» Главная » своими руками » Энергетическая автономия в глубинке своими руками — Часть 2

Энергетическая автономия в глубинке своими руками — Часть 2

Солнечная батарея своими руками

Первую часть можете посмотреть тут

Автономная солнечная система своими руками включает в себя определенные расходы, испытания, монтаж, обучение членов семьи жить экономно. Экономия играет важную роль, поскольку автономное отопление требует совершенно другого подхода к потреблению энергии.

Автономное энергоснабжение — своими руками или купить?

Поскольку солнечные батареи — это самая основная составляющая автономки, поговорим о них. Существует два варианта — создать солнечную панель своими руками или приобрести в магазине готовую. По стоимости несколько панелей сделанных самостоятельно и приобретенная панель той же мощности будут примерно одинаково. Однако, продукт сделанный собственными руками, конечно, же представляет больший интерес.

Из доступных солнечных батарей можно выделить три технологии, имеющие разные типы:

  • монокристаллический кремний;
  • поликристаллический кремний;
  • аморфный кремний.

Отличие перечисленных вариантов заключается в их структуре.

Остановимся на них подробнее.

Типы солнечных батарей

Аморфный кремний является наиболее перспективным. Данные солнечные батареи могут быть с гибкими (гнущимися) панелями и производить электрическую энергию даже в облачную погоду. Однако они подвержены быстрой деградации и понижению КПД.

Монокристальные чистые ячейки из первичного кремния. Внешний вид — черные пластины практически квадратной формы с закругленными краями. Нередко они распиливаются с целью увеличения напряжения.

Поликристалл. Состоят из не очень чистого (вторичного) кремния.

Первый вариант гораздо дороже остальных.

 

Солнечная батарея своими руками — с чего начинать?

Перед началом изготовления собственной солнечной батареи необходимо определиться с составляющими. Ниже мы приведем примерный вариант создания солнечной панели своими руками.

Солнечная батарея разбитая

Для начала следует приобрести солнечные элементы класса Grade (китайские). Не забудьте проверить комплектацию: распаечные коробки, шины, при помощи которых соединяются ячейки между собой, кабель (хотя бы пару метров).

Далее потребуются разъемы для подключения батарей MC4 и закаленное просветленное стекло (толщина 4 мм). Указанная толщина поможет защитить батарею от града, сосулек, ударов камнями, а его просветленность позволит увеличить КПД.

Следующим приобретением будет алюминиевый уголок (30 х 30) с крепежом к нему.

Подключение солнечной батареи своими руками к системе будет осуществляться при помощи многожильного медного кабеля (сечение 6 мм2).

Для зарядки понадобится контроллер PWM, а питание будет обеспечиваться автомобильным инвертором мощностью 100 Ватт (китайских).

 

Самостоятельное создание солнечной батареи — бюджетный вариант

Итак, рассмотрим сборку солнечной батареи своими руками. Заказанные модули, были получены в коробке, и как видно на фото, часть из них была поломана. По жалобе было получено от продавца еще 10 ячеек.

Зарядка аккумулятора требует наличие напряжения, превышающего 14, 4 Вольт, следовательно, ячейки должны быть объединены последовательно.

Руководствуясь опытом умельцев, было принято решение сделать объединение на одном стекле двух цепей по 36 элементов каждая. Исходя из этого предполагаемое количество полученной энергии может составить до 144 Вт.

Вернемся к созданию батареи.

Все очень просто, необходимо припаять шинки.

Солнечная батарея своими руками

Далее подготовим стекло с рамой:

закаленное стекло для солнечніх батарей своими рукамиДалее необходимо выполнить спайку, вывести шины и припаять провода. И уже после этого произвести герметизацию пластин при помощи компаунда или другого герметика. Для того чтобы мощность системы в процессе последовательного подключения не падала, можно установить коробку с диодом (герметичную) на выводы контактов. Как правило, коробка идет в комплекте.

герметичная коробку с диодом  для солнечных батарей

В результате мы получаем солнечные панели в количестве двух штук, расчетная мощность которых 288 Вт.

Самостоятельное создание солнечной батареи - бюджетный вариант

Однако не следует забывать о ряде существующих условностей. К примеру, в процессе нагревания КПД солнечной панели, как правило, снижается от первоначального примерно на 20 %. Помимо этого на снижение КПД влияют трещины и непропаянные элементы. Получается, что становится выбор между самостоятельным изготовлением солнечной панели или все таки приобретением готовой заводской конструкции.

 

Базовое напряжение автономной системы энергоснабжения

При подготовке к работе и проектировании собственной солнечной батареи одним из первых заданий является выбор базового напряжения. Напряжение в солнечных батареях имеет показатель, кратный 12, поскольку большая часть аккумуляторных батарей с таким напряжением. Говоря на языке физиков, из формулы электрической мощности P=U*I выходит, что при увеличении напряжения с равной мощностью, уменьшается ток. Вследствие этого снижается нагрузка на базу элементов и снижается сечение проводов. Однако постоянное увеличение напряжения невозможно, поскольку это является небезопасным для человека. Также плюсом низких напряжений является то, что этот показатель равен напряжению аккумуляторов в автомобилях. В добавление к сказанному следует отметить что возможно нарастить аккумуляторную емкость путем добавления аккумуляторных батарей в параллель. Неприятным моментом также при последовательном соединении является разбалансировка, приводящая к поочередному выходу из строя ячеек солнечной панели своими руками.

 

Как выбрать контроллер заряда для солнечной батареи

Существующие варианты контроллеров предлагают два типа приборов:

  1. PWM или ШИМ;
  2. Maximum Power Point Tracking.

Первому типу свойственна простота, а именно, при достижении максимального заряда, контроллер подает ток на аккумуляторную батарею путем пульсации. Достоинством данного варианта является также его недорогая цена, а недостатком то, что, номинальное напряжение аккумуляторной батареи должно совпадать с номинальным напряжением вашей батареи.

Второй тип имеет более высокую стоимость и сложность. Однако КПД данного контроллера выше.

В нашем случае свое применение нашел китайский контроллер PWM, способный дать заряд до 30 А (360 Вт) при напряжении 12 В.

китайский контроллер заряда PWM для солнечных батарей

С целью отслеживания состояния аккумулятора и поступающего заряда мы добавили вольтметр или амперметр. Аккумулятор взяли самый недорогой с емкостью 190 А/ч.

 

Инвертор для солнечной панели

Инверторы могут быть двух типов, имеющие на выходе:

  • чистую синусоиду;
  • модифицированную синусоиду.

Инвертор первого типа выдает синусоидальный сигнал (чистый), а второго типа — сигнал ступенькой.

В общей сложности разницы они не представляют, значительно отличается их стоимость. Чем же ценен чистый синус для солнечной батареи собственными руками? При подключении инвертора с модифицированной синусоидой может появиться ощутимый шум, а также некоторые бытовые устройства при взаимодействии с модифицированной синусоидой могут нагреваться, вследствие чего возникают поломки (компрессоры холодильников). Во избежание неприятных ситуаций все-таки следует выбрать инвертор с чистым синусом.

 

Как подобрать мощность инвертора

Как правило, при выборе инвертора необходимо произвести следующий расчет: сложить всю нагрузку, которая планируется и умножить ее на два. Однако при этом следует помнить о том, что разные нагрузки могут вести себя по разному. Следовательно, мощность вашего инвертора в солнечной панели, созданной самостоятельно должна быть способной обеспечить двукратный запас потребления ваших бытовых приборов и техники или десятикратный на случай запуска двигателей.

В нашем случае выбор остановился на двух китайских инверторах, мощность которых составила 1000 и 600 Вт.

Инвертор - особенности

Дублирование систем

Для того чтобы обезопасить себя от неприятных ситуаций в виде отсутствия электричества, в процессе подбора недорогих комплектующих следует задуматься о дублировании системы. Это удовольствие не из дешевых, однако в будущем оно в случае неприятных неожиданностей сможет обеспечить вам бесперебойность энергоснабжения.

 

В общей сложности наш вариант автономной системы электроснабжения включает в себя:

  • солнечные батареи — 2 шт., суммарная мощность 80 В;
  • контроллер заряда аккумуляторной батареи PWM (максимальный ток до 30 А);
  • аккумулятор автомобильный, свинцово-кислотный (емкость 190 А/ч);
  • инвертор с модифицированной синусоидой на 600 и 1000 Вт.

Наглядная схема бюджетной солнечной батареи выглядит следующим образом:

схема бюджетной солнечной батареи своими руками

При самостоятельном изготовлении автономной солнечной панели следует обратить внимание на порядок подключения инвертора (напрямую к аккумулятору). Также избегайте обрывов питания контроллера в процессе работы солнечных батарей.

Данная система позволит получать электричество для освещения и даже работать с электрическими инструментами в солнечную погоду.

Рекомендуем прочесть:

5 thoughts on “Энергетическая автономия в глубинке своими руками — Часть 2
  1. Виктор:

    Порою диву даешься, насколько изобретателен человек, если он хочет создать условия жизни для своей семьи. И в этой связи, хочу поделиться опытом настоящего хозяина и новатора, который при отсутствии централизованного электроснабжения в глубинке, создал энергетическую автономию своими руками.

  2. Александр:

    Солнечный коллектор своими руками. Пошаговая инструкция. Руководство по созданию солнечного коллектора..

  3. andrgame.net:

    В связи с постоянным подъемом цен на энергоносители, все больше людей задумываются об энергетической автономии и естественным образом обращают свое внимание на разнообразные альтернативные источники энергии. Одним из наиболее перспективных источников тепловой энергии для отопления дома или коттеджа является тепловой насос – оборудование, способное работать за счет относительно незначительного перепада температур в глубине грунта и на его поверхности.

  4. Юлия:

    Солнечная батарея на даче — это реально выход! Наконец-то мы перестанем жить летом как пещерные люди без электричества. Раньше всё время были перебои и это было ужасно неудобно, теперь мы не зависим ни от кого.

  5. Я:

    Эффективность повышается при нагреве, а не понижается. Или вы их на костре «греете»?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *