солнечная панель работает благодаря фотоэлектрическому эффекту, который был открыт ещё в начале XIX века

Поскольку мощность одного фотоэлектрического модуля недостаточна для питания электронных устройств, то для получения требуемого напряжения используется последовательное подключение множества ячеек. Что же касается силы тока, то её наращивают параллельным соединением определённого количества таких сборок.

Генерация электричества в полупроводниках напрямую зависит от количества солнечной энергии, поэтому фотоэлементы не только устанавливают под открытым небом, но и стараются сориентировать их поверхность перпендикулярно падающим лучам. А чтобы защитить ячейки от механических повреждений и атмосферного воздействия, их монтируют на жёстком основании и сверху защищают стеклом.

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.

Какие фотоэлементы лучше всего подходят для солнечной батареи и где их можно найти

Изготовленные кустарным способом солнечные панели всегда будут находиться на шаг позади своих заводских собратьев, и на то есть несколько причин. Во-первых, известные производители тщательно отбирают фотоэлементы, отсеивая ячейки с нестабильными или сниженными параметрами. Во-вторых, при изготовлении гелиоэлектрических батарей используется специальное стекло с повышенным светопропусканием и сниженной отражающей способностью — найти такое в продаже практически невозможно. И в-третьих, прежде чем приступать к серийному выпуску, все параметры промышленных образцов обкатывают с использованием математических моделей. В итоге минимизируется влияние нагрева ячеек на КПД батареи, улучшается система отвода тепла, находится оптимальное сечение соединяющих шин, исследуются пути снижения скорости деградации фотоэлементов и т. д. Решать подобные задачи, не имея оборудованной лаборатории и соответствующей квалификации, невозможно.

Низкая стоимость самодельных солнечных батарей позволяет построить установку, позволяющую полностью отказаться от услуг энергокомпаний

Тем не менее сделанные своими руками солнечные батареи показывают неплохие результаты производительности и не так уж и сильно отстают от промышленных аналогов. Что же касается цены, то здесь мы имеем выигрыш более чем в два раза, то есть при одинаковых затратах самоделки дадут в два раза больше электроэнергии.

Учитывая всё вышесказанное, вырисовывается картина того, какие фотоэлементы подходят под наши условия. Плёночные отпадают по причине отсутствия в продаже, а аморфные — из-за короткого срока службы и низкого КПД. Остаются ячейки из кристаллического кремния. Надо сказать, что в первом самодельном устройстве лучше использовать более дешёвые «поликристаллы». И только обкатав технологию и «набив руку», следует переходить на монокристаллические ячейки.

Для обкатки технологий подойдут дешёвые некондиционные фотоэлементы — как и качественные устройства, их можно купить на зарубежных торговых площадках

Что касается вопроса, где взять недорогие солнечные элементы, то их можно найти на зарубежных торговых площадках типа Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon и др. Там они продаются как в виде отдельных фотоэлементов различных размеров и производительности, так и готовыми наборами для сборки солнечных панелей любой мощности.

Продавцы нередко предлагают фотоэлементы так называемого класса «B», которые представляют собой повреждённые солнечные батареи моно- или поликристаллического типа. Небольшие сколы, трещины или отсутствие уголков практически не сказывается на производительности ячеек, зато позволяет приобрести их по гораздо меньшей стоимости. Именно по этой причине их выгоднее всего использовать в самодельных гелиоэнергетических устройствах.

Можно ли заменить фотоэлектрические пластины чем-то другим

Редко у какого домашнего мастера не найдётся заветной коробочки со старыми радиодеталями. А ведь диоды и транзисторы от старых приёмников и телевизоров являются всё теми же полупроводниками с p-n-переходами, которые при освещении солнечным светом вырабатывают ток. Воспользовавшись этими их свойствами и соединив несколько полупроводниковых приборов, можно сделать самую настоящую солнечную батарею.

Для изготовления маломощной солнечной батареи можно использовать старую элементную базу полупроводниковых приборов

Внимательный читатель сразу же спросит, в чём подвох. Зачем платить за фабричные моно- или поликристаллические ячейки, если можно использовать то, что лежит буквально под ногами. Как всегда, дьявол скрывается в деталях. Дело в том, что самые мощные германиевые транзисторы позволяют получить на ярком солнце напряжение не более 0.2 В при силе тока, измеряемой микроамперами. Для того чтобы достичь параметров, которые выдаёт плоский кремниевый фотоэлемент, понадобится несколько десятков, а то и сотен полупроводников. Сделанная из старых радиодеталей батарея сгодится разве что для зарядки кемпингового светодиодного фонаря или небольшого аккумулятора мобильного телефона. Для реализации более масштабных проектов, без покупных солнечных ячеек не обойтись.

На какую мощность солнечных батарей можно рассчитывать

Задумываясь о строительстве собственной солнечной электростанции, каждый мечтает о том, чтобы полностью отказаться от проводного электричества. Для того чтобы проанализировать реальность этой затеи, сделаем небольшие расчёты.

Узнать суточное потребление электроэнергии несложно. Для этого достаточно заглянуть в присланный энергосбывающей организацией счёт и разделить количество указанных там киловатт на число дней в месяце. К примеру, если вам предлагают оплатить 330 кВт×час, то это значит, что суточное потребление составляет 330/30=11 кВт×час.

График зависимости мощности солнечной батареи в зависимости от освещённости

В расчётах следует обязательно учитывать тот факт, что солнечная панель будет вырабатывать электричество только в светлое время суток, причём до 70% генерации осуществляется в период с 9 до 16 часов. Кроме того, эффективность работы устройства напрямую зависит от угла падения солнечных лучей и состояния атмосферы.

Небольшая облачность или дымка снизят эффективность токоотдачи гелиоустановки в 2–3 раза, тогда как затянутое сплошными облаками небо спровоцирует падение производительности в 15–20 раз. В идеальных условиях для генерации 11 кВт×час энергии было бы достаточно солнечной батареи мощностью 11/7 = 1.6 кВт. Учитывая влияние природных факторов, этот параметр следует увеличить примерно на 40–50%.

Кроме того, есть ещё один фактор, заставляющий увеличить площадь используемых фотоэлементов. Во-первых, не следует забывать о том, что ночью батарея работать не будет, а значит, понадобятся мощные аккумуляторы. Во-вторых, для питания бытовых приборов нужен ток напряжением 220 В, поэтому понадобится мощный преобразователь напряжения (инвертор). Специалисты утверждают, что потери на накопление и трансформацию электроэнергии забирают до 20–30% от её общего количества. Поэтому реальная мощность солнечной батареи должна быть увеличена на 60–80% от расчётной величины. Принимая значение неэффективности в 70%, получаем номинальную мощность нашей гелиопанели, равную 1.6 + (1.6×0.7) =2.7 кВт.

Использование сборок из высокотоковых литиевых аккумуляторов является одним из наиболее изящных, но отнюдь не самым дешёвым способом хранения солнечной электроэнергии

Для хранения электроэнергии понадобятся низковольтные аккумуляторы, рассчитанные на напряжение 12, 24 или 48 В. Их ёмкость должна быть рассчитана на суточное потребление энергии плюс потери на трансформацию и преобразование. В нашем случае понадобится массив батарей, рассчитанных на хранение 11 + (11×0.3) = 14.3 кВт×час энергии. Если использовать обычные 12-вольтовые автомобильные аккумуляторы, то понадобится сборка на 14300 Вт×ч / 12 В = 1200 А×ч, то есть шесть аккумуляторов, рассчитанных на 200 ампер-часов каждый.

Как видите, даже для того, чтобы обеспечить электричеством бытовые потребности средней семьи, понадобится серьёзная гелиоэлектрическая установка. Что касается использования самодельных солнечных батарей для отопления, то на данном этапе такая затея не выйдет даже на границы самоокупаемости, не говоря уж о том, чтобы можно было что-то сэкономить.

Расчёт размера батареи

Размер батареи зависит от требуемой мощности и габаритов источников тока. При выборе последних вы обязательно обратите внимание на предлагаемое разнообразие фотоэлементов. Для использования в самодельных устройствах удобнее всего выбирать солнечные ячейки среднего размера. Например, рассчитанные на выходное напряжение 0.5 В и силу тока до 3 А поликристаллические панели размером 3×6 дюймов.

При изготовлении солнечной батареи они будут последовательно соединяться в блоки по 30 шт, что позволит получить требуемое для зарядки автомобильной батареи напряжение 13–14 В (учитывая потери). Максимальная мощность одного такого блока составляет 15 В × 3 А = 45 Вт. Исходя из этого значения, будет нетрудно подсчитать, сколько элементов понадобится для постройки солнечной панели заданной мощности и определить её размеры. Например, для постройки 180-ваттного солнечного электрического коллектора понадобится 120 фотоэлементов общей площадью 2160 кв. дюймов (1.4 кв.м).

Постройка самодельной солнечной батареи

Прежде чем приступать к изготовлению солнечной панели, следует решить задачи по её размещению, рассчитать габариты и подготовить необходимые материалы и инструмент.

Правильный выбор места установки — это важно

Поскольку солнечная панель будет изготавливаться своими руками, соотношение её сторон может быть любым. Это очень удобно, поскольку самодельное устройство можно более удачно вписать в экстерьер кровли или дизайн загородного участка. По этой же причине выбирать место для монтажа батареи следует ещё до начала проектировочных мероприятий, не забывая учитывать несколько факторов:

  • открытость места для солнечных лучей в течение светового дня;
  • отсутствие затеняющих построек и высоких деревьев;
  • минимальное расстояние до помещения, в котором установлены аккумулирующие мощности и преобразователи.

Конечно, установленная на крыше батарея выглядит более органично, однако размещение устройства на земле имеет больше преимуществ. В этом случае исключается возможность повреждения кровельных материалов при установке поддерживающего каркаса, снижается трудоёмкость монтажа устройства и появляется возможность своевременного изменения «угла атаки солнечных лучей». И что самое главное — при нижнем размещении будет намного проще поддерживать чистоту поверхности солнечной панели. А это является залогом того, что установка будет работать в полную силу.

Монтаж солнечной панели на крыше вызвана скорее нехваткой места, чем необходимостью или удобством эксплуатации

Что понадобится в процессе работы

Приступая к изготовлению самодельной солнечной панели, следует запастись:

  • фотоэлементами;
  • многожильным медным проводом или специальными шинами для соединения солнечных ячеек;
  • припоем;
  • диодами Шоттки, рассчитанными на токоотдачу одного фотоэлемента;
  • качественным антибликовым стеклом или плексигласом;
  • рейками и фанерой для изготовления каркаса;
  • силиконовым герметиком;
  • метизами;
  • краской и защитным составом для обработки деревянных поверхностей.

В работе понадобится самый простой инструмент, который всегда есть под рукой у домовитого хозяина — паяльник, стеклорез, пила, отвёртка, малярная кисть и др.

Инструкция по изготовлению

Для изготовления первой солнечной батареи лучше всего использовать фотоэлементы с уже припаянными выводами — в этом случае уменьшается риск повреждения ячеек при сборке. Тем не менее, если вы имеете навыки обращения с паяльником, то сможете немного сэкономить, купив солнечные элементы с нераспаянными контактами. Для постройки панели, которую мы рассматривали в приведённых выше примерах, понадобится 120 пластин. Используя соотношение сторон примерно 1:1, потребуется укладка 15 рядов фотоэлементов по 8 штук в каждом. При этом мы сможем каждые два «столбика» соединить последовательно, а четыре таких блока подключить параллельно. Таким образом можно избежать путаницы в проводах и получить ровный, красивый монтаж.

Схема электрических соединений домашней солнечной электростанции

Корпус

Сборку солнечной панели всегда следует начинать с изготовления корпуса. Для этого нам понадобятся алюминиевые уголки или деревянные рейки высотой не более 25 мм — в этом случае они не будут бросать тень на крайние ряды фотоэлементов. Исходя из размеров наших кремниевых ячеек размером 3х6 дюймов (7.62х15.24 см), размер рамы должен составлять не менее 125х 125 см. Если вы решите использовать другое соотношение сторон (например, 1:2), то каркас можно дополнительно усилить поперечиной из рейки такого же сечения.

Обратную сторону корпуса следует зашить панелью из фанеры или OSB, а в нижнем торце рамы просверлить вентиляционные отверстия. Соединение внутренней полости панели с атмосферой понадобится для выравнивания влажности — в противном случае не избежать запотевания стёкол.

Для изготовления корпуса солнечной панели подойдут самые простые материалы — деревянные рейки и фанера

По внешнему размеру каркаса вырезают панель из плексигласа или высококачественного стекла высокой степени прозрачности. В крайнем случае можно использовать оконное стекло толщиной до 4 мм. Для его крепления подготавливают уголковые кронштейны, в которых выполняют сверления для крепления к раме. При использовании оргстекла можно проделать отверстия непосредственно в прозрачной панели — это упростит сборку.

Чтобы защитить деревянный корпус солнечной батареи от влаги и грибка, его пропитывают антибактериальным составом и окрашивают масляной краской.

Для удобства сборки электрической части, из ДВП или другого диэлектрического материала вырезают подложку по внутреннему размеру рамы. В дальнейшем на ней будет выполняться монтаж фотоэлементов.

Пайка пластин

Перед тем как начать пайку, следует «прикинуть» укладку фотоэлементов. В нашем случае понадобится 4 массива ячеек по 30 пластин в каждом, причём располагаться в корпусе они будут пятнадцатью рядами. С такой длинной цепочкой будет неудобно работать, к тому же возрастает риск повреждения хрупких стеклянных пластин. Рационально будет соединять по 5 деталей, а окончательную сборку выполнять после того, как фотоэлементы будут смонтированы на подложке.

Для удобства, фотоэлементы можно смонтировать на непроводящей подложкке из текстолита, оргстекла или ДВП

После соединения каждой цепочки, следует проверить её работоспособность. Для этого каждую сборку помещают под настольную лампу. Записывая значения силы тока и напряжения, можно не только контролировать работоспособность модулей, но и сравнивать их параметры.

Для пайки используем маломощный паяльник (максимум 40 Вт) и хороший, легкоплавкий припой. Его в небольшом количестве наносим на выводные части пластин, после чего, соблюдая полярность подключения, соединяем детали друг с другом.

При пайке фотоэлементов следует проявлять максимальную аккуратность, поскольку эти детали отличаются повышенной хрупкостью

Собрав отдельные цепочки, разворачиваем их тыльной частью к подложке и при помощи силиконового герметика приклеиваем к поверхности. Каждый 15-вольтовый блок фотоэлементов снабжаем диодом Шоттки. Этот прибор позволяет току протекать только в одном направлении, поэтому не позволит аккумуляторам разряжаться при низком напряжении солнечной панели.

Окончательное соединение отдельных цепочек фотоэлементов выполняют согласно представленной выше электрической схеме. В этих целях можно использовать специальную шину или многожильный медный провод.

Навесные элементы солнечной батареи следует закрепить термоклеем или саморезами

Сборка панели

Подложки с расположенными на них фотоэлементами укладывают в корпус и крепят саморезами. Если рама усиливалась поперечиной, то в ней выполняют несколько сверлений под монтажные провода. Кабель, который выводят наружу, надёжно фиксируют на раме и припаивают к выводам сборки. Чтобы не путаться с полярностью, лучше всего использовать двухцветные провода, подключая красный вывод к «плюсу» батареи, а синий — к её «минусу». По верхнему контуру рамы наносят сплошной слой силиконового герметика, поверх которого укладывают стекло. После окончательной фиксации сборку солнечной батареи считают законченной.

После того, как на герметик будет установлено защитное стекло, панель можно транспортировать к месту установки

Установка и подключение солнечной батареи к потребителям

В силу ряда причин самодельная солнечная панель является достаточно хрупким устройством, поэтому требует обустройства надёжного поддерживающего каркаса. Идеальным вариантом будет конструкция, которая позволит ориентировать источник бесплатной электроэнергии в обеих плоскостях, однако сложность такой системы чаще всего является весомым доводом в пользу простой наклонной системы. Она представляет собой подвижную раму, которую можно выставить под любым углом к светилу. Один из вариантов каркаса, сбитого из деревянного бруса, представлен ниже. Вы же можете использовать для его изготовления металлические уголки, трубы, шины и т. д. – всё, что есть под руками.

Чертёж каркаса солнечной батареи

Чтобы подключить солнечную батарею к аккумуляторам, понадобится контроллер заряда. Этот прибор будет следить за степенью заряда и разряда батарей, контролировать токоотдачу и выполнять переключение на сетевое питание при значительной просадке напряжения. Прибор необходимой мощности и требуемого функционала можно купить в тех же торговых точках, где продаются фотоэлементы. Что касается питания бытовых потребителей, то для этого потребуется трансформировать низковольтное напряжение в 220 В. С этим успешно справляется другое устройство — инвертор. Надо сказать, что отечественная промышленность выпускает надёжные приборы с хорошими ТТХ, поэтому преобразователь можно купить на месте — бонусом в этом случае будет «настоящая» гарантия.

Одной солнечной батареи для полноценного электроснабжения дома будет недостаточно — понадобятся еще и аккумуляторы, контроллер заряда и инвертор

В продаже можно найти инверторы одной и той же мощности, отличающиеся по цене в разы. Подобный разброс объясняется «чистотой» выходного напряжения, что является необходимым условием питания отдельных электрических устройств. Преобразователи с так называемой чистой синусоидой имеют усложнённую конструкцию, и как следствие, более высокую стоимость.

Видео: изготовление солнечной панели своими руками

Постройка домашней солнечной электростанции является нетривиальной задачей и требует как финансовых и временных затрат, так и минимальных знаний основ электротехники. Приступая к сборке солнечной панели, следует соблюдать максимальное внимание и аккуратность — только в этом случае можно рассчитывать на удачное решение вопроса. Напоследок хотелось бы напомнить о том, что загрязнение стекла является одним из факторов падения производительности. Не забывайте своевременно чистить поверхность солнечной панели, иначе она не сможет работать на полную мощность.

Пошаговая инструкция по изготовлению раскладной солнечной батареи для туристов

Складная солнечная батарея — это туристический девайс для зарядки смартфонов и камер. Для самостоятельной сборки нужно купить панели и стабилизатор.

Что это и зачем нужна

Солнечная батарея для походов — это портативное приспособление, которое преобразует энергию солнца в постоянный электрический ток. С помощью устройства можно заряжать различные электронные девайсы:

  • смартфоны;
  • GPS-навигаторы;
  • ноутбуки
  • автомобильные аккумуляторы;
  • планшеты;
  • видео и фотокамеры.

Прибор понравится любителям телефонов с солнечной подзарядкой и других электронных приспособлений, использующих альтернативные источники энергии.

Складная конструкция позволяет брать батарею с собой в любое путешествие. Дополнительные плюсы: малый объем и вес, отсутствие шума во время работы. Устройство можно собрать самостоятельно, взяв за основу солнечные панели.

Что понадобится

Чтобы смастерить складную солнечную батарею своими руками, следует заранее подготовить следующие элементы:

  • солнечные 12-вольтовые панели — 3 шт. Подойдут китайские с мощностью в 2 Вт;
  • понижающий преобразователь, так как для солнечной батареи понадобится не 12, а лишь 5 В.;
  • паяльник;
  • термоклей;
  • многожильный провод;
  • ненужный кабель с microUSB;
  • короб для прокладки проводов 25х25 мм;
  • толстый скотч;
  • спирт для обезжиривания;
  • акриловый электроизоляционный лак. Альтернативный вариант — обычное средство для ногтей.

Дополнительно можно подготовить powerbank для накопления солнечной энергии, но это необязательно.

Пошаговая инструкция

Процесс сборки батареи можно разбить на несколько этапов. Первым делом необходимо смастерить раскладную солнечную панель так, чтобы она выглядела как гармошка. Алгоритм действий:

  1. Нижняя часть первой панели обезжиривается спиртом и переворачивается.
  2. Сверху укладывается вторая панель, обезжиривается с одной стороны и приклеивается к нижней скотчем через стык.
  3. Поверх кладется третья панель и также приклеивается к нижней, но с другой стороны. В итоге, должна получится гармошка.
  4. Скотч клеится на лицевую сторону. Таким образом соединяются все элементы. Важный нюанс: сначала следует приклеить клейкую ленту к скотчу, которым соединялись обратные стороны солнечных панелей, затем — разгладить по поверхностям.

Следующим этапом нужно подсоединить провода:

  1. Лудятся площадки, к ним припаиваются провода.
  2. Панели соединяются параллельно, все минусы одним проводом, плюсы — другим.
  3. Общие провода выводятся за пределы солнечной пластины.
  4. На месте сгиба провода загибаются параллельно панелям. Если пропустить этот шаг, после очередного закрытия и открытия они могут порваться.
  5. Все провода закрепляются скотчем.
  6. Контакты и места спайки проводов смазываются лаком.

Далее нужно подготовить преобразователь:

  1. От ненужного microUSB кабеля отрезается кусок 20 см в длину.
  2. Оставляются лишь красный и черный провод. Они зачищаются и припаиваются к преобразователю. Важно: если следить за дорожкой на плате, черный должен вести к минусу входа на прибор.
  3. Кончик фиксируется.
  4. Из короба для прокладки проводов изготавливается защитный корпус: крышка покрывается термоклеем, к ней приклеивается преобразователь. Порт USB должен выглядывать за край на 2-3 мм. Лишнее отрезается.
  5. Делается верхняя крышка. Из короба вырезается белая деталь, показанная на фотографии ниже. Выпирающие части станут заглушками, но в них нужно будет сделать отверстия.

Теперь осталось лишь соединить элементы:

  1. Преобразователь крепится к панели с помощью широкой полоски двустороннего скотча.
  2. Проводки из панели, расположенной посередине, зажимаются в клеммники. Если перепутать плюс и минус, то батарея не будет работать.
  3. Приспособление закрывается коробом.
  4. Щели заливаются термоклеем.

На этом изготовление прибора можно закончить, но лучше сделать батарею еще удобнее, создав подпорку. Для этого подойдет powerbank, на который клеится лента-липучка. Аналогичная — на панель. Приборы теперь будут работать сообща, и powerbank будет выступать одновременно и опорой, и накопителем солнечной энергии. Все, устройство готово.

Автолюбителей, заинтересованных в альтернативных источниках энергии, также может заинтересовать возможность установить на машину собственную гелиопанель для зарядки аккумулятора.

Технические характеристики

Складные солнечные панели для туризма обеспечат напряжение на выходе около 5 В, мощность составит 3,2 Вт. По факту, для зарядки смартфона необходимо провести 3-4 часа на солнце. Для зарядки powerbank придется подождать 14-15 часов.

Самодельная солнечная батарея — это удобный, компактный девайс, который пригодится каждому походнику или любителю путешествий. А если сделать прибор самостоятельно, то удастся значительно снизить стоимость.

Установка солнечных панелей

: пошаговая инструкция по установке солнечных батарей

Самостоятельная установка солнечных панелей может быть экономически эффективным и полезным занятием; вы можете сэкономить значительную сумму денег, исключив подрядчиков из уравнения и гордясь своей собственной работой.

Однако для начинающего мастера по изготовлению солнечных батарей знание того, как устанавливать солнечные панели, может показаться сложной задачей. Не бойся! Независимо от того, рассматриваете ли вы систему с привязкой к сети или автономное решение, мы создали исчерпывающее пошаговое руководство по установке солнечных панелей, которое поможет вам на каждом этапе процесса установки солнечных батарей.

Планирование и безопасность установки солнечных батарей

Ключом к успеху любого проекта установки солнечных панелей является наличие четко составленного плана с мерами по обеспечению безопасности всех участников.

На самом деле, есть несколько вещей, которые вы можете сделать еще до того, как распаковать свою систему, чтобы убедиться, что процесс установки солнечной энергии проходит гладко от начала до конца. К ним относятся:

  • Закупочные материалы, которые не включены в ваш груз (электропроводка, инструменты и т. Д.).)
  • Сохранение организованности при распаковке системы
  • Осмотр вашего груза, чтобы убедиться, что ничего не пропало или не повреждено
  • Изучение правил безопасности при установке вашей системы

Материалы для покупки

Наши пакеты включают оборудование и материалы, которые помогут вам в успешной работе монтаж. В дополнение к тому, что входит в наши пакеты, соберите дополнительное оборудование и материалы, необходимые для установки солнечных панелей, в том числе:

Электропроводка

На вашей электрической схеме будут указаны размер и длина провода, необходимого для вашего проекта.Попросите копию схемы подключения к исходным материалам в вашем местном хозяйственном магазине.

Распределительные коробки и соединители

  • Используйте изолированные наконечники или другие одобренные устройства для сращивания (без гаек для соединений постоянного тока).
  • Все соединительные и соединительные коробки должны соответствовать требованиям по напряжению и силе тока для цепи, частью которой они являются.
  • Коробки для установки вне помещений должны быть рассчитаны на использование вне помещений.
  • Заземленные соединения обычно требуют необратимого соединения.

Пример: Необратимое соединение.

Выключатели переменного тока и вспомогательные панели

  • Выключатели переменного тока необходимы для импорта / экспорта энергии переменного тока от вашего оборудования.
  • Автоматические выключатели имеют несколько различных вариантов монтажа. Список совместимых опций см. На панели автоматического выключателя переменного тока.
  • Выделенные субпанели часто используются для объединения солнечных цепей переменного тока. Субпанели не позволяют размещать в них выключатели нагрузки.
  • Субпанели переменного тока должны иметь размер, достаточный для перекрытия мощности, поступающей от солнечных контуров.

Разъединители и предохранители переменного тока

  • Для большинства систем требуется блокируемый предохранительный выключатель.
  • Обычное соединение, которое обеспечивает обратное питание в сеть, потребует ручного отключения переменного тока без предохранителей. Это может быть включено в вашу систему — проверьте список деталей в вашем бланке предложения / заказа.
  • Для подключения ответвителя на стороне сети потребуется ручное отключение переменного тока с предохранителем.Предохранитель обеспечивает необходимую защиту цепи от сверхтока.
  • Разъединители переменного тока должны устанавливаться снаружи, обычно в пределах 10 футов или в прямой видимости от вашего основного счетчика счетов. Обратитесь к своему AHJ (орган, имеющий юрисдикцию), чтобы узнать подробности о требованиях к размещению.

PV-счетчики

  • Если вы устанавливаете сетевую систему, вашему коммунальному предприятию может потребоваться специальный PV-счетчик для измерения продукции, поступающей от солнечной батареи.
  • Во многих случаях вам просто нужно установить гнездо или основание счетчика. Коммунальная компания установит лицевую панель счетчика, как только вы получите разрешение на активацию системы.
  • Обратитесь в вашу коммунальную компанию для получения списка одобренных розеток для счетчиков.

Пример: PV-метр Itron.

Трубопроводы и измерители

  • NEC (Национальный электротехнический кодекс) требует, чтобы солнечная проводка была переведена в кабелепровод перед тем, как покинуть массив. Если не указано иное, требуется EMT (электрическая металлическая трубка).
  • При необходимости вы можете использовать кабелепровод большего размера, чем указано, для облегчения прохождения проводов. Никогда, не используйте кабелепровод меньшего диаметра, чем указано в ваших планах.
ЕМТ и кабелепровод ЛОР

ЕМТ — это тонкостенный жесткий кабельный канал, который необходимо заземлить. Его почти всегда делают из стали. ЕМТ следует использовать, если местные власти не одобрили кабелепровод от ЛОР для вашего проекта.

ENT — неметаллическая гибкая дорожка качения, которую не нужно заземлять и которую можно согнуть вручную.ЛОР более экономичен и с ним легче работать, но это не допускается большинством строительных норм.

Пример: Электрометаллические трубки (EMT).

Монтажные материалы

Монтаж на земле — для монтажа на земле требуется бетон, опалубка и 2- или 3-дюймовые механические трубы. Поскольку доставка этих материалов обходится дорого, дешевле покупать их на месте. В вашем отчете по стеллажам будет указано общее количество погонных футов трубы и кубические ярды бетона, необходимые для проекта.

Вам также понадобятся пиломатериалы, чтобы построить каркас, чтобы удерживать трубы на месте, пока бетон застывает. Это полезное руководство от IronRidge объясняет, как это работает. Раздел о наземном креплении данного руководства по установке солнечных панелей также содержит дополнительную информацию о строительстве подконструкции.

Крепление на крышу — Купите несколько тюбиков кровельного герметика для предотвращения утечек и повреждения ветром. Убедитесь, что у вас есть герметик, подходящий для вашего кровельного материала.

Также подумайте о покупке хорошей дрели, если у вас ее нет.Вы будете использовать длинное сверло 1/8 дюйма и головку глубиной 7/16 дюйма для стопорных болтов.

Пример: Герметик для крыш Henry. Выберите герметик, предназначенный для работы с вашим кровельным материалом.

Распаковка

После того, как ваша система прибудет, есть 24-часовое окно с момента доставки для подачи претензий по доставке в Unbound Solar. Немедленно распакуйте вашу систему, чтобы проверить ее на предмет повреждений или недостающих частей.

  • Найдите чистое открытое место, где вы можете распаковать и осмотреть свое оборудование.
  • Поместите незакрепленные детали в закрывающиеся пластиковые пакеты и промаркируйте их, чтобы они не потерялись.
  • Проверьте содержимое посылки по упаковочному листу, чтобы убедиться, что все там есть.
  • Если есть какие-либо отсутствующие или поврежденные элементы, сделайте фотографии для справки и немедленно свяжитесь с Unbound Solar, чтобы решить проблему.
  • Если вы не планируете устанавливать сразу, поместите аккумуляторы в зарядное устройство как можно скорее. Батареи могут выйти из строя, если они будут находиться без зарядки в течение длительного периода времени.
  • Если вы купили микро-инверторы или оптимизаторы мощности, сохраните всю документацию с наклейками или QR-кодами. Они будут использоваться для создания карты массива позже, чтобы вы знали, какой блок управляет какой панелью.

Организованность при распаковке может облегчить установку.

Соображения безопасности

Поскольку установка солнечных батарей связана с подъемом тяжестей, электромонтажными работами и, возможно, лазанием по крыше, безопасность должна иметь приоритет всегда . В конце концов, что хорошего в новой солнечной системе, если вас нет рядом, чтобы насладиться ее преимуществами?

Воспользуйтесь нашим руководством по установке солнечных панелей, чтобы обеспечить безопасность себе и окружающим на протяжении всего процесса установки.

Защитное снаряжение

Солнечное оборудование может вызвать порезы, царапины, порезы, выбоины и колотые раны. Используйте подходящее оборудование и не забывайте делать перерывы, чтобы не переутомиться.

  • Всегда используйте защитные очки, перчатки и обувь с закрытым носком.
  • Снимите все металлические украшения, включая часы.
  • При замешивании бетона надевайте длинные рукава, чтобы не обжечься. Для кровельных работ используйте кровельный анкер и ремни безопасности.

Защита от падения (крепления на крыше)

Если вы устанавливаете систему крепления на крыше, защита от падения требуется каждый раз, когда вы или ваши помощники находитесь на крыше.

  • Установить кровельные анкеры.
  • Каждый раз, когда вы находитесь на крыше, используйте привязные ремни безопасности, прикрепленные к якорю.
  • Ботинки для установки на крышу с плоской подошвой могут помочь лучше удерживать черепицу, черепицу или металл.
  • Рассмотрите возможность аренды строительных лесов и / или стрелового подъемника, чтобы облегчить людям и оборудованию подъем на высоту.
  • Помните о погодных условиях, которые могут временно сделать работу на крыше небезопасной.

Ремень безопасности , такой как этот от Super Anchor, обеспечивает дополнительный уровень защиты во время работы на крыше.

Безопасность при копании (наземное крепление)

Даже если вы твердо стоите на земле, опасность все равно существует.Если вы устанавливаете панели на землю, обязательно соблюдайте следующие меры безопасности.

  • Позвоните в местные органы власти, прежде чем начинать какие-либо земляные работы, чтобы избежать попадания в подземные газовые или электрические линии.
  • Если вы используете автобетоносмеситель, не проезжайте через септические или дренажные линии и избегайте низко висящих линий электропередач или телефонных линий
    .
  • Избегать контакта с влажным бетоном, так как это может вызвать ожоги каустической соды на голой коже. Надевайте перчатки, защитные очки и носите одежду с длинными рукавами.
  • Используйте респираторную маску N-95 при замешивании собственного бетона, чтобы избежать вдыхания вредных химикатов.
  • Если вы используете тяжелое оборудование, пройдите обучение работе с ним или обратитесь к опытному оператору на месте.

Если вы смешиваете бетон самостоятельно, наденьте респираторную маску N-95, чтобы избежать вдыхания небезопасных химикатов.

Электробезопасность

  • Снимите все металлические украшения, включая часы.
  • Держите под рукой мультиметр.Перед тем, как продолжить, проверьте проводники и терминаторы, чтобы убедиться в наличии нулевого напряжения.
  • Убедитесь, что все провода зачищены и / или правильно заделаны, используя динамометрический ключ / отвертку, когда это необходимо.
  • Прокладывайте провода вдали от острых краев и точек защемления, которые могут повредить провод.

Держите под рукой мультиметр, чтобы убедиться в отсутствии напряжения, прежде чем приступить к работе с системой.

Безопасность при тяжелом подъеме

  • Спланируйте свой подъемник; знайте, что вы двигаетесь и куда перед подъемом.
  • Попросите двух или более человек нести панели при сильном ветре, чтобы избежать несчастных случаев.
  • Убедитесь, что ваша опора устойчива.
  • Поднимайте ноги, приседая, чтобы не увеличивать нагрузку на спину.
  • Избегайте скручивания во время подъема и держите вес близко к телу.
  • Обращайтесь за помощью, когда она вам нужна, и ждите помощи, когда вам нужно. Если вы не уверены, сможете ли вы поднять что-то в одиночку, проявите осторожность.
  • При необходимости используйте подъемник или кран для подъема тяжелого оборудования.

Электропроводка является важной частью любой солнечной установки, и ее особенности зависят от типа устанавливаемой системы. В этом разделе руководства по установке солнечных панелей будет описано, как спланировать прокладку проводки, заземлить систему и установить прерыватель обратного тока для подключения к электросети, если это необходимо.

Управление электропроводкой

Управление электропроводкой — важный (хотя часто упускаемый из виду) фактор, который в долгосрочной перспективе упростит установку вашей солнечной панели.Вот несколько советов, о которых следует помнить:

  • Спланируйте прокладку проводки заранее, чтобы провода не мешали доступу к массиву.
  • Используйте зажимы для проводов, чтобы закрепить заводские провода на месте, чтобы они не двигались на ветру и не касались крыши (требуется в соответствии с Национальным электротехническим кодексом). Зажимы для проводов позволяют проводить провода вдоль направляющих или каркаса солнечной панели.
  • Во многих солнечных компонентах используются пружинные зажимы, которые требуют, чтобы вы надавили на металлический стержень (или другой механизм), чтобы открыть клемму, чтобы можно было закрепить провод.Как только провод будет надежно закреплен, отпустите пружину, которая зажимает провод на месте.

Электрическое соединение

Фактический путь вашей системы электропроводки будет отличаться в зависимости от типа системы, которую вы устанавливаете. Ниже приведены краткие сведения, показывающие, как подключается проводка для каждого типа системы:

Grid-Tie Wiring Path (Централизованный инвертор SolarEdge / SMA)

  • PV-цепочки к распределительной коробке
  • Соединительная коробка к инвертору (-ам)
  • AC Выход на главную / вспомогательную панель

Вы можете посмотреть видео по установке солнечных панелей SolarEdge HD-Wave или SMA Sunny Boy для более подробной демонстрации процесса подключения.

Grid-Tie Wiring Path (Enphase Micro-Inverters)

  • PV панель к микроинвертору
  • Micro-инвертор к магистральному кабелю
  • Магистральные кабели к распределительной коробке
  • Соединительная коробка к главной панели

Enphase имеет подробное видео по установке солнечных панелей, которое вы можете посмотреть для практической демонстрации процесса подключения.

Off-Grid Wiring Path

  • PV-цепочки к блоку сумматора
  • Блок сумматора к контроллеру (ам)
  • Контроллер (ы) заряда к блоку батарей
  • Блок батарей к инвертору (ам)
  • Инвертор (ы) к панели нагрузки
  • Генератор также подключается к инвертору (отдельно от солнечной цепи

Карты массивов для микро-инверторов / оптимизаторов

Если в вашей системе используются микроинверторы или оптимизаторы мощности, это Хорошая идея сделать карту массива, которая идентифицирует, где каждое устройство расположено в массиве.

Эти продукты поставляются с наклейками, QR-кодами или другими уникальными идентификационными маркерами. Прикрепите эти наклейки к листу бумаги, чтобы составить карту массива.

Во время ввода в эксплуатацию подключите эту карту массива к своему программному обеспечению для мониторинга, чтобы сообщить ему расположение каждой панели в массиве. Это позволяет программному обеспечению правильно контролировать производство и сообщать о неисправном оборудовании.

Автономная проводка постоянного тока

  • Автономные системы, как правило, имеют больше оконечных устройств и работают с более высокими токами.Проверьте все соединения переменного и постоянного тока, а также соединения, чтобы убедиться, что все правильно подключено и затянуто.
  • Пометьте соединения карандашом после их затяжки, чтобы знать, какие соединения были затянуты.
  • Если вы подводите комбинированную мощность постоянного тока от солнечной панели к энергоцентру, позаботьтесь о том, чтобы подключить положительный провод солнечной батареи к СОЛНЕЧНОЙ ВХОДНОЙ (+) шине, а не к шине DC BATT (+).

Будьте осторожны, не перепутайте вход солнечной батареи с входом батареи постоянного тока.

  • После подключения проверьте клеммы или шины с помощью измерителя и определите, что они работают при безопасном напряжении, прежде чем приступить к остальной части сборки.

Планирование электрического маршрута

Вам нужно заранее спланировать свой электрический пробег с учетом того, какой тип системы вы устанавливаете.

Опять же, безопасность имеет первостепенное значение: убедитесь, что вы носите рекомендуемое защитное снаряжение (перчатки, защитные очки и обувь с закрытым носком) и устанавливаете проводку в соответствии со схемой подключения.

Субпанели PV

  • В системах с несколькими инверторами может использоваться субпанель переменного тока для объединения цепей переменного тока в единый набор проводников.
  • Выделенные солнечные панели не должны содержать выключателей нагрузки.

Электрическая трасса для установки на крышу

  • Вы можете проложить проводку через чердак, чтобы скрыть ее от глаз, но убедитесь, что она доступна для подключения к массиву, блоку выключателя, панели, измерителю и другим частям система.
  • Используйте кабельные зажимы для закрепления проводки от солнечных панелей и микро-инверторов / оптимизаторов мощности. Зажимы должны удерживать провода на месте при сильном ветре.
  • Не допускайте контакта оголенной проводки с поверхностью крыши.
  • Проложите проводку от солнечного источника до распределительной коробки, затем перейдите к кабелепроводу. Электропроводка должна оставаться в кабелепроводе до тех пор, пока не достигнет инвертора (для сетевых систем) или контроллера заряда (для аккумуляторных систем).
  • Используйте монтажные планки кабелепровода для фиксации участков кабелепровода на крыше.
  • Если возможно, используйте заглушки для прохода кабелепровода для перехода кабелепровода на чердак, чтобы скрыть его из виду.

Участок кабелепровода, удерживаемый на месте заглушкой для проходки кабелепровода Quick Mount.

Маршрут электропроводки для заземления

  • Используйте кабельные зажимы, чтобы организовать открытую проводку под массивом. Их следует защитить от сильного ветра и держать в стороне, чтобы они не мешали техническому обслуживанию.
  • Позвоните в местные органы власти, прежде чем начинать какие-либо земляные работы, чтобы избежать попадания в подземные газовые или электрические линии.
  • Если вы используете автобетононасос или другую тяжелую технику, не проезжайте по подземным газопроводам, водопроводу или септическим системам, которые могут быть повреждены.
  • Ваша электрическая схема покажет вам, на какую глубину вырыть траншею, какие размеры / тип проводки и кабелепровода требуются, а также общее расстояние трассы. Также будет учтено падение / рост напряжения. Часто обращайтесь к нему при планировании пробежки.

Установка инвертора

Установка инвертора может выглядеть по-разному в зависимости от типа солнечной системы.Инверторы для систем с привязкой к сетке можно монтировать на стене в помещении, на открытом воздухе или монтировать на задней части наземного основания. Автономные инверторы необходимо монтировать на стене в помещении.

Настенные инверторы (сетевые и автономные)

  • Следуйте инструкциям производителя в отношении зазоров для установки, чтобы обеспечить эффективное охлаждение оборудования.
  • Инверторы со встроенными выключателями-разъединителями должны устанавливаться на высоте менее 2 метров (6,5 футов) от земли.Исключение составляют случаи, когда конструкция системы содержит другой выключатель, который соответствует требованиям NEC (Национальный электротехнический кодекс) по отключению переменного тока.
  • При установке в гараже любой источник возгорания (инверторы и разъединители) должен находиться на высоте не менее 18 дюймов над землей.
  • При установке вне помещения не допускайте попадания на инвертор прямых солнечных лучей и спринклерных систем.

Инверторы, устанавливаемые на основание, устанавливаемое на земле (только с привязкой к сетке)

  • Устанавливайте инвертор на высоте более 36 дюймов от земли, чтобы избежать разбрызгивания грязи во время сильных дождей.
  • Не допускайте попадания на инвертор прямых солнечных лучей.
  • Используйте фиксатор резьбы на оборудовании, которое крепит кронштейн инвертора к опорной конструкции.

Если вы хотите узнать больше, ознакомьтесь с нашей статьей о солнечных инверторах.

Заземление вашей системы

Надлежащее заземление электрических компонентов вашей солнечной системы является важным шагом. Во-первых, заземленные электрические соединения снижают риск поражения электрическим током, скачков напряжения и накопления статического электричества.Более того, если цепь выходит из строя, заземление обеспечивает безопасный путь для тока короткого замыкания.

Металлические части электрической системы должны быть заземлены (заземлены), а токопроводящие материалы (EMT, металлические коробки и т. Д.) Должны быть заземлены вместе. Последнее гарантирует, что каждая единица оборудования в системе имеет одинаковое сопротивление относительно земли или «опорное сопротивление земли».

В следующих разделах нашего руководства по установке солнечных панелей описаны методы заземления и некоторые дополнительные советы, которые помогут вам правильно заземлить вашу систему.

Заземление EGC и GEC

  • EGC (Заземляющий проводник) — это зеленый или неизолированный медный провод, соединяющий вместе стеллажи, металлические корпуса и кабелепровод EMT.

EGC (Заземляющий проводник оборудования), заземляющий компоненты системы.

  • GEC (Проводник заземляющего электрода) — это провод, соединяющий стержень заземления со службой распределения электроэнергии. В большинстве систем переменного тока нейтральный проводник имеет единственную точку соединения с землей.

Провод CEG, прикрепленный к заземляющему стержню.

  • Заземление нейтрали можно найти в генераторах, распределительных щитах выключателей, центрах питания и другом оборудовании. Ваша система должна иметь только одно соединение нейтрали с землей.

Шина нейтрали (зеленая стрелка) подключена к шине заземления (желтая стрелка).

  • Заземление минусовой цепи постоянного тока необходимо для любой системы. Он входит в состав любой системы, имеющей «защиту от замыкания на землю».”

Отрицательное соединение постоянного тока с землей.

Интегрированное заземление

  • UFO (универсальный крепежный объект) IronRidge и связанные крепежные детали позволяют заземлить всю солнечную батарею с помощью одного заземляющего наконечника.
  • В других креплениях, например, на опорах, не будет встроенных решений для заземления. Каждую панель и компонент стойки необходимо заземлить с помощью заземляющих зажимов или наконечников, перечисленных в UL.

Установка выключателя обратного питания (только для привязки к сетке)

Для солнечных систем с привязкой к сетке требуется выключатель обратного питания, который представляет собой устройство, добавленное к вашей основной панели выключателя.Это позволяет вашей системе подавать вырабатываемую электроэнергию в энергосистему.

Прерыватель обратного питания солнечной энергии установлен на противоположном конце панели прерывателя от входного прерывателя сети. Возможно, вам придется переставить цепи в панели выключателя, чтобы установить солнечный выключатель в последнее положение.

Если вам нужно освободить место для дополнительного выключателя, тандемные выключатели делают один паз на панели выключателя, который обслуживает две цепи на одной и той же фазе (они отличаются от многофазных выключателей на 120/240 В).

Пример: Прерыватель обратного тока Square D.

Как установить прерыватель обратного тока

Если вам неудобно работать с панелью прерывателя, не бойтесь вызвать профессионального электрика. Многие из наших клиентов делают свои солнечные батареи своими руками и привлекают профессионалов для электромонтажных работ.

Тем не менее, если вам удобно (и безопасно!) Выполнять такую ​​работу, вот пошаговая инструкция по подключению прерывателя обратного питания:

  1. Определите правильный размер прерывателя и укажите источник прерыватель, который будет работать с вашей существующей панелью.Идеально использовать выключатели той же марки и модели, что и другие выключатели в панели.
  2. Во время работы стойте на фанере или резиновом коврике, чтобы изолировать себя от земли. Прежде чем начать, вам нужно собрать изолированные инструменты и вольтметр со свежими батарейками.
  3. Выключите автоматические выключатели ответвления по очереди.
  4. Отключить главный автоматический выключатель.
  5. Снимите крышку панели.
  6. Прежде чем продолжить, проверьте все провода мультиметром, чтобы убедиться в отсутствии тока.
  7. Отсоедините провод удаляемого выключателя от клеммы нагрузки.
  8. Осторожно вытащите старый выключатель, обращая особое внимание на его положение.
  9. Вставьте новый прерыватель и надавите на него.
  10. Присоедините правильно зачищенные провода цепи солнечной батареи к клеммам выключателя и затяните их на место.
  11. Осмотрите панель на предмет других проблем. Затяните ослабленные клеммы.
  12. Установите крышку панели.
  13. Включите главный выключатель.
  14. Поочередно включайте прерыватели ветвей, оставляя солнечную батарею напоследок. Не включайте прерыватель обратного питания солнечной батареи до тех пор, пока не будет заключено соглашение о проверке и подключении.
  15. Проверьте выключатели мультиметром, чтобы убедиться, что все работает.

Монтаж солнечных панелей

Следующим шагом после прочной проводки и электрического плана является установка солнечных панелей. Независимо от того, решите ли вы установить массив на крыше или на земле, в следующих разделах будет описано все, что вам нужно для создания прочного монтажного основания.

Монтаж на крыше

Если вы решите установить солнечные панели на крыше, необходимо выполнить 5 основных шагов:

  1. Найдите и отметьте стропила на крыше
  2. Установите крепления на крыше, чтобы закрепить рельсы на месте
  3. Установите направляющие рельсы
  4. Поднимите панели на крышу
  5. Установите панели на рельсы

Пример: Рельсы IronRidge XR100, установленные на креплениях на крыше.

Шаг 1: Разметка стропил на крыше

Для прочного фундамента кровельные оклады должны быть прикреплены болтами к стропилам крыши.Есть несколько способов определить, где именно находятся ваши стропила:

Визуальное расположение

Найдите стропила под карнизом крыши. Если вы не можете их заметить, поищите гвозди, которыми облицовка и / или желоб крепится к концам стропил.

Echo Location

Если это безопасно, вы можете почувствовать, где находятся ваши стропила, прогуливаясь по крыше. Стропила будут прочными, а пространство между ними — немного пористым.Вы также можете использовать резиновый молоток, чтобы постучать по крыше и послушать / нащупать стропила.

Этот метод менее эффективен для крыш со скиповой обшивкой (слой досок, расположенный перпендикулярно стропилам). Доски покрывают стропила, поэтому сложно определить, нашли ли вы стропильную доску или скиповую обшивочную доску.

Разведочное бурение

Если ни один из предыдущих методов не работает, вы можете просверлить разведочные отверстия в крыше для поиска стропил.

  • Начните с того места, где вы планируете разместить первый оклад и просверлите небольшое отверстие в крыше.
  • Если сверло не попадает в стропило, согните металлическую проволоку в форме буквы L и вставьте ее в отверстие.
  • Поверните трос, чтобы увидеть, попадает ли он в стропило.
  • Как только будет найдено стропило, отмерьте 0,75 дюйма от края до центра стропила. Отметьте это место, чтобы можно было просверлить шпильку прямо через центр стропила.
  • Если у вас есть доступ на чердак, вы можете следить за этим процессом изнутри чердака.Просверлите отверстие на одной стороне стропила, оставив сверло торчать через крышу, чтобы его можно было найти снаружи. Как только вы заберетесь на крышу, отмерьте 0,75 дюйма от сверла до центра стропила, чтобы отметить положение болта.

Отметить стропила меловыми линиями

После того, как вы отметите обе конечные точки каждого стропила, вы можете соединить их меловой линией в верхней части крыши. Это даст вам визуальное представление о том, где выровнять вспышки.Мел смоется в следующий раз, когда пойдет дождь, поэтому не беспокойтесь о том, что линии будут постоянными.

  • Прикрепите меловую линию в начальной точке линии.
  • Вытяните веревку с мелом из меловой катушки.
  • Закрепите меловую линию в конце линии.
  • Прижмите пальцем середину линии мела к крыше.
  • Потяните за шнур, затем отпустите, чтобы он «защелкнулся» о крышу. В результате удара останется временная полоска мела, с которой вы сможете работать.Сделайте это с обеих сторон от точки, в которой вы держите леску на месте.
  • Повторяйте, пока не отметите мелом расположение каждого стропила.

Шаг 2: Установка креплений на крышу

Отметив расположение стропил на крыше, пора приступить к установке креплений, которые закрепят ваши монтажные рельсы на месте.

В зависимости от типа крыши процесс будет отличаться, но мы включили шаги для наиболее распространенных типов ниже, а также несколько советов по размещению и расположению окладов.

Советы по размещению и компоновке

Расстояние между осветительными элементами должно совпадать с монтажными отверстиями на солнечной панели. Расстояние между монтажными отверстиями будет указано в спецификации панели.

Расположите планки в шахматном порядке так, чтобы они чередовались между верхней и нижней направляющей. Распределите окантовки равномерно по всем стропилам крыши, чтобы распределить вес массива по всей монтажной поверхности.

