Сонячні батареї своїми руками для приватного будинку

1. Види сонячних батарей
2. Колектор або панель?
3. Плоскі або вакуумні?
4. У справах і оцінка
5. Сонячні панелі: від витрат до вигоди
6. Що почім?
7. Зробити сонячні батареї своїми руками
8. Установка сонячних панелей своїми руками
9. Сонячні панелі в розстрочку
10. ІНСТРУМЕНТ ДЛЯ Майстри та майстріні, І ТОВАРИ ДЛЯ ДОМУ ДУЖЕ ДЕШЕВО. Безкоштовна ДОСТАВКА. Рекомендуємо...
11. Нижчих інші записи по темі "Як зробити своїми руками - домохазяїну!"
12. Підпішіться на оновлення в наших групах.

Ціни на звичайні енергоносії піднімаються із завидною регулярністю, тому все більше людей в усьому світі від них відмовляються, вважаючи за краще отримувати тепло і світло від сонця.

Якщо викопне паливо, від якого ми залежимо, рано чи пізно закінчиться, то сонце буде давати світло і енергію ще мільярди років. Вчені вважають, що сонце - це гарант нашого майбутнього, але приносити практичну користь воно може і в сьогоденні, зводячи до нуля рахунки за споживання електроенергії.

Інтерес до використання сонячної енергії за останні десять років став значно більше: люди оцінили ефективність цього джерела і можливість економити, яку він дає.

Крім того, будинок, повністю забезпечуються енергією сонця, а таке цілком можливо вже зараз, робить його господарів повністю незалежними від енергомереж.

Деякі сім'ї використовують для своїх басейнів ось такі нагрівачі, які дозволяють скоротити витрати в середньому на 15-30 тис. Руб. на рік.

Сонячна батарея - одна з найбільш вигідних інвестицій в благоустрій житла. Дослідження довели що системи, здатні генерувати більше 3 кВт, значно збільшують вартість будинку, в якому встановлені. Крім того, використання сонячних батарей - шлях до безпечної і чистому довкіллю.

Посилання по темі: Сонячні батареї (колектори, геліосистеми) для нагріву води в приватному будинку

Види сонячних батарей

Різновидів сонячних батарей існує кілька.

Для використання в побуті призначені фотоелектричні (PV) системи. Такі сонячні батареї генерують постійний електричний струм при сонячній погоді. Подібні системи працюють чудово, але тільки в будинках з доступом прямих сонячних променів. У тінистих місцях або лісовій місцевості повного ефекту домогтися неможливо.

Для установки панелей на даху ідеальні будівлі, одна зі сторін яких звернена на південь. Найкраще сонячні електричні системи працюють в теплому кліматі з м'якою або короткою зимою. В інших кліматичних умовах неоціненне значення має система підтримки - акумулятори або генератори.

Системи, в яких передбачена можливість зберігання енергії, стануть в нагоді пізно ввечері або в погану погоду. Навіть після бурі ви зможете влаштувати вечірку в своєму будинку, поки сусіди будуть чекати допомоги обленерго, співробітники якого відновлять електрику в порядку черги.

Колектор або панель?

Помилково вважати, що фотоелектричні сонячні панелі вирішать питання і електропостачання, і опалення. Використовувати для обігріву електрику від сонячної батареї - не практично, так як електрообігрівачі споживають багато енергії: для отримання такої ж кількості енергії від одного сонячного колектора буде потрібно п'ять сонячних панелей. Так що це тепло обійдеться втричі дорожче, ніж при опаленні і підігріві води від сонячного колектора. Крім того, акумулятором тепла виступає бак з водою, який прослужить набагато довше електричних акумуляторів, термін служби яких скорочує велике навантаження.

Електронагрівачі більш вигідні для невеликих господарств зі скромним витратою гарячої води, сонячні водонагрівачі краще для господарств з великою витратою гарячої води і там, де електроенергія занадто дорога або недоступна.

Сонячні колектори забезпечать безкоштовне опалення з вересня до грудня і з лютого по травень. Лише в грудні-січні через коротке світлового дня сонячної енергії не вистачить, щоб зігрітися, і житло доведеться опалювати додатково з інших ресурсів. На 15-20% підвищить ефективність роботи сонячних колекторів в найхолодніші місяці система теплих підлог.

Плоскі або вакуумні?

Для нагріву води використовуються два види колекторів - плоскі і вакуумні, вони ж трубчасті. Перші являють собою плоску коробку з закритим під склом абсорбуючим шаром з трубками, по яких проходить теплоносій пропіленгліколь. У вакуумному колекторі замість однієї покритою склом коробки використовується ряд великих порожніх скляних тру6ок- «матрьошок». Усередині кожної знаходяться трубки з абсорбером тепла, що нагріває теплоносій. Теплоізолятором служить вакуум між зовнішньою і внутрішньою трубкою. Дві третини використовуваних сонячних колекторів в світі - вакуумні і одна третина - плоскі. У вакуумних колекторів нижче тепловтрати, тому вони ефективніше плоских, коли треба нагріти воду до високої температури в зимовий час і в похмуру погоду.

Зате плоскі завдяки простій конструкції - більш міцні і надійні, вакуумні - більш крихкі. У разі пошкодження плоского колектора його доведеться замінити цілком, а в вакуумному досить замінити лише пошкоджені трубки, сам модуль при цьому буде продовжувати працювати.

У справах і оцінка

Вартість плоского колектора залежить від збірки, розміру, якості спеціальних покриттів і скла. На ціну вакуумного колектора впливає діаметр і довжина скляних трубок. Чим більше трубки, тим потужніше і дорожче колектор. Має значення і тип внутрішніх теплопровідником: дешевше нагрівальні трубки, передають тепло, дорожче - утворюють внутрішній контур передачі тепла U-трубки.

Для нагріву води в теплу пору року більш вигідні пасивні системи, а для сонячного опалення та цілорічного нагріву води годяться тільки активні. Активна система нагрівання води - більш складна і дорога, ніж пасивна, але вона і більш ефективна, оскільки забезпечує використання сонячних колекторів взимку. У цій конструкції бак з водою Ви знаходитесь у приміщенні, на дах виведені

тільки сонячні колектори, теплоносій прокачується насосом. У пасивної системі сонячний колектор об'єднаний з баком з водою в єдину схему водонагрівача, холодна вода подається під напором знизу і гріється шляхом природної конвекції. Така система - простіше по конструкції, легше встановлюється і дешевше активної, але підходить хіба що для літньої дачі. На зиму воду потрібно зливати, щоб не розморозити колектор.

Сонячні панелі: від витрат до вигоди

Вартість сонячної системи залежить від її розміру, а той в свою чергу - від розміру будинку і потреб в енергії. Для кваліфікованого розрахунку потужності і компонентів перед установкою виконується енергообследованія об'єкта, після чого фахівці визначають оптимальну кількість сонячних колекторів для кращого результату з найменшими початковими витратами. Найістотніша економічна вигода від сонячного колектора - при використанні його для нагріву води в системі гарячого водопостачання. При витратах на утримання до 1 000 руб. в рік сонячний водонагрівач забезпечить будинок одноразово від КО до 300 л {залежно від обсягу бака) гарячої води і прослужить від 10 до 15 років. Для порівняння: електричний водонагрівач при річних витратах на утримання від 2 000 до 6 000 руб. «Тримає напоготові» 60-120 л гарячої води і служить зазвичай 5-8 років. За 10 років витрати на сонячний водонагрівач складуть до 10 тис. Руб., А на електричний - 20-60 тис. Руб.

Вигідно використовувати сонячні колектори і для опалення. Особливо ефективна комбінована система з 70% сонячної енергії і 30% електричної. За 20 років вона виявиться вдвічі дешевше чисто електричної системи і в 2,5 рази дешевше дизельної.

А за весь термін експлуатації будинку при постійному зростанні тарифів на електрику економія буде ще істотніше. У той час як енергоносії будуть дорожчати, сонячна енергія залишиться безкоштовною. Наприклад, при вартості 1 кВт-год електроенергії 3 руб. за 10 років система сонячних колекторів заощадить 300 тис. руб., а за 20 років - 700 тис. руб. без урахування інфляції.

Вакуумний колектор з U-трубками за опалювальний сезон забезпечить до 2 200 кВт-год теплової енергії, що відповідає тепла від спалювання 400 кг кам'яного вугілля або 200 л дизельного палива. І при цьому вам не потрібно привозити, засипати і заливати паливо: енергія сонця приходить у ваш будинок сама.

Читайте також: Світильники на сонячних батареях - ремонт і поліпшення своїми руками

Що почім?

Недорогі пасивні міні-системи для використання в теплу пору року, наприклад з квітня по жовтень, з об'ємом накопичувального бака від 150 до 300 л стоять 20-50 тис. Руб. Активні системи для цілорічного сонячного нагріву води з об'ємом накопичувального бака від 250 до 500 л обійдуться в 200-350 тис. Руб. в залежності від комплектації. Плоскі сонячні колектори приблизно втричі дешевше вакуумних.

Для будинку площею 100 м2 мінімальна система сонячного опалення з об'ємом двоконтурного бака 300 л і чотирма сонячними колекторами потужністю 6 кВт обійдеться в 180 тис. Руб.

Базовий варіант потужністю 9 кВт з 300-літровим баком і шістьма плоскими колекторами для систем з водяними теплими підлогами варто 217 тис. Руб., З вакуумними - 233 тис. Руб. Розширена система сонячного опалення та нагріву води з двоконтурним 500-літровим баком в півтора рази потужніший попередньої, в її склад входять 9 сонячних колекторів на 13,5 кВт, вона підходить для будинку від 100 до 200 м2 і стоїть 291 тис. Руб.

А найдорожча - велика система сонячного опалення та нагріву води. Її внесок у опалення навесні і восени - до 80%, взимку - до 40%. Варіанту з 16 сонячними колекторами, об'ємом теплових акумуляторів 1 000 л і потужністю 24 кВт під силу обігріти будинок площею 150-250 м2. Ціна такої системи - 524 тис. Руб.

Зробити сонячні батареї своїми руками

Для економії можна спробувати зробити сонячні батареї своїми руками. Приготуйте окуляри, рукавички, чоботи і захист для особи, оскільки будете мати справу з гострими матеріалами (скло, оргскло) і легкозаймистими хімічними речовинами.

Матеріали необхідні для виготовлення сонячних батарей своїми руками

Перш за все, це якісні фотоелементи.

На ринку представлені фотоелементи з монокристалічного і полікристалічного кремнію. Перші мають ККД до 13%, але при хмарності працюють неважливо. У друге ККД - до 9%, але в похмурі дні вони працюють так само, як і в сонячні.

Для домашнього енергопостачання рекомендується використовувати ті полікрісталли, які продаються в наборах. Всі необхідні для складання осередку потрібно купувати в одного виробника, так як продукція різних марок може відрізнятися по ефективності. Це створить труднощі при складанні, зажадає зайвих витрат під час використання і «подарує» низьку потужність сонячної батареї.

Знадобиться також паяльне обладнання, алюмінієві куточки, діоди Шотткі, кріпильні болти, мідні дроти високої потужності, прозорий лист з плексигласу або полікарбонату, вакуумні підставки з силікону, набір спеціальних провідників.

Після придбання всього необхідного можна приступати до збірки конструкції.

крок перший

Збираємо на столі єдиний набір полікристалічних фотоячеек - наприклад, комплект з 40 сонячних елементів, розмір кожного з яких - 15 * 15 см.

крок другий

Припаюємо на фотоелементи олов'яні провідники.

крок третій

Всі осередки потрібно з'єднати між собою відповідно до електричної схемою. При цьому дуже важливо незалежно від типу підключення використовувати шунтуючі діоди, необхідні для установки на «плюсовій» клеми. Оптимальний варіант для цієї мети - діоди Шотткі: вони дозволяють зробити правильний розрахунок величини сонячних батарей для дому та не допустити розрядки батареї вночі. Працездатність спаяних осередків слід тестувати в сонячному місці. Якщо вони функціонують нормально, можна приступати до наступного етапу.

крок четвертий

Переходимо до складання рами. Вам будуть потрібні болти і алюмінієві куточки з невисокими бортиками. Наносимо на внутрішні грані рейок силіконовий герметик.

крок п'ятий

Поверх цього шару укладаємо підготовлений лист з полікарбонату або іншого прозорого матеріалу. Для фіксації лист щільно притискаємо до клейовому контуру.

крок шостий

Коли герметик просохне, можна скріпити раму і прозору поверхню болтами. Потім розміщуємо фотоелементи з провідниками уздовж внутрішньої прозорою площині. Відстань між кожними двома осередками - 5 мм (потрібно зробити попередню розмітку).

крок сьомий

Фіксуємо фотоячейкі, герметизируем панель, щоб сонячні батареї на даху будинку прослужили якомога довше. У цьому допоможе монтажний силікон, нанесений на кожен елемент. Закриваємо спорудження задньою панеллю. Коли силікон застигне повністю, цілком герметизируем конструкцію, щоб все панелі щільно прилягали один до одного.

крок восьмий

Підключити сонячну батарею можна одним з двох відомих способів - паралельним або послідовним з'єднанням. У першому випадку клеми

обох модулів з'єднуються за принципом мінус до мінуса, плюс до плюса. З будь-якого модуля беремо клему (+) і (-). Виводимо кінці для підключення до котролле-ру заряду або акумуляторної батареї. Якщо необхідно об'єднати три модуля в одну систему, дії будуть відповідними: з'єднуємо аналогічні нлемми всіх модулів, потім виводимо кінці (+) і (). При другій схемі підключення потрібно з'єднати клему {+) від першого модуля з клемою (-) від другого. Кінці виводимо для підключення до контролера або акумуляторної батареї. Принцип буде одним і тим же незалежно від кількості модулів.

Установка сонячних панелей своїми руками

Отже, установка сонячної батареї своїми руками в приватному володінні - цілком посильне справу.

Але щоб конструкція, на виготовлення якої витрачено власний працю, приносила користь, потрібно враховувати важливі нюанси.

Спочатку змонтуйте каркас і тільки потім встановіть конструктивні елементи. Врахуйте, що велика панель зажадає більшої кількості провідників енергії для заповнення всієї «коробки». Щоб потрапляння сонячних променів на елементи не заважала тінь бічних бортів, вони повинні бути невисокими.

Всередині і зовні корпус потрібно обробити вологостійкою фарбою. Передбачте підкладку. У нижній частині коробки корпусу повинні бути невеликі вентиляційні отвори. Вони дозволять підтримувати в радіаторі необхідну температуру і виводити утворюється в ході роботи панелі газ.

Посилання по темі: Як відремонтувати сонячний ліхтар своїми руками

Сонячні панелі в розстрочку

При відсутності коштів існує такий варіант, як сонячні панелі в лізинг. У цьому випадку лізингова компанія купить і встановить систему без ваших стартових витрат. Юридично система буде власністю фірми, яка здає її в оренду за щомісячну плату. Ця плата повинна бути менше, ніж ваш щомісячний рахунок за електрику.

Компанія буде нести відповідальність за будь-який варіант техобслуговування, чистку і витрати на ремонт (поточний або позаплановий) протягом усього періоду, на який укладено контракт, а його зазвичай укладають на термін від 10 до 20 років. Лізинг - економічний вибір для великих господарств, які споживають багато енергії і оплачують значні рахунки.

На замітку

Справа, правда, гальмується через те, що на більшій частині території нашої країни замість 300 сонячних днів в році, як де-небудь на Середземному морі, - всього лише 75, а замість рівного свіжого бризу - переривчастий вітерець зі швидкістю 3-4 метра в секунду. Звичайно, південь нашої країни не обділений сонячними променями, а північ - вітрами, але навряд чи вони задають тут моду. Тому, кажучи про альтернативну енергетику заміських будинків в Росії, потрібно розуміти, що вона в більшості випадків продиктована, швидше, не міркуваннями економії, а перевагами автономності та незалежності від примх наших бувалих електромереж - та ще, можливо, бажанням придбати репутацію передового, освіченої людини.

Енергія сонця

«Вітер, вітер, ти могутній ...» - але, на жаль, дуже непостійний. Від вітряка в Підмосков'ї, зізнатися,

порівняно мало пуття. Основний упор припадає робити на сонячні панелі, оскільки сонце, на відміну від вітру, сходить і заходить строго за розкладом. У комплексній системі автономного електропостачання, в яку входять і сонячні панелі, і вітрогенератор, на частку вітру припадає максимум 10-20% електроенергії.

І все одно, на випадок тривалої негоди, для повної електричної автономії потрібно резервний генератор, дизельний або бензиновий.

Для прикладу, в минулу зиму в будинку з автономним електропостачанням від сонячних панелей резервний генератор пропрацював сумарно 50-70 годин, витративши при цьому близько 150 літрів бензину. Що, в принципі, небагато. Все інше дало сонце.

Наша порада

Для електричної автономності в підмосковному заміському будинку площею близько 200 кв. метрів буде достатньо трьох кіловат потужності від сонячних панелей і вітряка, що обійдеться орієнтовно в 300-350 тисяч рублів. А при дотриманні режиму економії - навіть півтора кіловат.

Мобільний «дачний» варіант потужністю 500 Вт, що складається з складаний сонячної панелі та контролера-валізки, годиться для освітлення і живлення мінімуму побутової техніки.

Як заперечує Сонце?

Сучасні сонячні панелі коштують не дуже дорого, і на їх якість не слід економити.

Найбільш досконалі сонячні панелі з монокрісталічного кремнію в Сонячно погоду здатні віробляті 100 Вт електроенергії и даже более на 1 кв. метр площади. Їх термін служби складає більше 25 років, а ККД досягає 18-20%. Сонячні панелі з муль-тікрісталліческого кремнію стоять відсотків на 20-30 дешевше, але і параметри у них гірше: термін служби 15-20 років, ККД до 15%. Найдешевші гнучкі панелі з аморфного кремнію мають ККД не більше 10% і служать 8-10 років-на них, право, орієнтуватися не варто.

Для того щоб виробляти необхідні 3 кВт електроенергії, необхідні сонячні

панелі загальною площею не менше 15-20 кв. метрів. Щоб вони працювали і в похмуру погоду, нехай і гірше, ніж при сонці, треба з'єднати 4-5 24-вольтів панелей послідовно, щоб вихідної напруги вистачало для підзарядки акумуляторної батареї. При цьому пред'являються підвищені вимоги до сонячного контролера. Зокрема, він повинен вміти працювати при високій напрузі на вході - бажано до 250 В. Подальше збільшення напруги стає недоцільним, оскільки призводить до зменшення ККД.

вертикальна установка

• У середній смузі Росії сонячні панелі слід встановлювати вертикально або майже вертикально.
• Вертикальна установка панелей збільшує термін їх служби, перешкоджає їх забрудненню і завалювання снігом. Доцільно розгорнути панелі по сторонах світу: скажімо, половину повернути на 30 "на південний схід, а половину - на 30 ° на північний захід. Це дозволить розтягнути роботу на всю тривалість світлового дня.
• У наших далеко не середземноморських широтах вертикальне розміщення панелей і їх частковий розворот на південний схід і північний захід знижує вироблення енергії на протязі 2-3 годин поблизу полудня, зате збільшує тривалість роботи і вберігає від заметів взимку.
• Максимальну вироблення електроенергії протягом усього світлового дня забезпечують сонячні панелі, встановлені на трекер, який автоматично повертається слідом за сонцем.
• На одному трекері можна розмістити 4 панелі по 200-250 Вт. Але зрозуміло, це складніше, дорожче - і в кожному конкретному випадку треба вважати і вирішувати, потрібно це чи ні.

Як приборкати вітер?

У середній смузі Росії переважають вітри із середньою швидкістю 5-7 м / с. Цього замало для ефективної роботи вітрогенераторів - фактично ми перебуваємо на нижній межі. Купуючи вітряк для Підмосков'я, слід вибирати вітрогенератор, розрахований на роботу при низькій швидкості вітру. Адже вітряк з розрахунковою потужністю 1 кВт і розрахунковою швидкістю вітру

9 м / с при вітрі 5 м / с видасть більше електроенергії, ніж його вдвічі потужніший побратим, але з розрахунковою швидкістю вітру 12 м / с. На жаль, вітрогенератори, розраховані на невелику швидкість вітру, не тільки більш громіздкі, але і коштують дорожче, так як в них використовується більше неодімових магнітів. Конструкція лопастей -не дрібниця. Використання «літакового» профілю підвищує енергоефективність в 2-4 рази в порівнянні з плоскими лопатями. Оптимальне число лопатей - три. 95% усіх випущених в світі вітрогенераторів - трилопатеві з горизонтальною віссю.

Ті, хто отримав досить широке поширення вітряки з вертикальною віссю обертання і літаковим профілем лопатей коштують порівняно дорого. Але вони - при тій же потужності -служат довше і працюють тихіше. До того ж вони за рахунок значної площі лопатей більш ефективні при слабкому вітрі.

Вітрогенератор потрібно не тільки правильно вибрати, але і грамотно встановити. Щоб вітряк був економічно доцільний, його слід підняти на щоглу висотою не менше 15 метрів, а це - досить складний монтаж плюс тросові розтяжки на значній площі ділянки. Зате середня енергія вітру на висоті 18 метрів приблизно втричі більше, ніж на рівні землі!

«Мозок» системи

Контролер - це «мозок» системи електропостачання, що збирає все докупи. Його завдання -

оцінити надходження та витрачання електроенергії, ступінь заряду акумуляторів, потужність навантаження і вибрати оптимальний режим роботи системи електропостачання. Застосування сучасних сонячних контролерів дозволяє підняти виробіток електроенергії сонячними панелями в похмуру погоду до 30% від максимального значення. Вітряка потрібен свій власний контролер.

«Серце» системи

Споживання електроенергії 8 системі електропостачання від сонячних джерел і ветроге-нератора завжди відбувається через буфер - акумуляторну батарею. Без неї обійтися ніяк не можна.

Найперспективніші акумулятори Літій-феррум-фосфатні. Вони, до речі, випускаються і в Росії. Їх основні переваги - мала вага і габарити, можливість глибокого розряду, велике число циклів заряд / розряд (5000 проти 3000 циклів у найближчого "суперника" - свинцево-кислотного панцирної батареї). Це означає, що при тій же ємності літій-ферум-фосфатні акумулятори втричі менше, ніж панцирні, і служать близько 20 років замість 10. Стоять вони відсотків на 30 дорожче.

Панцирні акумулятори наближаються до літій-ферум-фосфатним за такими показниками, як вартість циклу і вартість кіловат-години. Але у них, в порівнянні з літій-ферум-фосфатними, є істотний недолік: вони не терплять глибокого розряду - їх можна розряджати максимум на 30%, інакше вони різко втрачають свої характеристики. Тому бажано мати потрійний запас по місткості, що здорожує батарею і робить її більш громіздкою.

Інвертор

Призначення інвертора - перетворити постійний струм від сонячних панелей в змінний (однофазний напругою 220 вольт або трифазний напругою 380 вольт), необхідний для роботи більшості споживачів електроенергії.

На замітку:

Будь-яка система електропостачання від сонця і вітру складається з чотирьох елементів: сонячних панелей і / або вітрогенератора, контролера, акумуляторної батареї і інвертора. При цьому до 50% вартості системи доводиться на акумулятори. Кожна система балансується під конкретного замовника.

Гібридний інвертор може працювати як незалежно від електричної мережі, так і спільно з нею.

абсолютна імпортозаміщення

Автономну систему електропостачання заміського будинку можна зробити на повному імпортоза-розміщенні.

Хороші літій-ферум-фосфатні акумулятори випускає Новосибірська компанія «Ліотех». Панцирні акумулятори Тюменського акумуляторного заводу по ряду параметрів перевершують «колег-американців».

Якісні сонячні панелі виробляють в Москві ( «Вільна енергія», «Квант») і Краснодарі ( «Сатурн», «SOLBAT»).

Російська компанія «МікроАрт» виробляє сонячні контролери, що перевершують за своїми показниками вироби фірм X-tender (нібито американської, а по суті китайської) і Morningstar (бренд Tristar), а також інвертори. Крім того, ця компанія проектує і встановлює автономні системи електропостачання в комплексі.

Новосибірська компанія «А-Електроніка» випускає непогані інвертори в дешевому ціновому діапазоні.

© Автор: Олексій Рябов

ІНСТРУМЕНТ ДЛЯ Майстри та майстріні, І ТОВАРИ ДЛЯ ДОМУ ДУЖЕ ДЕШЕВО. Безкоштовна ДОСТАВКА. Рекомендуємо - ПРОВЕРЕНО 100% Є Відгуки.

Реклама

Нижчих інші записи по темі "Як зробити своїми руками - домохазяїну!"

Модульний будинок - конструкція і пристрій Модульний будинок - збірка своїми ...

Підпішіться на оновлення в наших групах.

Будемо друзями!