Самодельная солнечная батарея из подручных материалов
Содержание
- Тепло от алюминиевых банок
- Транзисторы – генераторы электричества
- Светодиоды – свет во все дома
- Фольга для батареи – в чем плюс?
Ни для кого не секрет, что солнечная энергетика набирает обороты с каждым днем. Одна проблема: из-за высокой стоимости модулей позволить себе пользоваться дарами солнца может не каждый, вот и выкручиваются умельцы как могут. Кто-то заказывает фотоэлементы через интернет-магазины и уже из них паяет солнечные панели, некоторые изготавливают батареи из светодиодов и транзисторов, а кому-то в голову приходят более интересные идеи, не требующие больших финансовых вложений.
Ведь мало, кто задумывается, что для того, чтобы солнце работало для Вас и Вашего дома, не нужно устанавливать дорогостоящую солнечную систему, нужно только внимательно посмотреть вокруг себя. Порой, самые обычные вещи, которые уже давно можно сдать в утиль, могут принести немалую помощь и сэкономить Вам кучу денег.
Тепло от алюминиевых банок
Вряд ли найдется хотя бы один человек, который никогда не пил из алюминиевых банок. И чаще всего мы их просто выкидываем, а ведь они могут стать отличным исходным материалом при изготовлении солнечной батареи для дома. Да, да, не удивляйтесь, это не выдумка, а вполне проверенный факт. Единственное уточнение, из алюминиевых банок вы сможете смастерить не батарею, а коллектор, то есть на выходе Вы получите не электрическую энергию, а тепловую, например, для обогрева дома, что тоже очень даже неплохо.
Делается подобная солнечная батарея очень просто. Все, что Вам понадобится это некоторое количество банок, рама и материал для остекления коллектора. Из деревянных брусков или картона собирается рама, которая заполняется банками. Для увеличения количества поглощенного тепла раму и банки рекомендуется покрасить в черный цвет. Сверху полученная конструкция накрывается стеклом, гофрированным поликарбонатом или пластиком.
Каким бы странным Вам не казался этот метод изготовления батареи (коллектора) из алюминиевых банок, практика показывает, что он вполне действенный. При размещении на южной стороне дома такая самодельная батарея хорошо нагревается и может служить эффективным обогревательным прибором. А с ее сборкой справится и школьник.
Подробности изготовления солнечной панели из банок на видео:
Транзисторы – генераторы электричества
Самодельная солнечная батарея, которая на выходе будет генерировать не тепловую энергию (как в предыдущем разделе), а электрическую может быть собрана из обычных транзисторов.
Конечно, для энергообеспечения всего дома такая самодельная батарея не подойдет, но запитать небольшие приборы или подзарядить мобильный телефон Вы точно сможете. Чем больше транзисторов Вы используете, тем более мощная солнечная батарея у Вас получится, это нужно учитывать.
Первое с чего нужно начать, это аккуратно спилить верхнюю часть элемента, чтобы солнечный свет беспрепятственно попадал на p-n переходы. Если Вы используете транзисторы типа П, необходимо высыпать порошок из его внутренней части. После этих приготовлений переходим непосредственно к процессу сборки. Последовательное соединение элементов используется для повышения напряжения, а параллельное – силы тока. В качестве подложки рекомендуется использовать текстолит или органическое стекло. Чтобы не повредить кристалл транзистора, паять выводы, подходящие к нему, лучше не стоит. Один транзистор обеспечивает силу тока от 0,1 до 3 мА, а блок, состоящий из 4-х транзисторов, – от 10 до 15 мА.
Светодиоды – свет во все дома
Самодельная солнечная панель из светодиодов – явление не новое, вот только изготовить ее можно лишь в качестве эксперимента, ведь, как показывает практика, вырабатываемое ею напряжение слишком мало, чтобы от него был толк.
Более подробно о батареях из светодиодов мы уже писали в одной из предыдущих статей «Мастерим солнечную батарею из диодов», поэтому сильно углубляться в эту тему не будем. Заметим только, что для подобной панели подойдут светодиоды любого размера и цвета, но в зависимости от цвета светодиодов будет зависеть их светопропускная способность.
Значение пикового напряжения 1 светодиода равняется в среднем 2,5 В. Для увеличения выходных параметров элементы соединяются последовательно/параллельно, но для того, чтобы получить хорошие показатели количество светодиодов должно быть неограниченно большое. Одно уточнение: подобная батарея очень чувствительна к углу наклона относительно солнца, даже небольшое отклонение от прямого попадания лучей может снизить напряжение на выходе.
Фольга для батареи – в чем плюс?
Как мы выяснили из предыдущих разделов статьи, самодельная солнечная батарея может делаться из различных материалов, причем некоторые из них улучшают эффективность ее работы.
Так, например, использование фольги для подложки позволяет увеличить отражающую способность. Один из вариантов – изготовление солнечного коллектора из самого простого шланга для полива, деревянной рамы и фольги. Подводим к шлангу 2 трубки, и солнечный водонагреватель для дачного дома готов.
Также фольгу можно использовать и при установке панелей, размещая их на поверхность фольги, Вы уменьшаете риск перегрева батареи, что способствует улучшению их эксплуатации и увеличению срока работоспособности. Напоследок один совет: не бойтесь экспериментировать, ведь когда-то те вещи, без которых сегодня мы не представляем своей жизни, людям казались фантастикой. Лишь эксперименты двигают науку вперед. И кто знает, может, Вы придумаете новый способ изготовления солнечной батареи своими руками.
Статью подготовила Абдуллина Регина
Диоды для солнечной панели: подробности на видео:
Солнечная электростанция на дом площадью 200 м² своими руками — Техника на vc.
ruЧастенько в сети проскакивают сообщения о борьбе за экологию, развитие альтернативных источников энергии. Иногда даже проводят репортажи о том, как в заброшенной деревне сделали солнечную электростанцию, чтобы местные жители могли пользоваться благами цивилизации не два-три часа в сутки, пока работает генератор, а постоянно.
122 397 просмотров
Но это всё как-то далеко от нашей жизни, поэтому я решил на своём примере показать и рассказать, как устроена и как работает солнечная электростанция для частного дома.
Расскажу обо всех этапах: от идеи до включения всех приборов, а также поделюсь опытом эксплуатации. Статья получится немаленькая, поэтому кто не любит много букв, может посмотреть ролик. Там я постарался рассказать то же самое, но будет видно, как я всё это сам собираю.
Исходные данные: частный дом площадью около 200 м² подключён к электросетям. Трёхфазный ввод, суммарной мощностью 15 кВт. В доме стандартный набор электроприборов: холодильник, телевизоры, компьютеры, стиральные и посудомоечные машинки и так далее.
Стабильностью электросеть не отличается: зафиксированный мною рекорд — отключение шесть дней подряд на период от двух до восьми часов.
Что хочется получить: забыть о перебоях электроэнергии и пользоваться электричеством, невзирая ни на что.
Какие могут быть бонусы: максимально использовать энергию солнца, чтобы дом приоритетно питался солнечной энергией, а недостаток добирал из сети. Как бонус — после принятия закона о продаже частными лицами электроэнергии в сеть начать компенсировать часть своих затрат, продавая излишки выработки в общую электросеть.
С чего начать
Всегда есть минимум два пути для решения любой задачи: учиться самому или поручить решение задачи кому-то другому. Первый вариант предполагает изучение теоретических материалов, чтение форумов, общение с владельцами солнечных электростанций, борьбу с внутренне жабой и, наконец, покупку оборудования, а после — установку.
Второй вариант: позвонить в специализированную фирму, где зададут много вопросов, подберут и продадут нужное оборудование, а могут и установить за отдельные деньги.
Я решил совместить эти два способа. Отчасти потому, что мне это интересно, а отчасти для того, чтобы не напороться на продавцов, которым надо просто заработать, продав не совсем то, что мне нужно. Теперь пришло время теории, чтобы понять, как я делал выбор.
На фото пример «освоения» денег на строительстве солнечной электростанции. Обратите внимание, солнечные панели установлены за деревом — так свет на них не попадает, и они просто не работают.
Типы солнечных электростанций
Сразу отмечу, что говорить я буду не о промышленных решениях и не о сверхмощных системах, а об обычной потребительской солнечной электростанции для небольшого дома. Я не олигарх, чтобы разбрасываться деньгами, но я придерживаюсь принципа достаточной разумности.
То есть я не хочу греть бассейн «солнечным» электричеством или заряжать электромобиль, которого у меня нет, но я хочу, чтобы в моём доме все приборы постоянно работали, без оглядки на электросети.Теперь расскажу про типы солнечных электростанций для частного дома.
По большому счёту, их всего три, но бывают вариации. Расположу по росту стоимости каждой системы.
Сетевая солнечная электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе невысокую стоимость и максимальную простоту эксплуатации. Состоит всего из двух элементов: солнечных панелей и сетевого инвертора. Электричество от солнечных панелей напрямую преобразуется в 220 В или 380 В в доме и потребляется домашними энергосистемами.
Но есть существенный недостаток: для работы ССЭ необходима опорная сеть. В случае отключения внешней электросети солнечные батареи превратятся в «тыкву» и перестанут выдавать электричество, так как для функционирования сетевого инвертора нужна опорная сеть, то есть само наличие электричества.
Кроме того, со сложившейся инфраструктурой электросети работа сетевого инвертора не очень выгодна. Пример: у вас солнечная электростанция на 3 кВт, а дом потребляет 1 кВт. Излишки будут «перетекать» в сеть, а обычные счётчики считают энергию «по модулю», то есть отданную в сеть энергию счётчик посчитает как потреблённую, и за неё ещё придётся заплатить.
Тут логично подходит вопрос: куда девать лишнюю энергию и как этого избежать? Переходим ко второму типу солнечных электростанций.
Гибридная солнечная электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе достоинства сетевой и автономной электростанций. Состоит из четырёх элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, аккумуляторы и гибридный инвертор.
Основа всего — гибридный инвертор, который способен в потребляемую от внешней сети энергию подмешивать энергию, выработанную солнечными панелями. Более того, хорошие инверторы имеют возможность настройки приоритизации потребляемой энергии.
В идеале дом должен потреблять сначала энергию от солнечных панелей и только при её недостатке — добирать из внешней сети. В случае исчезновения внешней сети инвертор переходит в автономную работу и пользуется энергией от солнечных панелей и энергией, запасённой в аккумуляторах.