Навесное оборудование для крыши со ступенчатым уклоном Крепление для крыши в шахматном порядке

Расположение слева визуально более привлекательно, но вся ветровая / снеговая нагрузка сосредоточена на нескольких стропилах.Расположение в шахматном порядке справа делает массив более структурным.

Крыша из композитной / битумной черепицы

В наших системах обычно используется система гидроизоляции Ironridge Flashfoot 2 для крыш из композитной / асфальтовой черепицы, поэтому мы включили здесь инструкции по установке для этого продукта. Если в вашей системе используются другие прошивки, обратитесь к руководствам производителя за инструкциями по установке.

  1. Осторожно сломайте уплотнение между черепицей плоским бруском.
  2. Удалите все гвозди, которые могут помешать скольжению гидроизоляции под черепицу.
  3. Вставьте оклад под черепицу, совместив отверстие с размеченным стропилом.
  4. Подоткнуть планку на место. Нижний край гидроизоляции должен находиться над линией отвода капель (нижний край черепицы). Верхний край гидроизоляции должен доходить до третьего ряда черепицы (см. Эталонное изображение).
  5. Отметьте место сверления через отверстие в гидроизоляции.
  6. Удалите оклад и просверлите пилотное отверстие сверлом 7/32 дюйма. Еще раз проверьте, чтобы отверстие попало в стропило.
  7. Заполните отверстие герметиком для крыши и установите гидроизоляцию.
  8. Используйте ударную дрель с головкой глубиной 1/2 дюйма для затяжки в соответствии со спецификациями производителя гидроизоляции.

Пример: Крыша из композитной / битумной черепицы.

Металлическая крыша

На металлических крышах используются кровельные зажимы, которые либо прикрепляются к шву, либо болтами в конструкции.Существуют десятки конфигураций зажимов, и каждая из них немного отличается в зависимости от крыши. Обратитесь к производителю зажима за конкретными инструкциями по установке.

Пример: Для металлических крыш требуются зажимы, которые прикрепляются к шву или болтам в конструкции.

Крючки для плитки

Крючки для плитки вставляются под черепицу и крепятся к стропилам. Вертикальный крюк обеспечивает зазор от черепицы. Направляющие стеллажа прикручиваются болтами к пазам на крючках для плитки.Установка крюка для плитки может потребовать резки или шлифовки плитки, но, как правило, они универсальны и подходят для большинства черепичных крыш.

Пример: Крючки для плитки скользят снизу, чтобы обеспечить зазор над плиткой.

Замена плитки

Если вы купили систему замены плитки, вы удалите черепицу с крыши и замените ее для замены плитки. Стяжной болт прикручивается к стропилам через замену плитки, которая служит фундаментом для крепления рельсов.

Пример: Это приспособление для быстрого монтажа заменяет черепицу и создает основу для стеллажной системы.

Балластные опоры для пологих / плоских крыш

Балластные опоры не требуют, чтобы вы проделывали отверстия в крыше — вес стеллажа и самого массива удерживает систему на месте.

Крепления с балластом подходят только для плоских или пологих крыш. Более высокие углы наклона означают меньшую направленную вниз силу, удерживающую массив на месте, что делает их неэффективными на более крутых крышах.

Пример: Крепления с балластом не требуют проделывания отверстий в крыше.

Шаг 3. Установка направляющих стойки

Установив планки на место, вы готовы прикрепить направляющие стойки. Обязательно держите под рукой свой отчет о стойках — в нем указаны размер направляющих и расстояние между ними для вашей системы.

  • Измерьте и обрежьте рельсы на земле, чтобы на крышу не попала металлическая стружка.
  • Расстояние между направляющими должно соответствовать расстоянию между монтажными отверстиями на задней стороне рамы солнечной панели.Облицовки также должны соответствовать этому интервалу.
  • Используйте прилагаемое оборудование, чтобы прикрепить направляющую к окладу. (Совет от профессионала: установите нижние выступы направляющих на верхней стороне направляющих, чтобы массив скрыл их из поля зрения.)
  • Используйте уровень, чтобы обеспечить ровное расположение направляющих. Прорези в L-образных ножках позволяют при необходимости регулировать по вертикали.
  • Затяните направляющие с помощью качественного динамометрического ключа в соответствии с требованиями производителя к моменту затяжки.
  • Прикрепите пластиковые торцевые заглушки, чтобы пауки, пчелы и другие существа не подходили к рельсам.
  • Прикрепите зажимы для управления проводами и любое оборудование для микро-инверторов / оптимизаторов к направляющим.
  • При установке направляющих установите заземляющее оборудование. Системы IronRidge содержат по одной клемме заземления на каждый массив.
  • При начале нового ряда оставьте место, чтобы учесть выступ панели с обеих сторон, а также зазор от ½ до 1 дюйма между панелями.

Шаг 4: Установка панелей на крышу

Помните: безопасность превыше всего! Готовясь переместить панели на крышу, помните о процедурах безопасности, описанных в разделе «Планирование и безопасность» настоящего руководства.Обязательно используйте защитное снаряжение, используйте защиту от падения и никогда не вставайте на панели и не поднимайте их за электрические провода.

При желании вы можете завернуть панели в одеяло, чтобы защитить их от твердых поверхностей при перемещении.

Способы подъема

Скорее всего, вы захотите арендовать какое-то оборудование, которое поможет поднять панели на крыше. Есть несколько вариантов на выбор:

Лестничный подъемник. Лестница с ленточным конвейером для перемещения тяжелых предметов вверх и вниз по лестнице.

Лестничные подъемники облегчают перемещение предметов вверх и вниз по лестнице.

Ножничный подъемник. Подъемник, который поднимается и опускается, а также из стороны в сторону. Горизонтальное движение означает, что вы можете меньше путешествовать с земли на крышу, а затем обратно.

Ножничные подъемники перемещаются вверх и вниз, а также из стороны в сторону.

Стреловой подъемник. Лифт с полным диапазоном движения, обеспечивающий доступ в ограниченные пространства. Полезно, чтобы преодолевать препятствия, которые мешают вам припарковать лифт прямо под местом, где вы планируете установить панели.

Подъемники со стрелой имеют полный диапазон движения, что помогает перемещаться в ограниченном пространстве.

Строительные леса. Строительные леса отлично подойдут, если нет препятствий и не требуется помощь при подъеме. Механизма, облегчающего подъем, нет, но он предлагает прочную платформу для работы и дополнительную защиту от падения.

Scaffolding предоставляет платформу для размещения материалов и свободного передвижения по крыше.

Шаг 5: Монтаж панелей

Теперь, когда у вас есть установленные стеллажи и панели в одном месте, вы, наконец, можете собрать их вместе и смонтировать панели!

В приведенных ниже инструкциях в качестве примера используется стеллажная система IronRidge (XR10, XR100 и XR1000), которая входит в стандартную комплектацию всех наших пакетов.Если вы приобрели специальное крепление (например, опору), обратитесь к руководству по эксплуатации, чтобы получить инструкции по установке панелей.

  1. Поместите панель так, чтобы монтажные отверстия совпадали с направляющими.
  2. Используйте зажимы IronRidge UFO (универсальный крепежный объект), чтобы закрепить панель на месте. Начните с конца на внешнем крае массива и опустите Т-образный болт в прорезь в направляющей.
  3. Затяните зажимы UFO с помощью стопорных втулок (по одной на каждой направляющей), чтобы они плотно прилегали к внешней стороне первой панели, фиксируя ее на месте.
  4. Прорежьте следующую пару зажимов UFO на внутреннем крае первой панели.
  5. Поместите следующую панель на направляющие так, чтобы зажимы плотно вошли между обеими панелями.
  6. Затяните зажимы между панелями.
  7. Повторите этот процесс для каждой панели в вашем массиве. Используйте НЛО с прикреплением стопорных втулок, чтобы закрепить последнюю панель в ряду.

Крепление к земле

Если вместо этого вы решите установить солнечные панели на землю, есть 3 основных шага:

  1. Постройте фундамент
  2. Установите перила
  3. Установите панели на направляющие

Шаг 1: Постройте Фундамент

Хотя наземный монтаж немного отличается от монтажа на крыше, применимы некоторые из тех же принципов.Во-первых, вам нужно построить прочный фундамент, на котором вы установите направляющие для стеллажей.

В наших стойках для наземного монтажа используется система крепления IronRidge Ground Mount. Мы предоставляем технический отчет, в котором указывается, насколько глубоко и широко следует выкопать анкерные ямы, расстояние между опорами и их размещение, а также сколько бетона и труб нужно купить.

Следуйте спецификациям, изложенным в вашем инженерном отчете (предоставленном Unbound Solar), чтобы обеспечить структурную целостность вашего наземного крепления.

Заливка бетона и установка опор

Всегда используйте соответствующие средства защиты (указанные ранее в разделе «Планирование и безопасность») при работе с бетоном.Влажный бетон может вызвать серьезные ожоги при длительном контакте с кожей. Кроме того, при работе вблизи бетонной пыли требуется респиратор с минимальным рейтингом N95.

Принимая во внимание меры безопасности, вот несколько рекомендаций по заливке бетона и установке опор.

  • Убедитесь, что ваш участок ровный. При необходимости рассмотреть возможность выравнивания оценки.
  • Используйте мел или веревочную линию, чтобы обозначить внешние размеры массива и расположение опор на земле.
  • Позвоните в местные органы власти, чтобы определить местонахождение заглубленных линий электропередач и септических систем, прежде чем копать. Не перемещайте тяжелую технику (например, бетономешалку) по подземным трубопроводам.
  • Тщательно следите за размещением сваи и глубиной / шириной отверстия, указанными в техническом отчете.
  • Создайте временную деревянную опорную конструкцию, чтобы трубы оставались на месте во время затвердевания бетона. Если трубы сдвинутся до того, как бетон полностью затвердеет, это может нарушить структурную целостность крепления.
  • Подземная труба должна быть полностью подвешена в бетоне.Если труба касается грязи, это может вызвать гальваническую коррозию , которая снизит прочность конструкции.
  • Перед замешиванием бетона установите все остальное на место. Когда бетон намокнет, у вас не будет времени корректировать формы и вносить изменения.
  • Подождите не менее недели между установкой опор и построением остальной части массива. Для полного застывания бетона потребуется до 21 дня. Оставьте деревянную скобу на месте, пока бетон полностью не затвердеет.

Временное деревянное основание выдерживает вес труб, поэтому они не смещаются во время затвердевания бетона.

Шаг 2: Установка направляющих для стоек

В отчете о стойках будут указаны размер направляющих и расстояние между ними для вашей системы. Держите его под рукой на этом этапе.

  • Разместите направляющие так, чтобы они соответствовали расстоянию между монтажными отверстиями на задней стороне солнечной панели. В вашем отчете по стеллажам указаны точные размеры.
  • В системе наземного крепления Ironridge используется кронштейн соединителя рельсов, который прикрепляет рельсы к горизонтальным опорным трубам с помощью U-образных болтов.
  • При начале нового ряда оставьте место, чтобы учесть выступ панели с обеих сторон, а также зазор от ½ до 1 дюйма между панелями.

Соединители рельсов IronRidge крепят рельсы к опорной балке, закрепленной в земле.

Шаг 3: Монтаж панелей

После того, как ваши направляющие рельсы установлены и размещены в прочном бетонном фундаменте, ваши панели готовы к установке.

В приведенных ниже инструкциях в качестве примера используется система наземных стеллажей IronRidge. Если вы приобрели другое решение для установки в стойку (например, систему наземного крепления от Unirac), обратитесь к руководству по продукту для получения инструкций по установке панелей.

  1. Поместите панель так, чтобы монтажные отверстия совпадали с направляющими.
  2. Используйте зажимы IronRidge UFO (универсальный крепежный объект), чтобы закрепить панель на месте. Начните с конца на внешнем крае массива и опустите Т-образный болт в прорезь в направляющей.
  3. Затяните зажимы UFO с помощью стопорных втулок (по одной на каждой направляющей), чтобы они плотно прилегали к внешней стороне первой панели, фиксируя ее на месте.
  4. Прорежьте следующую пару зажимов на внутреннем крае первой панели.
  5. Поместите следующую панель на направляющие так, чтобы зажимы плотно вошли между обеими панелями.
  6. Затяните зажимы между панелями.
  7. Повторите этот процесс для каждой панели в вашем массиве. Используйте зажимы UFO со стопорными втулками, чтобы закрепить последнюю панель в ряду.

Установка солнечной батареи

Если вы устанавливаете автономную систему (или сетевую систему с резервным аккумулятором), последним этапом установки вашей системы будет установка аккумуляторной батареи.

В солнечных накопителях используется три типа батарей:

  • Свинцово-кислотная батарея с заливным двигателем
  • Герметичная свинцово-кислотная батарея
  • Литий-ионная батарея

Каждая из них имеет уникальные требования к установке и проект аккумуляторной комнаты, подробно описанный в разделах ниже.

Наконец, не забудьте ознакомиться с важными инструкциями по установке в инструкциях производителя по установке и технических паспортах (например, в данном руководстве производителя для аккумуляторов Crown).В этом руководстве по установке солнечных панелей мы предоставили некоторые общие рекомендации, но каждый производитель делает все по-своему, поэтому в случае сомнений лучше обратиться к их конкретным руководствам.

Советы по безопасности

Как и на каждом этапе процесса установки солнечной панели, всегда следует соблюдать надлежащие меры безопасности. Перед работой с батареями ознакомьтесь со следующими правилами техники безопасности:

Правила техники безопасности для всех батарей

  • Будьте осторожны, никогда не закорачивайте батарею! Короткое замыкание возникает, когда положительная и отрицательная клеммы аккумулятора соединяются вместе, либо из-за неправильного подключения, либо из-за падения металлического предмета на клеммы аккумулятора.Используйте изолированные инструменты и будьте осторожны, чтобы избежать коротких замыканий.
  • Снимите все металлические украшения, включая часы и кольца. Закрепите длинные волосы и избегайте свободной одежды, которая может зацепиться за провода или клеммы.
  • Всегда надевайте защитные перчатки и защитные очки при работе с аккумуляторами.
  • Держите под рукой мультиметр со свежими батареями. Используйте его для проверки проводов, чтобы проверить напряжение и полярность.
  • Убедитесь, что все провода зачищены и / или правильно заделаны, используя динамометрический ключ / отвертку, когда это необходимо.
  • Прокладывайте все провода вдали от острых краев и точек защемления, которые могут проникнуть внутрь и повредить провод.

Дополнительные меры безопасности для заливных свинцово-кислотных аккумуляторов

  • Держите под рукой пищевую соду и набор для промывания глаз. Пищевая сода используется для нейтрализации пролитой кислоты.
  • Всегда надевайте нитриловые перчатки и защитные очки при работе с залитыми свинцово-кислотными аккумуляторами.

Конструкция аккумуляторного отсека

Ваш аккумуляторный блок должен быть установлен в корпусе, чтобы ограничить случайный контакт с аккумуляторами.Корпус должен обеспечивать вентиляцию и оставлять достаточно места для эффективного охлаждения батарей.

Хотя для получения конкретных инструкций по установке вам потребуется свериться со своей электрической схемой и руководствами производителя, этот раздел содержит общие советы по проектированию и установке безопасного корпуса для каждого типа батарейного блока.

Конструкция герметичного свинцово-кислотного и заливного свинцово-кислотного аккумуляторного отсека

Тепло оказывает большое влияние на срок службы аккумулятора. Хотя батареи могут безопасно работать в широком диапазоне температур, идеальная температура окружающей среды для вашего батарейного блока составляет 77 ° F.

Продолжительное воздействие более высоких температур сокращает срок службы батареи, а более низкие температуры уменьшают ее емкость. Установите аккумуляторную батарею в среде с контролируемой температурой, чтобы поддерживать ее как можно ближе к целевой температуре.

Тем не менее, естественные колебания температуры в помещении в зависимости от времени суток и сезонных факторов вполне приемлемы. Основная проблема — длительное воздействие экстремальных температур. По данным Battery University, батареи теряют половину срока службы на каждые 15 ° F непрерывного воздействия при идеальной температуре 77 ° F.

Создавайте аккумуляторные батареи в хорошо вентилируемой среде с контролируемой температурой. Оставьте зазор не менее 1 дюйма между каждой батареей.

Рекомендации по использованию герметичных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей :

  • Держите в комнате доску или блокнот для записи данных о батареях во время технического обслуживания. Вы также можете использовать журнал обслуживания батареи, приведенный в конце этого руководства по установке солнечной панели.
  • Герметичные свинцово-кислотные батареи не выделяют газ в нормальных условиях эксплуатации, но у них все еще есть клапаны, которые открываются, если они перезаряжены или перегреты.
  • Убедитесь, что пол имеет прочную конструкцию и может выдержать вес батарей.

Замечания по поводу помещения с затопленными свинцово-кислотными аккумуляторными батареями :

  • Залитые свинцово-кислотные аккумуляторные батареи следует устанавливать над поддоном для локализации разливов.
  • Держите в комнате доску или блокнот для записи данных о батарее во время технического обслуживания.
  • Залитые батареи выделяют водород во время зарядки и должны быть установлены в аккумуляторном отсеке с надлежащей вентиляцией, который построен в соответствии с правилами пожарной безопасности и электротехническими нормами.Подумайте о покупке водородного газоанализатора и не держите в комнате ничего, что может воспламенить газ.
  • Убедитесь, что пол имеет прочную конструкцию и может выдержать вес батарей.

Конструкция помещения для литий-ионных батарей

Температура может иметь большое влияние на производительность батареи. Литий-ионные батареи могут быть чувствительны к очень низким температурам и обычно не выдерживают зарядки при температуре ниже 0 ° C (32 ° F / 0 ° C).

Ознакомьтесь с рекомендациями производителя аккумуляторов относительно допустимого диапазона температур для зарядки и разрядки аккумуляторов.Устанавливайте батареи в среде с контролируемой температурой, чтобы поддерживать их в рекомендуемом рабочем диапазоне.

Рекомендации для помещения с литий-ионными батареями :

  • Держите в комнате доску или блокнот для записи данных о батареях во время технического обслуживания.
  • Убедитесь, что пол имеет прочную конструкцию и может выдержать вес батарей. При установке на стену убедитесь, что стена имеет прочную конструкцию и выдерживает нагрузку.

Установка блока батарей

Неудивительно, что способы установки блока батарей будут различаться в зависимости от типа и производителя.Ниже приведены некоторые общие рекомендации, которым следует следовать при установке батарей, в разбивке по химическому составу.

Установка герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов

  • Хотя ваши аккумуляторы герметичны, они могут выделять небольшое количество горючего газа при перезарядке / перегреве. Не устанавливайте его рядом с электрическим оборудованием или приборами, которые могут вызвать искрение.
  • Батареи должны хорошо вентилироваться, чтобы поддерживать их в безопасном температурном диапазоне. Требования к вентиляции и другие требования к установке аккумуляторных систем изложены в статье 480 NEC.10.
  • Корпус батареи не должен контактировать с органическими растворителями или клейкими материалами.
  • Используйте клеммные наконечники, внесенные в список UL, на межблочных соединениях батареи, обжатые в соответствии с инструкциями производителя.
  • Оставьте не менее 1 дюйма зазора между каждой батареей для обеспечения надлежащей вентиляции и охлаждения.
  • Если батареи будут подвергаться вибрации (например, в системе RV), надежно закрепите блок батарей и рассмотрите возможность использования амортизирующего материала внутри корпуса.
  • Не пытайтесь разобрать или прикасаться к внутренней части аккумулятора! Герметичные свинцово-кислотные батареи не протекают при нормальных условиях, но могут пролиться в случае повреждения. При случайном контакте с электролитом промойте пораженный участок большим количеством воды и обратитесь за помощью НЕМЕДЛЕННО за медицинской помощью.
  • Пищевая сода может использоваться для нейтрализации небольших пролитых кислот.

Пример: Crown 6CRV220 — одна из самых популярных герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов, которые мы продаем.

Вентиляционные герметичные свинцово-кислотные батареи

Герметичные свинцово-кислотные батареи не выделяют газ в нормальных условиях эксплуатации. Однако у них все еще есть вентиляционные отверстия для сброса внутреннего давления в случае перезарядки. Если аккумулятор подвергается перегреву, чрезмерному напряжению или току, он выделяет газ.

Хотя выделение газа для герметичных аккумуляторов случается редко, оно все же может произойти в худшем случае. Поскольку возможно выделение газов, батарейный отсек необходимо должным образом вентилировать.Во многих случаях строительные нормы и правила будут применять те же требования, что и для заливных свинцово-кислотных аккумуляторов.

Вентиляционное отверстие должно находиться в верхней части батарейного отсека в самой высокой точке, чтобы водород мог выходить. Закройте все кабелепроводы, чтобы газообразный водород не попал через канал в инвертор и другое оборудование. Кроме того, убедитесь, что вентиляционные отверстия ничем не закрыты, чтобы воздух мог свободно циркулировать.

Установка свинцово-кислотных аккумуляторов с заливкой

  • При установке или обслуживании аккумуляторов надевайте нитриловые перчатки, чтобы предотвратить воздействие электролита аккумулятора.
  • Батареи должны хорошо вентилироваться, чтобы поддерживать их в безопасном диапазоне температур и предотвращать накопление газообразного водорода. Требования к вентиляции и другие требования к установке аккумуляторных систем изложены в статье 480.10 NEC.
  • Корпус батареи не должен контактировать с органическими растворителями или клейкими материалами.
  • Используйте клеммные наконечники, внесенные в список UL, на межблочных соединениях батареи, обжатые в соответствии с инструкциями производителя.
  • Оставьте не менее 1 дюйма зазора между каждой батареей для обеспечения надлежащей вентиляции и охлаждения.
  • Если батареи будут подвергаться вибрации (например, в системе RV), надежно закрепите блок батарей и рассмотрите возможность использования амортизирующего материала внутри корпуса.
  • Не пытайтесь разобрать или прикасаться к внутренней части аккумулятора! Аккумуляторная кислота обожжет вашу кожу. При случайном контакте с электролитом промойте пораженный участок большим количеством воды и обратитесь за помощью НЕМЕДЛЕННО за медицинской помощью.
  • Пищевая сода может использоваться для нейтрализации небольших пролитых кислот.

Crown CR430 — одна из самых популярных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, которые мы продаем.

Вентиляция свинцово-кислотных аккумуляторов с затоплением

Затопленные свинцово-кислотные аккумуляторы выделяют небольшое количество газообразного водорода как нормальную часть их работы. Помещение с батареями должно хорошо вентилироваться, чтобы поддерживать уровень газообразного водорода ниже безопасного порога (концентрация менее 1% по объему).

Батарейные помещения должны вентилироваться с минимальной скоростью 1.5 кубических футов в минуту. Убедитесь, что вентиляционные отверстия ничем не закрыты, чтобы воздух мог свободно циркулировать. В более крупных системах обычно используется вытяжной вентилятор аккумуляторной батареи для активного удаления газов.

Так как водород легче воздуха, он поднимается вверх в корпусе. Вентиляционное отверстие должно находиться в верхней части батарейного отсека в самой высокой точке, чтобы водород мог выйти. Обязательно закройте все кабелепроводы, чтобы газообразный водород не проходил через канал в инвертор и другое оборудование.

Водородный газ очень коррозионный и легковоспламеняющийся в высоких концентрациях, поэтому надлежащая вентиляция чрезвычайно важна.

Установка литий-ионной батареи

  • Корпус батареи не должен контактировать с органическими растворителями или клейкими материалами.
  • Используйте клеммные наконечники, внесенные в список UL, на межблочных соединениях батареи, обжатые в соответствии с инструкциями производителя.
  • Оставьте не менее 1 дюйма зазора между каждой батареей для обеспечения надлежащей вентиляции и охлаждения.
  • Если батареи будут подвергаться вибрации (например, в системе RV), надежно закрепите блок батарей и рассмотрите возможность использования амортизирующего материала внутри корпуса.
  • Не пытайтесь разобрать или прикасаться к внутренней части аккумулятора! Следуйте инструкциям производителя при поиске и устранении неисправностей.

Литиевая (LFP) батарея Discover AES 48VDC Xanbus — одна из самых популярных литий-ионных батарей, которые мы продаем.

Электропроводка батарей

После того, как батареи надежно установлены в подходящем помещении, все, что остается сделать, это соединить их вместе.Как и при установке, обязательно следуйте инструкциям по подключению, предоставленным производителем ваших батарей.

Однако есть несколько общих практических рекомендаций, которые мы рекомендуем:

Рекомендации по подключению батарей

Для проводов , соединяющих аккумуляторную батарею :

  • Все соединительные кабели должны быть одного размера и длины. .
  • Не помещайте ничего между клеммой аккумулятора и кольцевой клеммой соединительного кабеля.
  • Убедитесь, что все соединения затянуты должным образом. Перепроверьте их при обслуживании батареи, чтобы убедиться, что они в безопасности. Ослабленные или чрезмерно тугие соединения могут вызвать оплавление клемм аккумулятора и другие неисправности.

Для проводов , идущих от аккумуляторной батареи к инвертору (-ам) :

  • Держите аккумуляторную батарею и инвертор как можно ближе друг к другу.
  • Положительный и отрицательный кабели должны быть одинаковой длины.
  • Положительный и отрицательный кабели должны быть связаны друг с другом через каждые 18 дюймов и проложены в одном кабелепроводе, чтобы обеспечить максимальную устойчивость к скачкам напряжения и уменьшить электромагнитные помехи.
  • Прокладывайте кабели так, чтобы они не мешали вентиляции батарейного отсека.

Приступите к установке солнечной панели

Мы надеемся, что это руководство по установке солнечной панели помогло вам познакомиться с каждым этапом процесса установки солнечной системы. Хотя мы рассмотрели общие шаги и рекомендации, каждый проект солнечной установки отличается и имеет свои уникальные проблемы.

Если у вас есть какие-либо конкретные вопросы, связанные с установкой вашей солнечной системы, пожалуйста, свяжитесь с нами.Мы стремимся помочь вам выбрать систему, соответствующую вашим потребностям, и обеспечить поддержку на протяжении всего процесса установки!

Государственные льготы по использованию солнечной энергии: скидки, налоговые льготы и др.

Типы льгот по использованию солнечной энергии

Стимулы от использования солнечной энергии бывают разных форм. Вот несколько распространенных программ:

Налоговые льготы

Часть затрат на ваш проект может быть вычтена из вашего налогового обязательства, уменьшив сумму налогов, которые вы платите при подаче заявления.В дополнение к федеральному ИТЦ, доступному для всех американцев, в некоторых штатах есть свои собственные налоговые льготы на солнечную энергию.

Скидки

Частичное возмещение, возвращаемое владельцу после покупки системы. Как правило, это включает покупку у продавца солнечной энергии, а затем подачу заявки на скидку в коммунальную компанию, местное правительство или другую организацию, выполняющую программу скидок.

Ссуды под низкий процент

Ссуды по ставкам ниже рыночных для проектов в области возобновляемых источников энергии. Эти ссуды предлагаются по сниженной процентной ставке, чтобы побудить людей вкладывать средства в энергоэффективные улучшения своего дома.

Льгота по налогу на недвижимость

В некоторых штатах солнечные системы освобождены от налогов на собственность. Дом оценивается так, как будто в нем не установлена ​​солнечная система, что снижает налоговое бремя домовладельца.

SREC

В государствах-участниках домовладельцы получают кредиты на вырабатываемую ими солнечную энергию, которые называются SREC (сертификаты солнечной возобновляемой энергии). Затем они могут продать эти кредиты коммунальным компаниям через местный рынок.

Коммунальные предприятия покупают SREC, чтобы соответствовать своим Стандартам портфеля возобновляемых источников энергии (RPS), регламентирующим, какая часть электроэнергии поставщика коммунальных услуг поступает из возобновляемых источников.Если они сами не производят достаточно возобновляемой энергии, они могут покупать SREC у независимых производителей, чтобы удовлетворить свою квоту на солнечную энергию.

SREC может стоить от 5 до 450 долларов в зависимости от спроса и предложения на местном рынке, поэтому ценность этого стимула может сильно колебаться в зависимости от того, где вы живете.

Стимулы, основанные на результатах (PBI)

Стимулы, основанные на результатах (PBI), — это поощрение, которое присуждает фиксированную выплату за каждый киловатт-час произведенной солнечной энергии.PBI регулируются вашим соглашением об измерении нетто с вашей коммунальной компанией.

Плюсы, минусы и 6-этапное руководство по экономии затрат

Есть много причин, по которым люди выбирают солнечную энергию. Некоторые хотят перейти на чистую и возобновляемую энергию. Другим нравится идея уменьшить свою зависимость от электросети.

Но главная причина перехода на солнечную энергию — это экономия денег. Опрос Pew о солнечной энергии показал, что 96% людей, которые установили или будут устанавливать солнечную батарею, делают это, чтобы сэкономить деньги на счетах за электричество — больше, чем какая-либо другая причина.

Теперь вполне возможно увидеть большую экономию, используя профессиональную солнечную компанию — в конце концов, это путь, которым большинство людей выбирают солнечную энергию. Но если вы хотите максимально снизить свои первоначальные затраты, вы можете подумать об установке своими руками (DIY). В конце концов, дешевле делать что-то самому, чем нанимать кого-то, кто сделает это за вас!

Итак, каковы плюсы и минусы солнечной установки своими руками? И как его завершить?

Я отвечу на эти вопросы, рассмотрев все основные преимущества и недостатки самостоятельной установки солнечных панелей, а затем разделю процесс проектирования и установки на шесть простых шагов.

Узнайте о своей экономии, получив индивидуальную смету для вашего дома

Каковы плюсы и минусы солнечных панелей своими руками?

Хотя это дешевле, чем использование солнечной энергии в профессиональной солнечной компании, солнечная энергия «сделай сам» по-прежнему требует больших затрат и требует больших затрат. Вы захотите выяснить, подходит ли вам установка солнечных батарей своими руками , прежде чем вы слишком много вкладываете в процесс!

Чтобы помочь вам решить, стоит ли вам делать солнечную батарею своими руками, вот список возможных плюсов и минусов:

Таблица: Плюсы и минусы солнечных панелей своими руками
Плюсы Минусы
Экономия средств Много времени и усилий
Удовлетворение своими руками Риск повреждения крыши и утечки
Физическая опасность
Невозможность требовать льготы
Отсутствие поддержки по поводу неисправностей или претензий по гарантии

Pro: экономия

Установка солнечных батарей своими руками может сэкономить домовладельцам тысячи долларов на первоначальных затратах на установку.

Средняя стоимость установки солнечных панелей профессиональной солнечной компанией составляет около 2,85 долларов США за ватт по состоянию на апрель 2021 года. Для типичной системы солнечных панелей мощностью 5 кВт (5000 Вт) это составляет 14000 долларов США.

С другой стороны, комплект солнечных панелей DIY мощностью 5 кВт стоит от 1,00 до 1,50 доллара за ватт. Предполагая, что вы выполняете всю работу самостоятельно (т.е. без подрядчиков для выполнения каких-либо задач), общая стоимость солнечного проекта DIY мощностью 5 кВт составляет от 5000 до 7500 долларов.

Это дает потенциальную экономию в размере 6500–9000 долларов при выборе DIY вместо профессиональной солнечной установки.

Цифры выше являются средними. Есть много переменных, которые могут изменить эти числа за вас, например, размер системы и то, имеете ли вы право на получение налогового кредита за солнечную энергию (что составляет 26% затрат на солнечную энергетику в 2021 году).

Pro: удовлетворение своими руками

Если вы любите брать на себя большие и сложные проекты своими руками, то солнечная установка может быть именно тем, что вам нужно.

Вам придется использовать множество различных навыков, таких как умение согласовывать муниципальные процессы, финансовое планирование, владение электроинструментами, электромонтажные работы и даже налоговый учет.

Установка солнечных батарей состоит из множества этапов — исследование, планирование, покупка, получение разрешений, установка, электромонтаж и мониторинг.

Это проект, который займет у вас какое-то время, и если вам удастся завершить его самостоятельно, вы обязательно почувствуете гордость за свои достижения.

Давайте теперь посмотрим на минусы.

Падения представляют собой реальную опасность при установке солнечных панелей своими руками. Источник изображения: Twitter

Против: много времени и усилий

Самостоятельная установка солнечной батареи может быть полезным, но только в том случае, если вы активно ищете серьезную проблему для самостоятельного изготовления.

Если, однако, ваш прошлый опыт работы с проектами «сделай сам» ограничивается сборкой скандинавской плоской мебели, возможно, вам стоит воздержаться от использования солнечной энергии. Это не только требует большого планирования и организационных навыков, но и требует очень много времени: от концепции до ввода в эксплуатацию солнечная установка DIY обычно занимает от одного до четырех месяцев .

Con: Риск повреждения крыши или утечки

Это, пожалуй, самый большой финансовый риск, когда речь идет о солнечной установке своими руками.

Если у вас нет плоской крыши, ваша солнечная установка потребует просверливания большого количества отверстий в крыше. Сверление в неправильном месте на крыше может привести к повреждению конструкции, а неправильное уплотнение и гидроизоляция могут вызвать протечку крыши и / или проблемы с плесенью.

Еще один фактор, о котором следует помнить, заключается в том, что установка солнечных батарей своими руками может аннулировать гарантию на вашу крышу, поэтому вам придется оплачивать любой ремонт, который может потребоваться.

Con: Физическая опасность

Высота и электричество высокого напряжения — два основных риска, которым подвергаются домашние мастера во время установки солнечных батарей.

