Как сделать солнечные панели для дома своими руками

Солнечные панели для дома Современные экономические условия многих заставляют задуматься об использовании альтернативных источников питания в повседневной жизни. Ярким представителем таких технологий являются различные виды солнечных панелей. Не секрет, что данный сегмент продукции имеет высокую цену, а окупаемость занимает длительное время. Хорошей альтернативой промышленным моделям представляются солнечные панели, сделанные своими руками в домашних условиях.

Принцип действия солнечных батарей

Прежде чем реализовать желание самостоятельно изготовить бесплатный источник энергии, следует ознакомиться с основными элементами системы солнечных батарей и принципом её работы.

Солнечные панели устанавливаются на места максимальной освещённости на доме или мачтах с целью преобразования световой энергии в электрическую. Процесс основан на использовании фотоэлементов, объеденных единой системой — панелью. Полученная энергия накапливается в аккумуляторных батареях. Мощность системы зависит от количества использованных элементов-преобразователей и их характеристик:

  • Как действуют солнечные батареимонокристаллические обладают максимальной производительностью, однако их использование оправдано при размещении на хорошо освещённых участках, а падение количества света приводит к резкой потере мощности (КПД — 13%);
  • поликристаллические обладают свойствами преобразования энергии с несколько меньшим КПД (7−9%), но снижение освещённости на конечный показатель производительности не влияет, работа системы имеет более стабильный результат;
  • кристалл аморфный в приведённой линейке выдаёт наименьшую мощность (КПД — 5%), но учитывая гибкость и прочность элементов, представляет собой наиболее долговечный и дорогой компонент.

Важно! Солнечные батареи своими руками в домашних условиях следует собирать из пластин одного вида. Иное решение может привести к трудностям монтажа и потере расчётной мощности получаемой энергии.

Достоинства и недостатки панелей

Невысокие показатели коэффициента полезного действия солнечных батарей (от 5 до 13%) обосновывают необходимость перечисления преимуществ и недостатков, выявленных во время монтажа и эксплуатации.

Опыт показал, что основными недостатками являются:

  • Недостатки солнечной панелизначительное количество времени для сборки и установки конструкции;
  • монтаж производится в труднодоступных местах;
  • система имеет конструктивную хрупкость;
  • снижается эффективность работы при изменении погодных условий и сезонных температурных колебаниях;
  • прекращается выработка устройством электрической энергии в ночное время;
  • необходимо периодически очищать экраны элементов от загрязнений.

Вместе с тем применение солнечных панелей имеет неоспоримые преимущества, в их числе:

  • Преимущества солнечных батарейпроектная документация не требует согласования с РЭС;
  • сборку системы и монтаж можно провести самостоятельно;
  • нет необходимости прокладки кабеля к линейным сетям подачи электрической энергии;
  • производство энергии не сопровождается фоновыми шумами, например, как от генераторов;
  • система проста в обслуживании;
  • экологическая безопасность выработки электричества.

Следует отметить, что финансовые затраты и потраченное время полностью окупаются при гарантированной длительной эксплуатации такой системы электрического снабжения.

Расчет мощности и комплектующие

Для определения необходимой мощности солнечной батареи следует:

  1. Рассчитать суточный расход электроснабжения дома или дачи.
  2. Необходимая мощность солнечных панелейОпределить среднее время солнцестояния в местности проживания пользователя источником питания. Например, в городе Мариуполь пиковое значение составляет 12 часов.
  3. В зависимости от характеристик применяемых пластин определить их суммарную потребность. Например, если параметры приобретённых пластин представляют собой мощность 4 Вт с напряжением 0,5 В, то для получения 18 Вт необходимо сформировать 36 пластин.
  4. После проведения расчётов следует в зависимости от места предполагаемого конечного размещения определить количество экранов, которые необходимо собрать, и сколько элементов будет содержать каждый из них.

Рекомендуется заблаговременно приобрести необходимое количество комплектующих и подготовить материалы и инструменты для проведения монтажных работ, в том числе:

  • фотоэлементы известного производителя с предпочитаемыми эксплуатационными характеристиками;
  •  Комплектующие солнечных панелейдиоды Шотке;
  • метизы и винты для крепежа;
  • вакуумные подставки или достаточное количество силикона;
  • уголки для формирования коробов (рекомендуются алюминиевые);
  • листы заклеенного стекла или поликарбоната;
  • провода с сечением, рекомендованным производителем фотоэлементов;
  • паяльное оборудование и принадлежности;
  • монтажный бытовой инструмент.

Внимание! Выбор и приобретение комплектующих требуют особого внимания. Их качество определяет сложность сборки, эффективность и длительность эксплуатации системы. При отсутствии опыта в этой области необходимо прибегнуть к консультации специалиста.

Сборка и монтаж конструкции

Существует много способов сделать солнечную батарею в домашних условиях. Один из них приводится ниже:

  1. Каркас изготавливают из алюминиевых уголков со сторонами 35 на 35 мм. Для этого распускают уголок на расчётную длину сторон, одна полка с обеих сторон обрезается под углом 45 градусов, в другой полке делаются отверстия для крепления перпендикулярного уголка с полками шириной 50 мм и длиной не менее 35 мм. Короб складывается и скрепляется метизами.
  2. Монтаж  солнечных панелейВо внутреннюю часть короба на силикон закрепляется основание (плексиглас или иное). Обеспечивается плотное прижатие и полное высыхание.
  3. В соответствии с рекомендациями производителя и схемой распайки пластин осуществляют их поочерёдный монтаж.
  4. Соблюдение одинаковых интервалов между пластинами (как правило, от 5 мм) упрощается предварительно нанесённой разметкой.
  5. Монтаж и пайку производят рядами от центра к наружным сторонам.
  6. Согласно электрической схеме диоды Шотке монтируют к положительным контактам.
  7. Выходные провода выводят на тыльную сторону экрана.
  8. Проверку работоспособности проводят под солнечным светом.

Подобным образом необходимо установить расчётное количество экранов. Для увеличения мощности к распределительной коробке подключают их параллельно.

Батареи из подручных средств

Батареи своими руками дома можно изготовить из многих подручных средств. Умельцы делают их из металлических банок, старых транзисторов, диодов и прочего. Но самым простым примером является создание экземпляра батареи из фольги.

Для этого потребуется:

  • Солнечные батареи из подручных средствмедная фольга;
  • бутылка пластиковая с обрезанной горловиной;
  • наконечники-крепления для двух проводов («крокодильчики»);
  • поваренная соль;
  • печь (желательно электрическая);
  • дрель;
  • прибор для измерения напряжения.

Порядок подготовки комплектующих элементов и монтажа представлен следующим образом:

  1. От листа фольги следует отрезать 2 полосы меди по ширине подготовленной пластиковой бутылки.
  2. Процесс монтажа  солнечной батареиПоместить одну заготовку на предварительно разогретую плиту и оставить её там до равномерного почернения — таким образом удаляется защитный слой.
  3. Снять заготовку с печи и дать остыть. Соблюдая предосторожность, черноту смыть проточной водой.
  4. Уложить обработанную заготовку и не прошедшую обработку в пластиковую бутылку без их соприкосновения.
  5. Прикрепить зажимами провод к обработанной полосе клеммой с отрицательным показателем, без обработки плюсом.
  6. Сделать концентрированный солевой раствор и залить его в бутылку.
  7. Мультиметром замерить напряжение самодельной маленькой батареи.

В современных условиях решение задач по энергосбережению и обеспечению собственного дома альтернативным питанием представляется вполне выполнимой задачей. Достаточно иметь лишь базовые знания по электротехнике, терпение и немного финансов.

солнечные панели для дома своими руками
Самостоятельное изготовление солнечной батареиФотоэлемент из поликарбонатаДетали для  солнечной батареиСборка солнечной панелиКак работает солнечная панель

Как сделать солнечные панели для дома своими руками