Таким образом, даже если электроэнергию отключат на продолжительное время и будет пасмурный день (или электричество отключат ночью), в доме всё будет функционировать.
Но что делать, если электричества нет вообще, а жить как-то надо? Тут я перехожу к третьему типу электростанции.
Автономная солнечная электростанция — этот тип электростанции позволяет жить полностью независимо от внешних электросетей. Она может включать в себя больше четырёх стандартных элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, АКБ, инвертор.
Дополнительно к этому, а иногда вместо солнечных панелей, может быть установлена гидроэлектростанция малой мощности, ветряная электростанция, генератор (дизельный, газовый или бензиновый). Как правило, на таких объектах присутствует генератор, поскольку может не быть солнца и ветра, а запас энергии в аккумуляторах не бесконечен — в этом случае генератор запускается и обеспечивает энергией весь объект, попутно заряжая АКБ.
Такая электростанция легко трансформируется в гибридную при подключении внешней электросети, если инвертор обладает этими функциями. Основное отличие автономного инвертора от гибридного — это то, что он не умеет подмешивать энергию от солнечных панелей к энергии из внешней сети.
При этом гибридный инвертор, наоборот, умеет работать в качестве автономного, если внешняя сеть будет отключена. Как правило, гибридные инверторы соразмерны по цене с полностью автономными, а если и отличаются, то несущественно.
Что такое солнечный контроллер
Во всех типах солнечных электростанций присутствует солнечный контроллер. Даже в сетевой солнечной электростанции он есть, просто входит в состав сетевого инвертора. Да и многие гибридные инверторы выпускаются с солнечными контроллерами на борту.
Что же это такое и для чего он нужен? Буду говорить о гибридной и автономной солнечных электростанциях, поскольку это как раз мой случай, а с устройством сетевого инвертора могу ознакомить детальнее в комментариях, если будут вопросы.
Солнечный контроллер — это устройство, которое полученную от солнечных панелей энергию преобразует в перевариваемую инвертором энергию. Например, солнечные панели изготавливаются с напряжением кратно 12 В. И АКБ изготавливаются кратно 12 В, так уж повелось.
Простые системы на 1–2 кВт мощности работают от 12 В. Производительные системы на 2–3 кВт уже функционируют от 24 В, а мощные системы на 4–5 кВт и более работают на 48 В. Сейчас я буду рассматривать только «домашние» системы, потому что знаю, что есть инверторы, работающие на напряжениях в несколько сотен вольт, но для дома это уже опасно.
Итак, допустим, у нас есть система на 48 В и солнечные панели на 36 В (панель собрана кратно 3 х 12 В). Как получить искомые 48 В для работы инвертора? Конечно, к инвертору подключаются АКБ на 48 В, а к этим аккумуляторам подключается солнечный контроллер с одной стороны и солнечные панели с другой.
Солнечные панели собираются на заведомо большее напряжение, чтобы суметь зарядить АКБ. Солнечный контроллер, получая заведомо большее напряжение с солнечных панелей, трансформирует это напряжение до нужной величины и передаёт в АКБ. Это упрощённо.
Есть контроллеры, которые могут со 150–200 В от солнечных панелей понижать до 12 В аккумуляторов, но тут протекают очень большие токи, и контроллер работает с худшим КПД.
Идеальный случай, когда напряжение с солнечных панелей вдвое больше напряжения на АКБ.
Солнечных контроллеров существует два типа: PWM (ШИМ — широтно-импульсная модуляция) и MPPT (Maximum Power Point Tracking — отслеживание точки максимальной мощности).
Принципиальная разница между ними в том, что ШИМ-контроллер может работать только со сборками панелей, не превышающими напряжения АКБ. MPPT-контроллер может работать с заметным превышением напряжения относительно АКБ. Кроме того, MPPT-контроллеры обладают заметно большим КПД, но и стоят дороже.
Как выбрать солнечные панели
На первый взгляд, все солнечные панели одинаковы: ячейки солнечных элементов соединены между собой шинками, а на задней стороне есть два провода: плюс и минус.
Но есть в этом деле масса нюансов. Солнечные панели бывают из разных элементов: аморфных, поликристаллических, монокристаллических. Я не буду агитировать за тот или иной тип элементов. Скажу просто, что сам предпочитаю монокристаллические солнечные панели.
Но и это не всё. Каждая солнечная батарея — это четырёхслойный пирог: стекло, прозрачная EVA-плёнка, солнечный элемент, герметизирующая плёнка. И вот тут каждый этап крайне важен.
Стекло подходит не любое, а со специальной фактурой, которое снижает отражение света и преломляет падающий под углом свет таким образом, чтобы элементы были максимально освещены, ведь от количества света зависит количество выработанной энергии.
От прозрачности EVA-плёнки зависит, сколько энергии попадёт на элемент и сколько энергии выработает панель. Если плёнка окажется бракованной и со временем помутнеет, то и выработка заметно упадёт.
Далее идут сами элементы, и они распределяются по типам в зависимости от качества: Grade A, B, C, D и далее. Конечно, лучше иметь элементы качества А и хорошую пайку, ведь при плохом контакте элемент будет греться и быстрее выйдет из строя.
Ну и финишная плёнка должна также быть качественной и обеспечивать хорошую герметизацию. В случае разгерметизации панелей очень быстро на элементы попадёт влага, начнётся коррозия, и панель выйдет из строя.
Как правильно выбрать солнечную панель? Основной производитель для нашей страны — это Китай, хотя на рынке присутствуют и Российские производители. Есть масса OEM-заводов, которые наклеят любой заказанный шильдик и отправят панели заказчику.
А есть заводы, которые обеспечивают полный цикл производства и способны проконтролировать качество продукции на всех этапах производства. Как узнать о таких заводах и брендах? Есть пара авторитетных лабораторий, которые проводят независимые испытания солнечных панелей и открыто публикуют результаты этих испытаний.
Перед покупкой вы можете вбить название и модель солнечной панели и узнать, насколько солнечная панель соответствует заявленным характеристикам. Первая лаборатория — это Калифорнийская энергетическая комиссия, а вторая лаборатория европейская — TUV.
Если производителя панелей в этих списках нет, то стоит задуматься о качестве. Это не значит, что панель плохая. Просто бренд может быть OEM, а завод-производитель выпускает и другие панели.
В любом случае присутствие в списках этих лабораторий уже свидетельствует о том, что вы покупаете солнечные батареи не у производителя-однодневки.
Мой выбор солнечной электростанции
Перед покупкой стоит очертить круг задач, которые ставятся перед солнечной электростанцией, чтобы не заплатить за ненужное и не переплатить за неиспользуемое. Тут я перейду к практике, как и что делал я сам.
Цель и исходные: в деревне периодически отключают электроэнергию на период от получаса до восьми часов. Возможны отключения как раз в месяц, так и подряд несколько дней. Задача: обеспечить дом электроснабжением в круглосуточном режиме с некоторым ограничением потребления на период отключения внешней сети.
При этом основные системы безопасности и жизнеобеспечения должны функционировать, то есть: должны работать насосная станция, система видеонаблюдения и сигнализации, роутер, сервер и вся сетевая инфраструктура, освещение и компьютеры, холодильник.
Вторично: телевизоры, развлекательные системы, электроинструмент (газонокосилка, триммер, насос для полива огорода).
Можно отключить: бойлер, электрочайник, утюг и прочие греющие и много потребляющие устройства, работа которых сиюминутно не важна. Чайник можно вскипятить на газовой плите, а погладить позже.
Как правило, солнечную электростанцию можно купить в одном месте. Продавцы солнечных панелей продают всё сопутствующее оборудование, поэтому я начал поиск, отталкиваясь от солнечных батарей.
Один из солидных брендов — TopRay Solar. О нём есть хорошие отзывы и реальный опыт эксплуатации в России, в частности, в Краснодарском крае, где знают толк в солнце. В РФ есть официальный дистрибьютор и дилеры по регионам, на вышеозначенных сайтах с лабораториями для проверки солнечных панелей этот бренд присутствует, и далеко не на последних местах, то есть можно брать.
Кроме того, фирма-продавец солнечных панелей TopRay также занимается собственным производством контроллеров и электроники для дорожной инфраструктуры: системы управления трафиком, светодиодные светофоры, мигающие знаки, солнечные контроллеры и прочее.
Ради любопытства даже напросился на их производство — вполне технологично и даже есть девушки, которые знают, с какой стороны подходить к паяльнику. Бывает же!
Со своим списком хотелок я обратился к ним и попросил собрать мне пару комплектаций: подороже и подешевле для моего дома. Мне задали ряд уточняющих вопросов насчёт резервируемой мощности, наличия потребителей, максимальной и постоянной потребляемой мощности.
Последнее вообще оказалось для меня неожиданным: дом в режиме энергосбережения, когда работают только системы видеонаблюдения, охраны, связь с инетом и сетевая инфраструктура, потребляет 300–350 Вт. То есть даже если дома никто не пользуется электричеством, на внутренние нужды уходит до 215 кВт⋅ч в месяц.
Вот тут и задумаешься над проведением энергетического аудита. И начнёшь выключать из розеток зарядки, телевизоры и приставки, которые в режиме ожидания потребляют по чуть-чуть, а набегает прилично.
Не буду томить, остановился я на более дешёвой системе, так как зачастую до половины суммы за электростанцию может занимать стоимость аккумуляторов.
Список оборудования получился следующим:
- Солнечная батарея TopRay Solar 280 Вт Моно — девять штук.
- Однофазный гибридный инвертор на 5 кВт InfiniSolar V-5K-48 — одна штука.
- Аккумулятор AGM Парус HML-12-100 — четыре штуки.
Дополнительно мне предложили купить профессиональную систему крепления солнечных панелей на крышу, но я, посмотрев фотографии, решил обойтись самодельными креплениями и тоже сэкономить.
Но я решил собирать систему сам и не жалел сил и времени, а монтажники работают с этими системами постоянно и гарантируют быстрый и качественный результат. Так что решайте сами: с заводскими креплениями работать гораздо приятнее и проще, а моё решение просто дешевле.
Что даёт солнечная электростанция
Этот комплект может выдать до 5 кВт мощности в автономном режиме — именно такой мощности я выбрал однофазный инвертор. Если докупить такой же инвертор и модуль сопряжения к нему, то можно нарастить мощность до 5 кВт + 5 кВт = 10 кВт на фазу.
Или можно сделать трёхфазную систему, но я пока довольствуюсь и этим.
Инвертор высокочастотный, а потому достаточно лёгкий (около 15 кг) и занимает немного места — легко монтируется на стену. В него уже встроено 2 MPPT-контроллера мощностью 2,5 кВт каждый, то есть я могу добавить ещё столько же панелей без покупки дополнительного оборудования.
Солнечных панелей у меня на 2520 Вт по шильдику, но из-за неоптимального угла установки они выдают меньше — максимум я видел 2400 Вт. Оптимальный угол — это перпендикулярно солнцу, что в наших широтах составляет примерно 45 градусов к горизонту. У меня панели установлены под 30 градусов.
Сборка АКБ составляет 100 А⋅ч 48 В, то есть запасено 4,8 кВт⋅ч, но забирать энергию полностью крайне нежелательно, поскольку тогда их ресурс заметно сокращается. Желательно разряжать такие АКБ не более чем на 50%. Это литий-железофосфатные или литий-титанатные можно заряжать и разряжать глубоко и большими токами, а свинцово-кислотные, будь то жидкостные, гелевые или AGM, лучше не насиловать.
Итак, у меня есть половина ёмкости, а это 2,4 кВт⋅ч, то есть около восьми часов в полностью автономном режиме без солнца. Этого хватит на ночь работы всех систем, и ещё останется половина ёмкости АКБ на аварийный режим.
Утром уже встанет солнце и начнёт заряжать АКБ, параллельно обеспечивая дом энергией. То есть дом может функционировать и автономно в таком режиме, если снизить энергопотребление и погода будет хорошей. Для полной автономии можно было бы добавить ещё аккумуляторов и генератор. Ведь зимой солнца совсем мало, и без генератора будет не обойтись.
Начинаю собирать
Перед покупкой и сборкой необходимо просчитать всю систему, чтобы не ошибиться с расположением всех систем и прокладкой кабелей. От солнечных панелей до инвертора у меня около 25–30 метров, и я заранее проложил два гибких провода сечением 6 мм², так как по ним будет передаваться напряжение до 100 В и ток 25–30 А.
Такой запас по сечению был выбран, чтобы минимизировать потери на проводе и максимально доставить энергию до приборов.
Сами солнечные панели я монтировал на самодельные направляющие из алюминиевых уголков и притягивал их самодельными же креплениями.
Чтобы панель не сползала вниз, на алюминиевом уголке напротив каждой панели смотрит вверх пара 30 мм болтов, они — своеобразный «крючок» для панелей. После монтажа их не видно, но они продолжают нести нагрузку.
Солнечные панели были собраны в три блока по три панели в каждом. В блоках панели подключаются последовательно — так напряжение удалось поднять до 115 В без нагрузки и снизить ток, а значит, можно выбрать провода меньшего сечения.
Блоки между собой подключены параллельно специальными коннекторами, обеспечивающими хороший контакт и герметичность соединения — называются MC4. Их же я использовал для подключения проводов к солнечному контроллеру, так как они обеспечивают надёжный контакт и быстрое замыкание и размыкание цепи для обслуживания.
Далее переходим к монтажу в доме. АКБ предварительно заряжены «умной» автомобильной зарядкой, чтобы выровнять напряжение, и подключены последовательно для обеспечения напряжения 48В.
Далее они подключены к инвертору кабелем с сечением 25 мм².
Кстати, во время первого подключения АКБ к инвертору будет заметная искра на контактах. Если вы не спутали полярность, то всё нормально — в инверторе установлены довольно ёмкие конденсаторы, и они начинают заряжаться в момент подключения к аккумуляторам.
Максимальная мощность инвертора — 5000 Вт, а значит, ток, который может проходить по проводу от АКБ, будет составлять 100–110 А. Выбранного кабеля хватает для безопасной эксплуатации. После подключения АКБ можно подключать внешнюю сеть и нагрузку дома. К клеммным колодкам цепляются провода: фаза, ноль, заземление. Тут всё просто и наглядно, но если для вас починить розетку небезопасно, то подключение этой системы лучше доверить опытным электромонтажникам.
Ну и последним элементом подключаю солнечные панели: тут тоже надо быть внимательным и не перепутать полярность. При мощности в 2,5 кВт и неправильном подключении солнечный контроллер сгорит моментально. Да что там говорить: при такой мощности от солнечных панелей можно заниматься сваркой напрямую, без сварочного инвертора.
Здоровья это солнечным панелям не добавит, но мощь солнца действительно велика. Так как я дополнительно использую разъемы MC4, перепутать полярность просто невозможно при первоначальном правильном монтаже.
Всё подключено, один щелчок выключателя — и инвертор переходит в режим настройки: тут надо выставить тип АКБ, режим работы, зарядные токи и прочее. Для этого есть вполне понятная инструкция, и если вы можете справиться с настройкой роутера, то настройка инвертора тоже не будет очень сложной. Надо только знать параметры АКБ и правильно их настроить, чтобы они прослужили как можно дольше. После этого, хм. После этого наступает самое интересное.
Эксплуатация гибридной солнечной электростанции
После запуска солнечной электростанции я и моя семья пересмотрели многие привычки. Например, если раньше стирка или посудомоечная машина запускались после 23 часов, когда работал ночной тариф в электросетях, то теперь эти энергозатратные работы перенесены на день, потому что стиралка потребляет 500–2100 Вт во время работы, посудомоечная машина потребляет 400–2100 Вт.
Почему такой разброс? Потому что насосы и моторы потребляют немного, а вот нагреватели воды крайне прожорливы. Гладить оказалось тоже «выгоднее» и приятнее днём: в комнате гораздо светлее, а энергия солнца полностью покрывает потребление утюга.
На скриншоте продемонстрирован график выработки энергии солнечной электростанцией. Хорошо виден утренний пик, когда работала стиральная машинка и потребляла много энергии — эта энергия была выработана солнечными панелями.
Первые дни я по несколько раз подходил к инвертору, чтобы взглянуть на экран выработки и потребления. После поставил утилиту на домашний сервер, который в реальном времени отображает режим работы инвертора и все параметры электросети. К примеру, на скриншоте видно, что дом потребляет больше 2 кВт энергии (пункт AC output active power) и вся эта энергия заимствуется от солнечных батарей (пункт PV1 input power).
То есть инвертор, работая в гибридном режиме с приоритетом питания от солнца, полностью покрывает энергопотребление приборов за счёт солнца.
Это ли не счастье? Каждый день в таблице появлялся новый столбик выработки энергии, и это не могло не радовать. А когда во всей деревне отключили электричество, я узнал об этом только по писку инвертора, который оповещал о работе в автономном режиме. Для всего дома это означало только одно: живём, как прежде, пока соседи ходят за водой с вёдрами.
Но есть в наличии дома солнечной электростанции и нюансы:
1. Я начал замечать, что птицы любят солнечные панели и, пролетая над ними, не могут сдержаться от счастья наличия технологичного оборудования в деревне. То есть иногда всё же солнечные панели надо мыть от следов и пыли. Думаю, что при установке под 45 градусов все следы просто смывались бы дождями.
Выработка от нескольких птичьих следов вообще не падает, но если затенена часть панели, то падение выработки становится ощутимым. Это я заметил, когда солнце пошло к закату и тень от крыши начала накрывать панели одну за другой. То есть лучше располагать панели вдали от всех конструкций, способных их затенить.
Но даже вечером, при рассеянном свете, панели выдавали несколько сотен ватт.
2. При большой мощности солнечных панелей и подкачке от 700 Ватт и более инвертор включает вентиляторы активнее, и их становится слышно, если дверь в техническое помещение открыта. Тут либо закрывать дверь, либо крепить инвертор на стену через демпфирующие прокладки. В принципе ничего неожиданного: любая электроника греется при работе. Просто надо учитывать, что инвертор не стоит вешать там, где он может мешать звуком своей работы.
3. Фирменное приложение умеет отправлять оповещения по электронной почте или в SMS, если произошло какое-либо событие: включение и отключение внешней сети, разряд АКБ и подобное. Вот только приложение работает по незащищённому 25 порту SMTP, а все современные почтовые сервисы вроде Gmail или Mail.ru работают по защищённому порту 465. То есть сейчас фактически оповещения по почте не приходят, а хотелось бы.
Не сказать, что эти пункты как-то огорчают, ведь всегда надо стремиться к совершенству, но имеющаяся энергонезависимость того стоит.
Заключение
Полагаю, что это не последний мой рассказ о собственной солнечной электростанции. Опыт эксплуатации в различных режимах и в разное время года однозначно будет отличаться, но я точно знаю, что даже если в Новый год отключат электричество, в моём доме будет светло. По результатам эксплуатации установленной солнечной электростанции могу отметить, что оно того стоило.
Несколько отключений внешней сети прошли незаметно. О нескольких я узнал только по звонкам соседей с вопросом «У тебя тоже нет света?». Бегущие числа выработки электричества безмерно радуют, а возможность убрать от компа UPS, зная, что даже при отключении электроэнергии всё продолжит работать, — это приятно.
А когда у нас наконец-то примут закон о возможности продажи электроэнергии частными лицами в сеть, я первый подам заявку на эту функцию, ведь в инверторе достаточно изменить один пункт и всю выработанную, но не потребленную домом энергию, я буду продавать в сеть и получать за это деньги.
В общем, это оказалось довольно просто, эффективно и удобно. Готов ответить на ваши вопросы и выдержать натиск критиков, убеждающих всех, что в наших широтах солнечная электростанция — это игрушка.
Плюсы и минусы самодельных солнечных панелей: устанавливать их самостоятельно или платить кому-то другому?
Если вы домовладелец, нетрудно увидеть привлекательность солнечных батарей. Осознаете ли вы свои выбросы углерода или свой бюджет (или и то, и другое!), установка солнечных панелей своими руками может уменьшить ваше воздействие на планету и снизить ежемесячные счета за электроэнергию.
Хотя самодельные солнечные панели могут быть элегантным и экологически безопасным вариантом в некоторых ситуациях, они не являются универсальным решением для всех, связанных с энергией. Ниже мы познакомим вас с плюсами и минусами самостоятельной установки солнечных батарей. И мы поможем вам решить, хотите ли вы взять на себя эту задачу или выбрать другой вариант, например, договор о покупке солнечной энергии или профессиональную установку солнечных панелей.
Затраты
Одним из основных преимуществ любого проекта «Сделай сам» помимо удовлетворения от хорошо выполненной работы является экономия денег. Когда вы решите установить солнечные батареи на своей территории самостоятельно, это означает, что вам не придется платить за чей-либо опыт или труд, что обычно значительно увеличивает стоимость проекта.
Согласно исследованию, проведенному Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США, трудозатраты обычно составляют около 10% от общей стоимости установки солнечных панелей. Учитывая, что средняя стоимость установки солнечных панелей составляет 18 500 долларов, это означает экономию почти 2000 долларов. Это значительная сумма денег, которую нужно хранить на своем банковском счете.
Однако есть компромисс. Если вы не платите кому-то за установку, это означает, что вы делаете это сами. Это означает значительный объем ручного труда и времени, затрачиваемого на настройку системы, которую вы будете выполнять самостоятельно.
Вы также не сможете претендовать на определенные льготы, предлагаемые домовладельцам, которые устанавливают солнечные батареи. Некоторые из налоговых льгот, которые штаты предлагают за экологичность, требуют, чтобы сертифицированная компания выполнила установку для вас. Чтобы убедиться, что вы действительно экономите деньги, стоит проверить эти поощрения и узнать, сколько они вам сэкономят.
Установка
Процесс установки солнечных панелей можно осуществить самостоятельно. Существуют солнечные системы, разработанные специально для домашних мастеров, которые, хотя иногда и требуют много времени, должны быть более чем выполнимы.
Однако стоит отметить, что многие самодельные солнечные панели не предназначены для подключения к традиционной энергосистеме. Они предназначены больше для автономных целей, таких как питание жилых автофургонов или других мест, которые обычно не обслуживаются стандартной коммунальной услугой. Если вы хотите только дополнить свой традиционный источник энергии, солнечные панели DIY могут справиться с этой задачей.
Если вы хотите обеспечить весь свой дом солнечной энергией, возможно, лучше довериться эксперту.
Установка полной системы солнечной энергии требует хотя бы некоторых знаний в области электрики, чтобы вы могли правильно выполнить проводку и другие технические аспекты. Скорее всего, вам придется работать в относительно опасных условиях, в том числе на крыше и с закопанными проводами. Ставки высоки для несчастного случая; перекрещивание проводов может привести к неисправности и даже возгоранию. Выполнение этой работы без помощи профессионала также может быть незаконным, в зависимости от законов вашего муниципалитета о зонировании.
Как всегда, обращайтесь к квалифицированному специалисту, если у вас есть какие-либо вопросы о вашем проекте домашней установки.
Использование
Как уже упоминалось, большинство самодельных солнечных панелей не предназначены для замены традиционных источников энергии. Они предлагают возможность дополнять электроэнергию от сети или снабжать энергией небольшие помещения, такие как автофургон или крошечный дом.
Но для полноразмерного дома лучше всего подойдет профессионально установленная солнечная система.
Есть несколько настроек, которые идеально подходят для самостоятельной сборки солнечной батареи. Если у вас есть гараж или сарай, требующий электричества, вы можете отключиться от сети и обеспечить его питанием с помощью солнечных батарей. Солнечные панели DIY часто предлагают немного больше гибкости по размеру и размещению, поэтому их можно настроить так, чтобы они лучше всего подходили для вас в этих условиях. Солнечные панели, сделанные своими руками, также полезны в качестве резервного варианта, если вы потеряете электроэнергию для электрической сети, если у вас есть функциональная солнечная батарея для хранения вырабатываемой энергии.
Техническое обслуживание
Солнечные панели обычно служат около 25 лет, но это не означает, что в процессе эксплуатации не возникнет проблем. В частности, солнечные панели, сделанные своими руками, могут потребовать обслуживания, поскольку качество не гарантируется.
Возможно, вы пытались сэкономить на первоначальных затратах и купили более дешевые панели, которые более подвержены износу. К сожалению, вы можете оказаться самостоятельно при их замене. Если неисправность не подпадает под гарантию производителя, возможно, вам придется заменить панель самостоятельно. Гораздо проще случайно аннулировать гарантию, если вы устанавливаете панели самостоятельно.
Часто профессионально установленные панели поставляются с какой-либо гарантией от компании, выполняющей установку. Они смогут решить любую проблему, с которой вы можете столкнуться, и даже могут покрыть расходы.
Решите, что лучше для вашего дома
Солнечные панели, сделанные своими руками, могут стать интересным проектом и функциональной особенностью вашего дома, обеспечивая дополнительную электроэнергию из возобновляемого источника энергии. Тем не менее, эти панели лучше подходят для небольших помещений, таких как сараи или крошечные дома. Если вы хотите полностью отказаться от сети и обеспечить весь дом солнечной энергией, подумайте о профессиональной установке.
Это может стоить больше авансом, но дополнительные преимущества квалифицированной установки, поддержка в случае сбоя в будущем и доступ к полным налоговым льготам могут в конечном итоге окупиться с течением времени.
Как сделать солнечные батареи для дома своими руками
Рекомендации независимо выбираются редакторами Reviewed. Покупки, сделанные по приведенным ниже ссылкам, могут принести нам и нашим партнерам-издателям комиссию.
Солнечные панели становятся все более жизнеспособным способом обеспечения энергией вашего дома благодаря их эффективности и снижению стоимости. Сейчас они особенно доступны благодаря налоговым льготам для тех, кто использует солнечные батареи для своих домов. Тем не менее, дешевле или нет, ремонт вашего дома может быть сложной задачей, особенно если вы планируете самостоятельно установить систему солнечных батарей. Хотя можно сделать своими руками, есть несколько переменных, которые вы должны учитывать при планировании.
Есть ли у вас необходимые навыки, опыт и понимание?
Установка системы солнечных батарей может быть сложной, с многочисленными последствиями неправильной установки, в том числе просто неработающим электричеством, протечками крыши или даже электрическим пожаром.
Вам необходимо четкое представление об электрических системах и о том, как физически установить большую и тяжелую конструкцию на крыше или на земле.
Прежде чем вы зайдете слишком далеко по пути самостоятельной установки системы солнечных батарей, будьте честны в том, есть ли у вас необходимые навыки, а также желание и время, чтобы узнать, как это сделать. Если вы этого не сделаете, вы должны привлечь профессионала, который может установить системы для вас. В конце концов, как правило, нанять кого-то, чтобы исправить проект, обходится дороже, чем заставить его сделать это правильно с первого раза.
Изучите конкретные требования для вашего типа системы
Кредит: Getty Images / Якоблунд
Прежде чем погрузиться в самостоятельную работу, убедитесь, что вы провели необходимые исследования и у вас есть подтверждающие документы.
В зависимости от типа системы солнечных батарей, которую вы устанавливаете, и от того, где вы живете, существуют различные правила, разрешения и требования к проверке.
Во многих областях установка солнечных батарей в доме, который остается подключенным к сети, требует строгих правил как для плана, так и для установки, включая согласование с вашей коммунальной компанией.
Если вы устанавливаете автономную систему, например, в хозяйственной постройке, хижине или доме на колесах, то требования, вероятно, будут гораздо менее строгими, хотя вам, вероятно, все же потребуются разрешения и проверки. Прежде чем погрузиться в детальное планирование вашего проекта, обратитесь в местный строительный отдел и узнайте, какие именно требования должны выполняться с вашим типом системы.
Не все солнечные панели созданы одинаковыми
Глядя на само оборудование, может возникнуть соблазн сэкономить деньги с самыми дешевыми панелями. Тем не менее, покупная цена не всегда говорит всю историю с точки зрения доступности. Прежде всего, обратите внимание на долговечность панелей. Есть ли у компании репутация производителя долговечных систем и есть ли у нее гарантия, подтверждающая эту репутацию? Если вам придется заменить систему через 10 лет, тогда как чуть более дорогая система прослужила бы 25 лет, вы не сэкономите денег.
Второе соображение касается эффективности панелей. Чем эффективнее, тем больше энергии вы будете генерировать и тем больше ваших затрат на электроэнергию вы компенсируете. Эти затраты складываются в течение срока службы системы. Более низкая цена установки на 10% может быть сведена на нет за счет увеличения производства энергии, связанного с более качественными панелями.
Помните о скрытых расходах
Кредит: Getty Images / beekeepx
Чтобы получить максимальную отдачу от ваших инвестиций, убедитесь, что вы не игнорируете столь необходимый ремонт вашей крыши или те мертвые деревья, висящие вокруг вашего двора.
Не забывайте о дополнительных расходах на панели, рельсы, провода и батареи, которые входят в комплект поставки системы солнечных батарей. Например, если вы устанавливаете новую систему солнечных батарей на крыше, вам может потребоваться усиление основной конструкции. Прежде чем начать, убедитесь, что черепица относительно новая, или запланируйте расходы на демонтаж системы, чтобы установить новую крышу через несколько лет.
Еще одно соображение заключается в том, чтобы ваша система находилась под максимально возможным солнечным светом в течение дня. Это может означать снос нескольких деревьев, что может стоить тысячи долларов, если вам нужно привлечь профессионала. Другие дополнительные расходы могут включать в себя модернизацию вашей электрической панели, защиту от снега зимой и устранение потенциального ущерба.
Подумайте о хранении аккумуляторов
Солнечные панели вырабатывают энергию только тогда, когда светит солнце. При установке в вашем доме падение солнечного света обычно не является проблемой, когда вы подключены к электросети, и вы можете просто получать эту энергию ночью или в тусклые пасмурные зимние дни. Однако, если вы используете солнечную энергию в автономной установке, например, в хижине в лесу, вам нужно выяснить, как получить электроэнергию, когда солнце не светит.
Один из вариантов — использовать бензиновый генератор, если вы используете его безопасно.
Если вы хотите использовать солнечную энергию, существует множество вариантов хранения аккумуляторов, которые используют солнечную энергию для зарядки, когда солнце не светит. Аккумуляторные системы являются фантастическим дополнением к солнечной установке, но могут быть сопряжены со сложностями установки и определенным набором правил и строительных норм, которые необходимо знать.
В случае сомнений обратитесь за помощью к профессионалу
Кредит: Getty Images / ФГ Трейд
Не чувствуйте себя виноватым из-за необходимости звонить специалисту. В конце концов, они сэкономят вам время и деньги .
Иногда вы не можете выполнять все этапы процесса самостоятельно — и действительно, бывают ситуации, когда по закону вам может быть запрещено выполнять всю работу самостоятельно. Вам не нужно нанимать компанию, чтобы взять на себя весь проект или сделать это самостоятельно. Многие специалисты могут прийти на разных этапах, чтобы помочь вам с планированием, установкой или ориентироваться в нормативно-правовой базе.