И физические риски не ограничиваются только установкой. Если в течение 25-летнего срока службы панелей возникнут какие-либо проблемы, вам нужно будет вернуться на крышу, чтобы устранить проблему.

Хуже всего, если вы неправильно подключите проводку, ваша система на крыше может загореться!

Con: Отсутствие поддержки по поводу неисправностей или претензий по гарантии

Если возникнет неисправность оборудования, вы остаетесь наедине с собой.

Конечно, вы все равно можете связаться с производителем напрямую, но может быть сложно доказать претензию по гарантии.Более того, если вы произведете неправильную установку, вы действительно можете аннулировать гарантию.

Con: Невозможность требовать некоторых льгот

Многие штаты предлагают льготы и скидки, которые резко снижают стоимость использования солнечной энергии.

Некоторые льготы, однако, доступны только тогда, когда установка завершена сертифицированной солнечной компанией. Обязательно проверьте, какие льготы и скидки доступны там, где вы живете.

Руководство по установке: 6 шагов для солнечных панелей своими руками

Давайте теперь погрузимся в 6 шагов, необходимых для того, чтобы ваш проект DIY-панели солнечных батарей прошел от замысла до завершения.

1. Сделайте план своими руками и спроектируйте свою систему

Это самый сложный шаг во всем процессе самостоятельной работы, особенно если у вас нет опыта работы с энергетическими системами.

A. Определите свои цели

Что вы хотите от своей системы? Финансовая экономия? Резервное питание? Независимость от сети?

Цель, к которой вы стремитесь, определит лучший тип системы для вас, насколько сложной будет установка и сколько будет стоить проект.

B. Выберите подходящий тип солнечной системы

Следующее решение — выбрать правильный тип солнечной энергосистемы, соответствующий вашей цели.

Все типы систем имеют много общих черт: все они включают солнечные панели, инверторы, крепления и проводку.

Однако есть некоторые важные отличия, которые могут повлиять на стоимость и сложность проекта. Вот краткое описание каждого из них.

  • Система солнечных панелей с привязкой к сетке : Этот вид солнечной установки, в которой сетка используется в качестве батареи за счет чистых измерений.Сетевые солнечные системы требуют меньше оборудования, чем другие типы систем, и, следовательно, имеют самые низкие начальные затраты. Недостатком этих систем является отсутствие резервного питания.
  • Гибридная система солнечных панелей : Гибридная система включает в себя решение для хранения аккумуляторов при сохранении подключения к сети. Гибридные системы дороже, чем привязанные к сети, но они предлагают дополнительные функции, такие как резервное питание во время сбоя сети и арбитраж времени использования.
  • Автономная солнечная система : Автономные солнечные системы работают независимо от сети.Поскольку нет сети, к которой можно было бы прибегать, солнечной системе требуется много панелей и большой аккумулятор для удовлетворения потребностей дома в электроэнергии 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году — даже зимой и / или в течение длительных периодов пасмурной погоды. Это самый дорогой тип системы.
C. Ознакомьтесь с правилами и положениями, касающимися солнечной энергии

Существует множество правил, регулирующих солнечные установки. Они могут сильно различаться в разных штатах и ​​даже в разных юрисдикциях.

Имейте в виду, что в некоторых штатах солнечная система не разрешается подключать к сети, если установка не была выполнена лицензированным подрядчиком.Если это тот случай, когда вы живете, вы не сможете установить самодельную электрическую или гибридную солнечную систему.

Если в месте вашего проживания разрешено использование DIY , то вам, вероятно, потребуется разрешение на строительство и разрешение на коммунальные услуги, прежде чем вы начнете установку. Обычно это включает в себя осмотр на месте инженером-строителем или лицензированным электриком.

Позже, когда установка будет завершена, вам нужно будет пройти еще один раунд проверок, прежде чем ваша система будет активирована и подключена к сети.

D. Проектирование системы

Это одна из самых сложных частей процесса изготовления солнечных панелей своими руками. Вы хотите, чтобы ваша система учитывала все следующие факторы:

  • Ваши потребности в энергии
  • Климат и количество солнечных часов в месяц
  • Ориентация солнечной панели
  • Уголок для солнечной панели
  • Естественное падение КПД
  • Конверсионные потери
  • Оттенок
  • Расширяемость
  • Размер аккумулятора и зарядка (для гибридных и автономных систем)

Наш калькулятор солнечных батарей учитывает все эти факторы, чтобы показать вам общую производительность системы за каждый месяц года.Он также рекомендует размер системы для вашего конкретного дома и даже показывает, какую часть крыши вы должны использовать для максимального воздействия солнечного света. Попробуйте, введя свой почтовый индекс ниже.

Рассчитайте размер системы, необходимый для компенсации 100% потребления электроэнергии

Если вы добавляете батареи для гибридной или автономной системы, вам необходимо правильно подобрать размер батареи.

Вам также потребуется составить электрическую схему. Они являются обязательной частью ваших заявок на получение разрешения и будут служить в качестве образца при физической установке панелей.

E. Сделайте математику

Теперь, когда у вас готов проект системы, пришло время работать с цифрами, то есть вашими предполагаемыми затратами и экономией за 25-летний срок службы панелей.

Определите свои затраты с помощью онлайн-поиска солнечного оборудования. Самый простой способ сделать это — узнать цену на полный комплект для самостоятельной сборки солнечных батарей, который соответствует вашему желаемому размеру системы.

Затем вы хотите подсчитать экономию на счетах за коммунальные услуги. Первым шагом является расчет годовой производительности вашей системы (см. Цифры по местоположению здесь).Умножьте это на стоимость электричества в том месте, где вы живете, и вы получите показатель избежания затрат на коммунальные услуги.

Имея на руках данные о стоимости и экономии, вы можете рассчитать рентабельность своего проекта солнечных панелей, сделанного своими руками.

Вот простая формула: предотвращенные расходы на коммунальные услуги (т. Е. Экономия на счетах за электричество) — стоимость солнечного оборудования = ваша общая финансовая экономия.

Теперь вы можете решить, стоит ли самостоятельный солнечный проект с финансовой точки зрения .

2.Начать процесс выдачи разрешений

Вы готовы испачкать руки и установить солнечные батареи! Но подождите — помните те надоедливые правила и нормы, которые мы упоминали в Шаге 1? Нам нужно будет просмотреть их, прежде чем мы начнем какую-либо работу.

Начните с перечисления всех разрешительных процессов, требуемых государством, вашим коммунальным предприятием и вашим органом юрисдикции (AHJ). Вам, вероятно, нужно будет подать заявление на получение разрешения на строительство и коммунальные услуги, прежде чем начинать какие-либо работы. Это часто будет включать осмотр либо электриком, либо инженером-строителем, либо обоими.

Обязательно соблюдайте все требования, чтобы ваша установка соответствовала нормам и законам.

3. Выберите поставщика и купите оборудование

Вот краткий список всего оборудования, которое вам понадобится для установки солнечных батарей:

  • Солнечные батареи
  • Солнечный инвертор
  • Монтажно-стеллажное оборудование
  • Электромонтажные работы и общие электрические материалы
  • Аккумуляторная система (для гибридных и автономных систем)
  • Контроллер заряда (требуется для некоторых аккумуляторных систем)

Проще всего найти полный комплект солнечных батарей своими руками, который включает в себя все необходимое оборудование.В противном случае вам предстоит сложная задача составить короткий список отдельных компонентов, а затем выяснить, какие части могут работать вместе.

Когда вы сравниваете наборы, мы рекомендуем вам проверять обзоры продуктов на SolarReviews, чтобы убедиться, что вы покупаете товары у известных брендов.

Что касается поставщика, выберите того, который предлагает длительную гарантию и отличную послепродажную поддержку. Фактически, я бы отдал приоритет обоим этим факторам, а не цене — вы будете много общаться с поставщиком для технической поддержки, а также, возможно, для гарантийной поддержки.

Подробнее : Сравните и купите лучшие комплекты солнечных батарей

4. Установить систему солнечных батарей

На этом этапе вы должны были успешно подать заявку на получение всех необходимых разрешений и согласований и принять поставку вашего солнечного оборудования. Пришло время установить панели!

Фактические особенности установки будут зависеть от того, какой тип системы и оборудование вы выбрали.

Процесс, который я описываю ниже, предназначен для сетевой системы, в которой используются микроинверторы для преобразования энергии постоянного (DC) в переменный (AC).

Задача 1: Установить стеллажи и монтаж для солнечных батарей

Используйте меловую линию, чтобы измерить и разметить, где именно на вашей крыше будет установлена ​​стеллажная система.

Затем поищите твердые части крыши, в которых можно просверлить отверстия для установки анкерных болтов. Вам следует подумать об использовании искателя шпилек с датчиком переменного тока, чтобы убедиться, что вы не просверливаете линию электропередачи.

Перед ввинчиванием стопорных болтов заделайте отверстия и установите гидроизоляцию для создания водонепроницаемого уплотнения.Когда все болты будут готовы, вы можете установить L-образные ножки, а затем закрепить на них направляющие.

Метод, который я описал здесь, предназначен для системы с креплением на крышу. Если ваша крыша не подходит для установки, вы можете вместо этого рассмотреть возможность крепления на земле.

Задача 2: Подключить микроинверторы

По микроинверторам. Это маленькие коробки, которые будут модулировать вывод каждой панели. Вы прикрепите их к рельсам с помощью прилагаемых болтов. Из каждой коробки выходят положительный и отрицательный провод, которые вы соедините вместе, чтобы сформировать последовательное соединение для каждого массива.

Микроинверторы, прикрепленные к рейке. Позже каждая солнечная панель будет подключена к одной перед установкой. Источник изображения: Enphase

Задача 3: Подключить заземляющий провод

Подключите медный провод соответствующего калибра к рельсам в качестве заземления. Это важная мера предосторожности, которая поможет устранить любые аномалии, вызванные ударом молнии или неисправностью.

Задача 4: Установить распределительную коробку на крыше

Для установки распределительной коробки необходимо просверлить отверстие в крыше.Если у вас несколько солнечных батарей, вы пропустите магистральный кабель от каждой в распределительную коробку. Это позволит вам направлять энергию от солнечных батарей в ваш дом.

Задача 5: Установить солнечные панели

Пришло время перетащить панели на крышу. Каждый модуль имеет размер примерно 65 на 39 дюймов, что может быть неудобным для одного человека, с которым он может справиться самостоятельно. Подумайте о том, чтобы кто-нибудь помог вам с этой частью, особенно если у вас крутая крыша. И не забудьте использовать ремни безопасности, пока находитесь наверху!

Пришло время прикрепить солнечные панели к монтажной рейке.Перед тем, как положить их в горизонтальное положение, приведите в порядок проводку. К каждой солнечной панели прикреплены отрицательный и положительный провод постоянного тока; закрепите их на панели так, чтобы они не касались крыши. Как только провода аккуратно спрятаны, подключите провода к микроинверторам

.

Затем вставьте предусмотренные средние зажимы в перила с каждой стороны солнечной панели, чтобы удерживать ее на месте. Используйте концевые зажимы для солнечных батарей на конце рельса; они удерживают панель на месте, но менее заметны с земли.

Задача 6: Подключение к исходному режиму

Когда солнечные панели готовы, самое время подключить их к дому. Для этого вам потребуется установить:

  • Кабелепровод
  • Распределительная коробка внешняя
  • Коробка аварийного отключения

По трубопроводу будут проходить провода от распределительной коробки на крыше вниз к внешней распределительной коробке. Распределительная коробка, в свою очередь, подключается к аварийному выключателю. Это функция безопасности, которая позволяет быстро отключить вашу собственную систему солнечных батарей, и является обязательной функцией во многих юрисдикциях.

Внешняя распределительная коробка и коробка аварийного отключения должны быть устойчивыми к атмосферным воздействиям и устанавливаться в легкодоступном месте и обеспечивать легкое подключение к главной электрической панели дома.

От аварийного выключателя провода проходят к главной электрической панели дома.

Ваша солнечная панель теперь готова, но вам придется перепрыгнуть через несколько обручей, прежде чем вы действительно сможете ее включить.

5. Окончательный осмотр и подключение к сети

После завершения установки запланируйте осмотр с местным AHJ.Инспектор оценит, соответствует ли система местным постановлениям и соответствует ли дизайн вашим планам.

Система также должна будет пройти электрическую проверку, чтобы убедиться, что она соответствует нормам.

После прохождения проверки вы можете подать заявку на подключение к сети. Утилита либо установит второй счетчик, либо заменит имеющийся на двунаправленный (или сетевой) счетчик. Двунаправленный счетчик может регистрировать экспорт электроэнергии из вашего дома в сеть, чтобы вы могли получать кредиты на счет за электроэнергию.

6. Включите систему

Если ваша система теперь соответствует всем требованиям штата, местного самоуправления и коммунальных предприятий, вы можете ввести ее в эксплуатацию. Проверьте, работает ли ваша солнечная система, запустив приложение для мониторинга солнечной энергии — в наши дни почти каждый инвертор поставляется с таким.

Приложение показывает, что система работает должным образом? Если да, то поздравляю! Это была тяжелая работа, но вы, наконец, закончили.

Сделай сам или нет, солнечная энергия очень выгодна

Если вы прочитали этот очень длинный пост в блоге, слава богу.Это означает, что вы серьезно относитесь к солнечной энергии — путешествие, которое, я уверен, вы найдете очень полезным. Солнечные батареи уменьшат ваши счета за электричество, сократят выбросы углерода и повысят вашу энергетическую независимость.

Если у вас много свободного времени и навыков, чтобы справиться с этим, возможно, вам удастся пойти по пути «сделай сам».

Однако, если солнечная установка своими руками кажется вам больше, чем вы можете справиться, не волнуйтесь: есть много высококлассных установщиков солнечных батарей, которые могут сделать эту работу за вас.

Сделай сам или нет, мы рекомендуем вам проверить наш солнечный калькулятор. Он порекомендует вам систему, которая предлагает 100% компенсацию ваших счетов за коммунальные услуги и может показать вам, как панели на самом деле будут выглядеть на вашей крыше.

Удачи в солнечном путешествии!

Посмотрите, какая система рекомендуется для вашего дома и как она будет выглядеть на вашей крыше

Практическое руководство за 9 простых шагов

Когда кто-то думает о солнечной энергии, что приходит на ум в первую очередь?

«Экономия денег!»

Вы правы, это, в конце концов, главное преимущество солнечной энергии в вашем доме.

Но давайте углубимся в ИСТИННЫЕ преимущества солнечных панелей, обеспечивающих 100% чистую и 100% бесплатную энергию.

В наши дни существует больше монополий, чем когда-либо прежде (подумайте о крупных провайдерах сотовой связи и интернета), возможность полностью отключиться от одной (электрической компании) — очень ОСВОБОЖДАЮЩЕЕ чувство. Как будто они вам не нужны, вы можете обеспечить себя.

И они будут ненавидеть вас за это, в конце концов, вас больше не заставляют давать им деньги!

Давайте не будем так наивно полагать, что вы МОЖЕТЕ легально отсоединить от сети.К сожалению, во многих местах, особенно в городах и пригородах, вас не смогут на 100% отключить от сети. Вам, по крайней мере, может потребоваться НЕКОТОРАЯ энергия, поступающая из сети.

Если вы все же решите отказаться от электросети с использованием солнечной энергии, а местные правила запрещают вам это делать, весьма вероятно, что ваш дом заберут у вас, ДАЖЕ ЕСЛИ… вы полностью владеете им.

Единственное препятствие, с которым вы можете столкнуться, особенно если вы находитесь в США, — это Ассоциация домовладельцев (HOA).Многие ненавидят эту юридическую группу, в первую очередь потому, что они хотят, чтобы все дома выглядели одинаково … и не дай Бог вам установить что-то на крыше, а у других соседей этого не будет, вы нарушаете закон и подлежите штрафу. Это прискорбно, и единственный вариант, который у вас действительно есть, — это разместить солнечные панели в незаметном месте (что сложно сделать и при этом сохранить солнце), или вы просто переместитесь в область, где ТСЖ не применяет правила.

Еще одна вещь, которую вы должны учитывать, — это СТОИМОСТЬ. Конечно, чтобы начать экономить деньги каждый месяц, вам нужно сначала вложить деньги в солнечную энергетическую систему, которая будет стоить вам не менее 1000 долларов за 1 кВт энергии.

Вы всегда можете постепенно добавлять все больше и больше солнечной энергии, пока не будете полностью удовлетворены своей системой.

Руководство по установке панели солнечных батарей DIY: шаг за шагом

Вы заинтересованы в установке собственной солнечной панели? Большой! Мы здесь, чтобы помочь. Мы создали это краткое руководство по основам работы с солнечной батареей своими руками, чтобы помочь вам перейти на солнечную энергию!

Шаг 1. Составьте план

Сделайте глубокий вдох, пора спланировать свою солнечную систему своими руками. Зачем тебе электричество? Первый шаг к любой установке солнечных панелей своими руками — это расчет вашей потребности в электроэнергии .Для домашних солнечных панелей, привязанных к сетке, обратите внимание на свои счета за электричество. Вы можете спроектировать свою систему так, чтобы она соответствовала среднемесячному потреблению киловатт-часов. Если вы строите автономную систему солнечных панелей своими руками для своей каюты, лодки, фургона или солнечных панелей дома на колесах, не стесняйтесь использовать наш автономный калькулятор солнечной нагрузки.

Шаг 2: Спроектируйте солнечную систему своими руками

После того, как вы узнаете, сколько солнечной электроэнергии вам потребуется, следующим шагом будет выбор конкретных компонентов для самостоятельной установки солнечных панелей.

Необходимые компоненты:

  • Солнечная панель (и)
  • Инвертор
  • Электропроводка / кабели и соединители
  • Монтажные материалы

Детали, которые могут вам понадобиться:

  • Сетчатый дозатор (для систем с сеткой)
  • Контроллер аккумулятора и заряда (для автономных или гибридных систем)
  • Защитный материал (например, охранник)

Если вы строите солнечную систему, привязанную к сетке, вам понадобится сетчатая измерительная коробка (обычно поставляемая вашим коммунальным предприятием), чтобы подавать электроэнергию обратно в сеть.Если вы устанавливаете автономную систему солнечных панелей DIY или систему с резервным хранилищем, вам понадобится аккумуляторная батарея для солнечной батареи и контроллер заряда.

Например, предположим, что вы строите автономную автономную систему для выработки электроэнергии примерно 720 ватт-часов (Втч) в день.

Выбор солнечных батарей

Если предположить, что в течение 4 часов идеального солнечного света в день общая мощность ваших солнечных панелей должна быть около 180 Вт (720 Вт / 4 часа = 180 Вт). Оставляя немного места для маневра, идеально подойдет солнечная панель мощностью 200 Вт (или две панели солнечных батарей по 100 Вт).

Выбор аккумулятора

В большинстве небольших солнечных систем есть батареи, рассчитанные на 12 В или 24 В. Выбор емкости для вашей батареи в значительной степени зависит от вашего бюджета, поэтому для этой базовой установки солнечной панели своими руками мы рекомендуем батарею солнечной панели 12 В на 100 А · ч (А · ч).

Выбор контроллера заряда

Для любой самодельной солнечной панели с батарейным питанием выбор контроллера заряда с ШИМ вместо MPPT будет менее эффективным, но более экономичным.Чтобы рассчитать правильный размер вашего контроллера заряда, просто разделите мощность солнечной батареи на напряжение батареи. Опять же, оставляя место для ошибки, в этом случае контроллер заряда на 20 А будет работать хорошо (200 Вт / 12 В = ~ 17 А).

Выбор инвертора

Размер ваших солнечных инверторов в значительной степени зависит от количества энергии, которое вы планируете использовать за один раз. Предположим, вы планируете зарядить свой телефон (6 Вт) и ноутбук (60 Вт), включив небольшой телевизор (200 Вт), вентилятор (100 Вт) и некоторые светодиодные лампы (40 Вт).Общая мощность этих устройств составляет чуть более 400 Вт. Следовательно, инвертор мощностью 500 Вт подойдет.

Разные детали

Помимо основных компонентов вашей солнечной системы, вам нужно будет установить каждую часть и соединить проводами соединения между солнечными панелями, контроллером заряда, батареей и инвертором. Дважды проверьте при покупке материалов, включены ли эти детали в вашу покупку или вам придется покупать их отдельно.

Шаг 3. Приобретите материалы

Теперь, когда у вас есть список покупок, пора приобрести компоненты для вашей солнечной энергосистемы, сделанной своими руками.Вы можете купить все детали по отдельности или приобрести комплект солнечных батарей. Здесь вы можете обнаружить, что замена инвертора, аккумулятора и контроллера заряда для автономной солнечной системы, сделанной своими руками, может быть проще или более рентабельной.

Шаг 4. Установка солнечной системы своими руками

На пороге стоит гигантская коробка, а это значит, что пора устанавливать солнечные панели своими руками. Всегда соблюдайте осторожность, так как электричество может быть довольно опасным.

Монтаж солнечных панелей

Для установки солнечных панелей на крыше доступны различные варианты стеллажа.Если на вашей крыше недостаточно полезного пространства, подумайте о наземной системе. Для одно- или двухпанельных систем, как в нашем примере выше, подойдут простые варианты, такие как завинчивание в z-образные кронштейны.

Установка других компонентов

Где бы вы ни установили свою систему, лучше всего держать компоненты близко друг к другу, чтобы сэкономить на потенциальных потерях питания и минимизировать пространство для повреждений. В большинстве частей системы солнечных батарей, изготовленных своими руками, есть просверленные отверстия для облегчения монтажа. Убедитесь, что ваш контроллер заряда находится на видном месте, так как вы хотите контролировать вход вашей солнечной энергии.Вы также захотите получить доступ к инвертору для подключения вашей электроники, хотя важно, чтобы держал инвертор в безопасной зоне , так как он будет выделять тепло во время работы.

Подключение вашей системы

На большинстве солнечных панелей указывается размер провода, который лучше всего использовать. Если вы не уверены, вот полезный калькулятор для определения размера провода. Если у вас несколько солнечных панелей, вам нужно будет подключить их последовательно или параллельно.Как на изображении, вы подключите солнечные панели к контроллеру заряда (регулятору), затем к аккумулятору, а затем к инвертору.

Шаг 5. Наслаждайтесь солнечной энергией

Мы надеемся, что это руководство дало некоторое представление о том, как настроить и установить установку самостоятельной солнечной панели. Если у вас есть конкретные вопросы по вашей собственной солнечной установке, рассмотрите возможность бесплатной консультации от эксперта по солнечной энергии DIY на сайте www.shopsolarkits.com ..

Если вам это кажется довольно простым и немного забавным, и вы не против сделать карьеру в отрасли, то не стесняйтесь проверить нашу другую статью «Узнайте, как установить солнечные панели».

Установка собственных солнечных панелей? Сначала проверьте этот контрольный список.

Фото © Heshphoto, inc., Выдержка из Установите свои собственные солнечные панели .

Если вас интересует солнечная энергия, вы наверняка уже знаете, что солнечное электричество полезно для окружающей среды, национальной безопасности и воздуха, которым мы дышим, не говоря уже о ваших счетах за электричество. И что это один из лучших способов уменьшить вклад вашей семьи в глобальное потепление. Вы также, вероятно, слышали, что использование солнечной энергии на самом деле может быть дешевле, чем оплата коммунальных услуг, и вы можете задаться вопросом, верно ли это утверждение.Что ж, в большинстве случаев это правда. Просто нужно время, чтобы дополнительная экономия превысила первоначальные вложения (после этого солнечная энергия бесплатна). Если вы установите солнечную систему самостоятельно, вы можете достичь этого переломного момента намного раньше — в некоторых случаях в два раза быстрее.

Это подводит нас к следующему важному вопросу: действительно ли вы можете установить свои собственные солнечные панели? Опять же, да. Если вы умеете забивать болты и собирать готовые детали, и если вы готовы провести день или два на крыше (или нет, если вы монтируете панели на земле), вы можете установить свою собственную солнечную систему.Вам не нужно знать, как подключить солнечные панели к электричеству в вашем доме или к электросети. Вы наймете электрика для подключения к дому, а коммунальная компания позаботится обо всем остальном, как правило, бесплатно. В полностью автономной системе коммунальное предприятие вообще не участвует.

Возможно, к сожалению, эта работа даже не является хорошим поводом для покупки нового электроинструмента, поскольку единственное, что вам нужно, — это хорошая дрель.

Итак, если это такой выполнимый проект, почему большинство людей используют профессиональных установщиков? Во-первых, у многих людей есть веские причины сдавать в аренду практически все, от замены масла до покупки продуктов.(Вероятно, это не вы, но даже если это так, наша книга может помочь вам спланировать установку солнечной энергии и найти хорошего местного установщика.) Профессионалы в области солнечной энергетики занимаются не только установкой. Они проектируют систему, подают заявки на скидки и кредиты, заказывают все необходимые детали, получают разрешения и проходят все проверки. Но дело в том, что вы можете сделать все это самостоятельно, при условии, что у вас есть полезный советник и вы готовы следовать правилам местного строительного управления (именно там вы получите эти разрешения).

Установка солнечных батарей становится все проще, и вы можете быть удивлены тем, насколько доступна помощь «сделай сам». Двумя хорошими примерами являются PVWatts и База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности (DSIRE). PVWatts — это онлайн-калькулятор, который поможет вам определить размер солнечно-электрической системы в зависимости от местоположения и положения вашего дома, а также угла наклона вашей крыши. Специалисты по солнечной энергии используют тот же простой инструмент, но он бесплатен для всех. DSIRE предлагает актуальный и исчерпывающий список скидок, налоговых льгот и других финансовых льгот для возобновляемых источников энергии, доступных в любой части США.Кроме того, он бесплатный и простой в использовании.

Эти два ресурса сами по себе помогают ответить на два наиболее распространенных вопроса домовладельцев о солнечной энергии: Насколько большая система мне нужна? и Сколько это будет стоить? Другие ресурсы включают поставщиков солнечного оборудования, которые обслуживают домашних мастеров и предлагают покупки и техническую поддержку, а также удобные для потребителей отраслевые источники, такие как журнал Home Power и онлайн-сообщество Build It Solar. И нет закона, который запрещал бы домашним мастерам нанять специалиста по солнечной энергии для помощи в определенных аспектах своего проекта, таких как создание проектных спецификаций, выбор оборудования или подготовка разрешительных документов.

Мы также должны сразу сказать, что установка ваших собственных солнечных панелей — это не тот процесс, которому нужно срезать углы. Мы не хотим, чтобы вы устанавливали свою систему без разрешения или без привлечения электрика для окончательных подключений. (Даже профессиональные установщики солнечных батарей используют для этого электрика.) Процесс получения разрешения может быть болезненным, да, но он нужен для обеспечения безопасности вашей системы не только для вас, но и для аварийных служб, которым может потребоваться работа с вашим мини-устройством. электростанция.Работая с местным строительным отделом, вы также узнаете о критических факторах проектирования, таких как ветровые и снеговые нагрузки, которые характерны для вашего района.

Фото © Heshphoto, inc., Выдержка из Установите свои собственные солнечные панели .

Могу ли я установить свою собственную фотоэлектрическую систему? Контрольный список для домашнего мастера

Пришло время лакмусовой бумажки, которая подскажет вам, действовать ли смело, как любитель-установщик солнечных батарей, или передать бразды правления профессионалу. Для большинства из вас решение будет сводиться к правилам местного строительного управления (скорее всего, вашего города, округа, поселка или штата) или вашего поставщика коммунальных услуг, в любом из которых может потребоваться, чтобы установка солнечных батарей выполнялась лицензированным профессионалом. .Это также лучшее время, чтобы убедиться, что ваш проект не будет отклонен отделом зонирования, стандартами исторического района или ассоциацией домовладельцев.

  • Любительская установка разрешена местными строительными властями и вашим поставщиком коммунальных услуг.
  • Требования к любительской установке разумны и приемлемы. Некоторые органы власти требуют от непрофессионалов прохождения тестов, демонстрирующих базовые знания в области электрических и других бытовых систем, но такие тесты могут быть не такими обширными.
  • Вы согласны с несколькими часами физической работы на крыше (те, у кого есть наземные системы, получают здесь пропуск), И вы достаточно мудры, чтобы носить законное оборудование для защиты от падений (а не веревку, привязанную к вашей талии). Вы можете чувствовать себя так же уверенно, как Мэри Поппинс, танцующая на крышах, но она умеет летать; вы должны быть привязаны.
  • Вы не живете в историческом районе или, если вы живете, орган зонирования разрешает использование фотоэлектрических систем (с приемлемыми ограничениями).
  • Ассоциация вашего домовладельца, если она у вас есть, разрешает использование фотоэлектрических систем (с приемлемыми ограничениями).Иногда ассоциации домовладельцев нужно немного подтолкнуть, чтобы дать разрешение.
  • У вас есть стандартная кровля (битумная черепица, металлочерепица, деревянная черепица, стандартная плоская кровля). Если у вас есть шиферная, бетонная черепица, глиняная черепица или другая хрупкая / специальная кровля, проконсультируйтесь со специалистом по кровле и / или арендуйте фотоэлектрическую установку. Это не обязательно является препятствием для сделки.

ВНИМАНИЕ: фотоэлектрические системы по своей природе опасны и потенциально смертельны. Как установщик и владелец системы своими руками вы должны понимать, уважать и снижать риски, связанные со всеми задачами установки и обслуживания.Обратите особое внимание на предупреждения по технике безопасности, а также на все требования местных строительных и электрических норм и инструкций по эксплуатации оборудования.

Текст взят из

Установите собственные солнечные панели © 2017 Джозеф Бурдик и Филип Шмидт. Все права защищены.

Джозеф Бердик

Джозеф Бердик имеет более чем 30-летний опыт работы в фотоэлектрической отрасли — от исследований и разработок, измерений и испытаний до проектирования, установки и проектирования систем …
См. Биографию

Филип Шмидт

Филип Шмидт учил читателей делать вещи почти два десятилетия.Бывший плотник, давний писатель и редактор, он…
См. Биографию

9 шагов для создания автономной солнечной фотоэлектрической системы

День ото дня цены на солнечные батареи постепенно падают. Но все же установка полностью автономной солнечной системы стоит дорого. Вот почему я решил написать это руководство о том, как собрать все компоненты вашей солнечной системы по отдельности и собрать их самостоятельно.

Если вы решили установить систему солнечных батарей, чтобы удовлетворить потребности вашего дома в электроэнергии, то это руководство для вас.

Я изо всех сил старался вести вас шаг за шагом, от покупки различных компонентов до самостоятельной разводки всего.

Для проектирования всей системы вам необходимо знать основы электрики и математику. Я также приложил ссылки на другие мои инструкции по изготовлению контроллера заряда и счетчика энергии.

Для автономной солнечной системы необходимо четыре основных компонента

  1. Солнечная панель (фотоэлектрическая панель)
  2. Контроллер заряда
  3. Инвертор
  4. Аккумулятор

Вот как все элементы сочетаются друг с другом:

Как устроена солнечная система

Помимо вышеперечисленных компонентов вам понадобится еще несколько вещей, таких как медный провод, разъем MC4, прерыватель, счетчик и предохранители и т. Д.

В следующих нескольких шагах я подробно объясню, как вы можете выбрать вышеуказанные компоненты в соответствии с вашими требованиями.

Примечание: На фотографиях я показал большую солнечную панель мощностью 255 Вт при 24 В, две батареи по 12 В при 100 Ач каждая, контроллер заряда солнечной батареи с ШИМ 30 А при 12/24 В и синусоидальный инвертор на 1600 ВА. Но во время расчета я взял меньший пример солнечной системы для лучшего понимания.


Шаг 1. Рассчитайте нагрузку

Перед тем, как выбрать компоненты, вы должны рассчитать свою силовую нагрузку, сколько времени они будут работать и т. Д.Посчитать это очень просто, если вы знаете основы математики.

  1. Решите, какие приборы (свет, вентилятор, телевизор и т. Д.) Вы хотите использовать и сколько времени (часов).
  2. Номинальную мощность см. В таблице технических характеристик ваших устройств.
  3. Рассчитайте Ватт-час , который равен произведению номинальной мощности ваших приборов и времени работы (часов). Пример расчета нагрузки: Позволяет запустить компактную люминесцентную лампу (КЛЛ) мощностью 11 Вт в течение 5 часов от солнечной панели, тогда ватт-час будет равен:

    Ватт-час = 11 Вт x 5 часов = 55

  4. Рассчитайте общее количество ватт-часов: как и в случае с CFL, мы теперь вычислим ватт-час для всех приборов и сложим их. Пример: CFL = 11 Вт x 5 часов = 55 Вентилятор = 50 Вт x 3 часа = 150 ТВ = 80 Вт x 2 часа = 160


    Всего ватт-часов = 55 + 150 + 160 = 365

На этом расчет нагрузки окончен. Следующее, что нужно сделать, это выбрать компоненты, соответствующие вашим требованиям к нагрузке.

Если вы не заинтересованы в выполнении приведенных выше математических расчетов, воспользуйтесь калькулятором нагрузки для этого расчета. В Интернете доступно множество таких калькуляторов нагрузки, например, этот Калькулятор нагрузки вне сети.


Шаг 2: Выбор батареи

Батареи, которые я использую для своей солнечной системы

Аккумуляторы, вид сверху

На выходе солнечной панели подается постоянный ток. Эта энергия вырабатывается только в дневное время. Так что, если вы хотите работать под нагрузкой постоянного тока в дневное время, это кажется очень простым. Но делать это — плохое решение, потому что…

  1. Большинству приборов для эффективной работы требуется постоянное номинальное напряжение. Напряжение на солнечной панели непостоянно, оно меняется в зависимости от солнечного света.
  2. Если вы хотите запустить бытовую технику в ночное время, то это невозможно.

Вышеупомянутая проблема решается за счет использования батареи для хранения солнечной энергии в течение дня и использования ее по вашему выбору. Это обеспечит постоянный источник стабильной и надежной энергии.

Видео: выбор батареи для солнечной энергии

Батареи бывают разных типов. Автомобильные и велосипедные аккумуляторы предназначены для подачи коротких импульсов сильного тока с последующей подзарядкой и не рассчитаны на глубокую разрядку.Но солнечная батарея представляет собой свинцово-кислотную батарею глубокого разряда, которая допускает частичную разрядку и допускает глубокую медленную разрядку. Свинцово-кислотные трубчатые батареи идеально подходят для солнечной системы.

Батареи

Ni-MH и Li-Ion также используются во многих приложениях малой мощности.

Видео: емкость и эффективность аккумулятора

Примечание: Перед тем, как выбрать компоненты, определите напряжение вашей системы: 12/24 В или 48 В. Чем выше напряжение, тем меньше ток и меньше потери в меди в проводнике.Это также уменьшит размер вашего проводника. Большинство небольших домашних солнечных систем будут иметь напряжение 12 В или 24 В.

В этом проекте я выбрал систему на 12 В.

Рейтинг батареи:

Емкость аккумуляторов указана в ампер-часах.

Мощность = Напряжение X Ток

Ватт-час = напряжение (вольт) x ток (амперы) x время (часы)

Напряжение аккумулятора = 12 В (так как наша система 12 В)

Емкость аккумулятора = Нагрузка / Напряжение = 365/12 = 30.42 Ач

Но батареи не на 100% эффективны, если предположить, что КПД 80%

Емкость = 30,42 / 0,8 = 38,02 Ач

С некоторым запасом можно выбрать свинцово-кислотную батарею глубокого разряда на 40 Ач.


Шаг 3: Выбор солнечной панели

Большая солнечная панель мощностью 255 Вт при 24 В

Параметры солнечной панели для солнечной панели мощностью 255 Вт

Солнечная панель преобразует солнечный свет в электричество в виде постоянного тока (DC). Эти панели обычно классифицируются как монокристаллические или поликристаллические .Монокристаллические панели дороже и эффективнее поликристаллических панелей.

Панели солнечных батарей обычно рассчитаны на стандартные условия испытаний (STC): освещенность 1000 Вт / м², солнечный спектр AM 1,5 и температура модуля 25 ° C.

Рейтинг солнечной панели:

Размер солнечной панели следует выбирать таким образом, чтобы она полностью заряжала аккумулятор за один солнечный день.

В течение 12 часов дня солнечный свет неравномерен, и он также различается в зависимости от вашего местоположения на земном шаре.Таким образом, мы можем предположить, что 4 часа эффективного солнечного света будут производить номинальную мощность.

Таким образом, общая выходная мощность панелей = 12 В x 40 Ач = 480 Втч

Вырабатываемая мощность в час = 480/4 = 120 Вт

С небольшим запасом вы можете выбрать солнечную панель мощностью 125 Вт, 12 В.


Шаг 4: Выбор контроллера заряда

Пример контроллера заряда

Другой контроллер заряда

Контроллер заряда солнечной энергии — это устройство, которое помещается между солнечной панелью и аккумулятором.Он регулирует напряжение и ток, поступающие от ваших солнечных батарей. Он используется для поддержания надлежащего зарядного напряжения на аккумуляторах. По мере увеличения входного напряжения от солнечной панели контроллер заряда регулирует заряд аккумуляторов, предотвращая перезарядку.

Обычно в солнечных энергосистемах используются 12-вольтовые батареи, однако солнечные панели могут обеспечивать гораздо большее напряжение, чем требуется для зарядки батарей.

По сути, преобразовывая избыточное напряжение в амперы, напряжение заряда может поддерживаться на оптимальном уровне, в то время как время, необходимое для полной зарядки батарей, сокращается.Это позволяет солнечной энергетической системе работать оптимально в любое время.

Типы контроллеров заряда:

  1. ВКЛ ВЫКЛ
  2. ШИМ
  3. MPPT

Старайтесь избегать контроллера заряда ВКЛ / ВЫКЛ, поскольку он наименее эффективен.

Среди 3-х контроллеров заряда MPPT имеет наивысший КПД, но при этом является дорогостоящим. Таким образом, вы можете использовать либо ШИМ, либо MPPT.

Рейтинг контроллера заряда:

Поскольку наша система рассчитана на 12 В, контроллер заряда также рассчитан на 12 В.

Номинальный ток = выходная мощность панелей / напряжение = 125 Вт / 12 В = 10,4 А

Так что выбирайте контроллер заряда на 12 В и более 10,4 А.

Если вы хотите снизить стоимость вашей системы, вы можете сделать свой собственный контроллер заряда с ШИМ. Пошаговые инструкции вы можете найти в моем руководстве по созданию контроллера заряда с ШИМ.

Вам также может понравиться мой новый дизайн 3.0 контроллера солнечной зарядки Arduino MPPT.


Шаг 5: Выбор инвертора

Синусоидальный инвертор My 1600 ВА

Видео: зачем нам инвертор в солнечной фотоэлектрической системе

Солнечные панели (PV) принимают солнечные лучи и преобразуют их в электричество, называемое постоянным током (DC).Затем постоянный ток преобразуется в переменный ток (AC) с помощью устройства, называемого инвертором. Электроэнергия переменного тока проходит через каждую розетку вашего дома, питая приборы.

Типы инверторов

  1. Прямоугольная волна
  2. Модифицированная синусоида
  3. Чистая синусоида

Преобразователи прямоугольной формы являются самыми дешевыми, но подходят не для всех устройств. Выходной сигнал с модифицированной синусоидой также не подходит для определенных устройств, особенно для устройств с емкостными и электромагнитными устройствами, таких как холодильник, микроволновая печь и большинство типов двигателей.Обычно модифицированные синусоидальные инверторы работают с меньшей эффективностью, чем чисто синусоидальные инверторы.

Итак, на мой взгляд, выбирайте инвертор с чистой синусоидой.

Это может быть сетка или отдельно стоящая. В нашем случае это, очевидно, автономное и полностью отключенное от сети.

Рейтинг инвертора:

Номинальная мощность в любой момент должна быть равна или превышать общую нагрузку в ваттах.

В нашем случае максимальная нагрузка в любой момент = Tv (50W) + Fan (80W) + CFL (11W) = 141W

С запасом можно выбрать инвертор на 200 Вт.

Поскольку наша система работает на 12 В, мы должны выбрать синусоидальный инвертор от 12 В до 230 В / 50 Гц или 110 В / 60 Гц переменного тока.

Примечание: Пусковая мощность таких устройств, как холодильник, фен, пылесос, стиральная машина и т. Д., Вероятно, в несколько раз превышает их нормальную рабочую мощность (обычно это вызвано электродвигателями или конденсаторами в таких устройствах). Это следует учитывать при выборе инвертора правильного размера.


Шаг 6: Установка солнечной панели

После проектирования солнечной системы купите все компоненты с соответствующим рейтингом в соответствии с предыдущими шагами.

Пришло время установить солнечную батарею. Сначала выберите подходящее место на крыше или на земле, где нет препятствий для солнечного света.

Подготовьте монтажную стойку: Вы можете сделать ее самостоятельно или купить ее. В моем случае я взял чертеж у компании по производству солнечных батарей и сделал его в ближайшем сварочном цехе. Наклон подставки почти равен углу широты вашего местоположения.

Подставка для моей большой солнечной панели

Я сделал небольшую деревянную монтажную подставку для своей 10-ваттной солнечной панели.Я прикрепил картинки, чтобы любой мог легко сделать.

Подставка DIY для моей 10-ваттной солнечной панели

Моя 10-ваттная солнечная панель на подставке

Наклон: Чтобы получить максимальную отдачу от солнечных батарей, вам нужно направить их в направлении, которое захватывает максимальное количество солнечного света, то есть на юг, если вы находитесь в северном полушарии, или на север, если вы находитесь в южном полушарии. Вы также должны оптимизировать угол относительно земли. Используйте одну из этих формул, чтобы найти лучший угол наклона панели от горизонтали:

Если ваша широта ниже 25 °, используйте 0 широты.87.

Если ваша широта находится между 25 ° и 50 °, используйте широту, умноженную на 0,76 плюс 3,1 градуса.

Для получения более подробной информации о наклоне нажмите здесь

Сначала разместите подставку так, чтобы лицо было направлено на юг (или на север, если вы находитесь в южном полушарии. Отметьте положение ног над крышей.

Чтобы получить направление юг / север, используйте это приложение компаса для Android (или, что еще лучше, настоящий физический компас!)

Я решил закрепить свою солнечную панель мощностью 255 Вт на крыше бетоном.Я придал шероховатость поверхности каждой ножки подставки с помощью острого предмета. Я сделал примерно 1 квадратный фут шероховатой поверхности на крыше на каждой опоре. Это помогает улучшить сцепление крыши с бетоном.

Приготовьте бетонную смесь : возьмите цемент и камни в соотношении 1: 3, затем добавьте воды, чтобы получилась густая смесь. Залейте бетонную смесь у каждой ножки стенда. Я сделал бетонную смесь в виде кучи, чтобы придать ей максимальную прочность.

(Вы, конечно, можете закрепить его на месте, используя другие методы, кроме бетона, это всего лишь пример решения для моей конкретной ситуации)

Установите панели на подставку. : На задней стороне солнечной панели есть встроенные отверстия для крепления.Совместите отверстия для панели солнечных батарей с отверстиями для подставки / платформы и скрутите их.

Монтаж солнечной панели

Провод солнечной панели: На обратной стороне солнечной панели есть небольшая распределительная коробка с положительным и отрицательным знаком полярности. В большой солнечной панели эта распределительная коробка имеет клеммные провода с разъемом MC4, но для небольших панелей вам необходимо соединить распределительную коробку с внешними проводами. Всегда старайтесь использовать красный и черный провод для подключения положительной и отрицательной клемм.Если есть провод для заземления, используйте для его подключения зеленый провод.

Распределительная коробка


Шаг 7: Последовательное и параллельное соединение

После расчета емкости аккумулятора и номинала солнечной панели вам необходимо подключить их. Во многих случаях рассчитанный размер солнечной панели или батареи недоступен на рынке в виде единого блока. Поэтому вам нужно добавить небольшую солнечную панель или батареи, чтобы соответствовать требованиям вашей системы. Чтобы обеспечить соответствие требуемому номинальному напряжению и току, мы должны использовать последовательные и параллельные соединения.

1. Последовательное соединение:

Для последовательного подключения любого устройства необходимо соединить положительную клемму одного устройства с отрицательной клеммой следующего устройства. Устройство в нашем случае может быть солнечной панелью или аккумулятором.

При последовательном соединении индивидуальные напряжения каждого устройства складываются.

Пример:

Допустим, 4 батареи на 12 В подключены последовательно, тогда комбинация даст 12 + 12 + 12 + 12 = 48 вольт.

В последовательной комбинации ток или сила тока одинаковы.

Итак, если бы эти устройства были батареями, и каждая батарея имела бы номинал 12 В и 100 Ач, то общее значение этой последовательной цепи было бы 48 Вольт, 100 Ач. Если бы это были солнечные панели, и каждая солнечная панель имела бы номинальное напряжение 17 вольт (напряжение Osc) и была бы рассчитана на 5 ампер каждая, то общее значение цепи было бы 68 вольт, 5 ампер.

2. Параллельное соединение:

Параллельное соединение

При параллельном подключении необходимо подключить положительную клемму первого устройства к положительной клемме следующего устройства, а отрицательную клемму первого устройства — к отрицательной клемме следующего устройства.

При параллельном подключении напряжение остается прежним, но номинальный ток цепи является суммой всех устройств.

Пример:

Допустим, две батареи на 12 В, 100 Ач подключены параллельно — тогда напряжение в системе останется 12 В, но номинальный ток будет 100 + 100 = 200 Ач. Точно так же, если две солнечные панели на 17 В и 5 ампер соединены параллельно, тогда система будет производить 17 вольт, 10 ампер.


Шаг 8: Инвертор и подставка для батареи

Построенный мною аккумулятор и подставка для инвертора

Я сделал вышеупомянутый инвертор и подставку для батареи с помощью плотника.Идея дизайна я почерпнула из этого поучения. Дизайн мне очень помог.

На задней стороне я проделал большое круглое отверстие сразу за инверторным вентилятором для всасывания свежего воздуха снаружи. Позже я закрыл отверстие пластиковой сеткой. Также сделано несколько небольших отверстий для вставки проводов от солнечной панели, контроллера заряда и инвертора к батарее и выхода переменного тока к приборам. С обеих сторон предусмотрено 3 горизонтальных отверстия для достаточной вентиляции. На передней стороне имеется стеклянное окошко для просмотра различных светодиодных индикаторов инвертора.

Вид изнутри стойки инвертора

В наклонной плоскости инверторной стойки я установил контроллер заряда. В будущем я также установлю свой собственный счетчик электроэнергии своими руками.


Шаг 9: Подключение

Как подключить систему

Первым компонентом, который мы собираемся подключить, является контроллер заряда. Внизу контроллера заряда в моем контроллере заряда есть 3 знака. Первый слева предназначен для подключения солнечной панели, имеющей положительный (+) и отрицательный (-) знаки.Второй со знаками плюс (+) и минус (-) предназначен для подключения батареи, а последний — для прямого подключения нагрузки постоянного тока, например, для освещения постоянного тока.

Крупный план проводки контроллера заряда

Электромонтаж контроллера заряда

В соответствии с руководством по контроллеру заряда всегда сначала подключайте контроллер заряда к батарее, потому что это позволяет ему откалибровать систему на 12 В или 24 В. Подключите красный (+) и черный (-) провода от аккумуляторной батареи к контроллеру заряда.

Примечание. Сначала подключите черный / отрицательный провод от аккумулятора к отрицательной клемме контроллера заряда, затем подключите положительный провод.

После подключения аккумулятора к контроллеру заряда вы можете увидеть, что светодиодный индикатор контроллера заряда загорается, показывая уровень заряда аккумулятора.

После подключения клеммы инвертора для зарядки аккумулятора подключаются к соответствующим положительным и отрицательным клеммам аккумулятора.

Электропроводка инвертора

Выход переменного тока инвертора

Теперь вам нужно подключить солнечную панель к контроллеру заряда.На задней стороне солнечной панели находится небольшая распределительная коробка с 2 подключенными проводами с положительным (+) и отрицательным (-) знаком. Клеммные провода обычно меньше по длине.

Электропроводка соединительной коробки солнечной панели

Для подключения провода к контроллеру заряда вам понадобится специальный разъем, известный как разъем MC4. См. Картинку ниже. После подключения солнечной панели к контроллеру заряда зеленый светодиодный индикатор загорится, если присутствует солнечный свет.

Разъем MC4

Примечание: Всегда подключайте солнечную панель к контроллеру заряда, повернув панель в сторону от солнца, или вы можете накрыть панель темным материалом, чтобы избежать внезапного высокого напряжения, идущего от солнечной панели к контроллеру заряда, которое может повредить его. .

Безопасность: Важно отметить, что мы имеем дело с постоянным током. Таким образом, положительный (+) должен быть подключен к положительному (+), а отрицательный (-) с отрицательным (-) от солнечной панели к контроллеру заряда.В случае перепутывания оборудование может сломаться и загореться. Так что при подключении этих проводов нужно быть предельно осторожным. Рекомендуется использовать 2 цветных провода: красный цвет для положительного (+) и черный цвет для отрицательного (-). Если у вас нет красно-черного провода, вы можете обмотать клеммы красной и черной лентой.

Подключите нагрузку постоянного тока или свет постоянного тока в качестве последнего шага.

Дополнительная защита: Хотя контроллер заряда и инвертор имеют встроенные предохранители для защиты, вы можете разместить переключатели и предохранители в следующих местах для дополнительной защиты и изоляции.

  1. Между солнечной панелью и контроллером заряда
  2. Между контроллером заряда и аккумулятором
  3. Между батареей и инвертором

После подключения всех компонентов автономная солнечная система готова к использованию.

Измерения и регистрация данных:

Если вам интересно узнать, сколько энергии вырабатывает ваша солнечная панель или сколько энергии потребляет ваши приборы, вы должны использовать счетчики энергии.

Мой счетчик электроэнергии своими руками

Кроме того, вы можете контролировать различные параметры в автономной солнечной системе с помощью удаленной регистрации данных.

Для счетчика электроэнергии на основе DIY вы можете увидеть мои инструкции по созданию счетчика энергии, который имеет возможность как измерения, так и регистрации данных.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *