Panneaux solaires DIY: une source d'énergie abordable
Aujourd'hui, de nombreux propriétaires de maisons de campagne recherchent des sources alternatives d'électricité. L'installation de panneaux solaires gagne progressivement en popularité. Cependant, tout le monde n'a pas les moyens d'acheter du matériel coûteux. Par conséquent, beaucoup de gens se posent la question: comment fabriquer des panneaux solaires de vos propres mains? La bonne réponse sera révélée dans cet article.
Batterie solaire - un appareil qui convertit l'énergie solaire en courant électrique continu
Une cellule solaire est un dispositif semi-conducteur qui convertit le rayonnement solaire en énergie électrique. La tâche principale d'un tel système est une alimentation électrique fiable, économique et ininterrompue de la maison. Il est conseillé d'installer de tels appareils dans les zones où il y a des interruptions d'alimentation de la source principale d'électricité.
La centrale solaire ne fonctionne pas efficacement la nuit et les jours nuageux, tandis que le pic de consommation électrique se produit précisément le soir.
Les principaux avantages d'un panneau solaire sont:
installation facile de l'appareil, qui ne nécessite pas de pose de câbles aux supports;
le système ne nécessite pas beaucoup de temps pour son entretien;
la production d'électricité n'a pas d'effet néfaste sur l'environnement;
la structure n'a pas de pièces mobiles;
mode de fonctionnement silencieux;
l'approvisionnement en électricité ne dépend pas du réseau de distribution;
longue période de fonctionnement du système à un coût minime.
Inconvénients d'une cellule solaire:
le processus de fabrication du système est très laborieux;
le panneau solaire prend beaucoup de place;
l'appareil est très sensible à la saleté;
la batterie ne fonctionne pas la nuit;
l'efficacité de l'appareil dépend directement des conditions météorologiques, à savoir les jours ensoleillés et nuageux.
En hiver, il convient de prendre en compte la possibilité de nettoyer les panneaux solaires du gel et de la neige.
Le principe de la batterie solaire
Le système fonctionne au moyen de convertisseurs photoélectriques qui sont connectés dans une séquence spécifique. Chaque photoconvertisseur se compose de deux tranches de silicium, qui diffèrent par le type de conductivité. L'un est recouvert de phosphore, à la suite de quoi un excès d'électrons chargés négativement se forme ici. L'autre plaque est recouverte de bore, ce qui conduit à la formation de particules absentes de la couche de charges négatives, appelées «trous».
Le principe de fonctionnement d'une source inépuisable d'énergie alternative est le suivant: la lumière du soleil frappe un panneau chargé négativement, ce qui conduit à la formation active de "trous" et d'électrons supplémentaires. Un champ électrique est présent sur le panneau recouvert de phosphore, en raison duquel une différence de potentiel apparaît. Les particules chargées positivement se précipitent vers la couche supérieure et celles chargées négativement vont vers la couche inférieure. Une tension constante est créée. Il s'avère qu'un convertisseur fonctionne comme une batterie. Un courant continu est généré dans un circuit lorsqu'une charge y est connectée. Chaque batterie est recouverte de fines veines de cuivre qui transportent le courant et le dirigent vers son objectif.
La force actuelle dépend de certains paramètres:
la taille du photoconvertisseur;
niveau d'insolation;
type de cellule photoélectrique;
la résistance totale des appareils connectés au panneau solaire.
Schéma de raccordement et de fonctionnement de la station solaire
Variétés de panneaux solaires
Tous les panneaux solaires peuvent être en silicium ou en film. Les panneaux à base de silicium sont divisés en types:
polycristallin;
monocristallin;
amorphe.
La cellule solaire polycristalline est un appareil carré en bleu foncé. Sa surface est parsemée de cristaux de silicium hétérogènes. Malgré le faible rendement de 18%, cet appareil a la capacité de générer du courant par temps nuageux, ce qui les rend indispensables dans les zones où la lumière du soleil diffuse prévaut.
Les convertisseurs d'énergie solaire monocristallins sont des panneaux noirs aux coins biseautés, pour lesquels du silicium pur est utilisé. Toutes les cellules de l'appareil sont orientées dans un sens, ce qui permet d'obtenir une efficacité maximale de 25%. L'inconvénient de telles batteries est que leur face avant doit toujours faire face au soleil. S'il n'a pas eu le temps de se lever, s'est caché derrière les nuages et a coulé sous l'horizon, les panneaux solaires vont produire un courant de faible puissance. C'est le type d'appareil le plus cher, mais aussi le plus productif.
Le panneau solaire flexible est facile à utiliser - il peut être facilement fixé à des zones de toit inégales
Chaque batterie amorphe se compose de nombreuses couches de silicium les plus minces, obtenues en pulvérisant les plus petites particules de matériau sur du verre, du plastique ou du papier d'aluminium. Ces couches brûlent rapidement, ce qui, après six mois, entraîne une baisse de l'efficacité de l'appareil de 15 à 20%. L'efficacité de ces convertisseurs n'est que de 6%. Ils sont les moins chers et peuvent fonctionner même par temps nuageux. Cependant, leur durée de vie maximale est de 2 ans.
Les batteries à film ne sont pas basées sur un substrat solide en métal ou en verre, mais sur un film polymère. Par conséquent, ils sont produits en rouleaux, ce qui permet aux batteries d'être réparties sur de grandes surfaces. En raison de leur conception, ils peuvent être coupés en morceaux de différentes formes et tailles, et des panneaux solaires peuvent être placés sur le toit d'une maison avec des courbes lisses. Ils sont compacts et légers. Un panneau laminé sera beaucoup moins cher qu'un panneau en silicium, pour la fabrication duquel un matériau coûteux est utilisé. Cependant, ces modèles sont moins puissants. Il est assez difficile de les acquérir aujourd'hui, car la production ne fait que se développer.
Tous les panneaux solaires, quel que soit le type d'appareil, sont équipés de contrôleurs qui surveillent l'état de charge du panneau. Ils redistribuent l'énergie reçue, la dirigeant directement vers la source de consommation ou la stockant dans la batterie.
Installez des panneaux solaires fixes uniquement du côté ensoleillé de la maison.
Panneaux solaires pour une maison privée
Cette alternative à l'alimentation électrique traditionnelle est très pratique. De plus, le prix de l'appareil diffère considérablement du coût de l'électricité.Après avoir fabriqué de ses propres mains une batterie solaire pour la maison, le propriétaire sera en mesure d'optimiser la consommation d'énergie et de réduire ainsi ses propres coûts en espèces. Beaucoup de gens veulent comprendre à l'avance combien il en coûtera pour installer des panneaux solaires pour une maison privée. Pour cela, il est nécessaire d'effectuer des calculs préliminaires, qui déterminent la puissance requise de l'équipement et les conditions de son fonctionnement.
Vous devez commencer par calculer la quantité d'énergie consommée, qui est nécessaire pour fournir un logement. Lors de la création d'une station à part entière, il vaut la peine de se concentrer sur des batteries de 150-250 W; pour une maison de campagne, des panneaux de 50 W suffiront.
Vous devez maintenant calculer la puissance totale de tous les appareils électriques, en tenant compte du temps de fonctionnement par jour. La valeur résultante est le besoin minimum d'électricité pour un ménage donné.
Les panneaux solaires sont un moyen alternatif de produire de l'électricité qui éliminera le besoin d'électricité
Cette valeur sert de base à la détermination ultérieure du nombre de panneaux solaires et du nombre d'équipements auxiliaires, qui comprend les batteries, les onduleurs et les contrôleurs.
Conseil utile!Cela vaut la peine d'ajouter 20% supplémentaires à la demande totale d'électricité, qui est dépensée dans les batteries elles-mêmes.
Un aspect important est l'insolation, c'est-à-dire la quantité d'énergie solaire qui tombe sur une seule unité de surface de panneau. Cette valeur est individuelle pour chaque région spécifique. Vous pouvez l'obtenir dans la littérature spéciale ou sur des sites météorologiques spécialisés.
La norme énergétique est divisée par la valeur d'insolation. Le chiffre obtenu doit être divisé par la puissance totale de l'installation solaire. La valeur résultante est le nombre de batteries nécessaires. Il est important d'obtenir ici le nombre maximum de panneaux. En effet, selon les mois, la quantité de lumière solaire sera différente.
Avant d'installer une station solaire, assurez-vous qu'elle peut couvrir les besoins de tous les appareils de la maison.
Conseil utile!L'insolation étant en constante évolution, les calculs doivent être effectués tous les mois.
Par exemple, si vous avez besoin de savoir combien de panneaux solaires sont nécessaires pour une maison de 100 m2, où la station alimentera les ampoules d'éclairage, ordinateur portable, télévision, antenne parabolique, four micro-onde et une cuisinière électrique, tous les calculs ci-dessus doivent être effectués. En conséquence, la puissance de la station solaire sera d'environ 1000 W, ce qui implique l'utilisation de 4 panneaux solaires d'une puissance de 250 W.
Le panneau doit être positionné sur la partie sud du toit, qui doit être en parfait état et capable de supporter une charge importante. Il ne doit y avoir aucun arbre ou autre objet à proximité qui crée des ombres.
Un tel système peut être utilisé non seulement pour l'alimentation électrique. Le chauffage par panneaux solaires d'une maison privée gagne en popularité. Cela vous permet de vous éloigner du service coûteux associé à l'approvisionnement centralisé en gaz, de vous débarrasser de la dépendance aux services publics et d'obtenir de la chaleur toute l'année pendant la longue durée de vie de la centrale solaire.
Le principe de fonctionnement d'une station solaire reliée à un élément chauffant dans la maison
L'installation d'un tel système n'est conseillée que pour les régions où le soleil brille au moins 20 jours par mois. Si le soleil est insuffisant pour que le système chauffe complètement la maison, il peut être utilisé comme source gratuite supplémentaire. Un système de chauffage par panneaux solaires correctement sélectionné sera amorti en 3-4 ans.
Panneaux solaires pour la maison: avis des consommateurs
Grâce à de nombreux avis positifs sur une source alternative d'électricité, il est possible de dissiper les mythes qui dérangent les potentiels souhaitant installer panneaux solaires.
Beaucoup de gens pensent qu'un équipement aussi coûteux ne sera pas rentabilisé pendant toute la durée de vie de l'installation. Cependant, comme le montre la pratique, avec une installation correcte de panneaux solaires conformément à toutes les règles, vous pouvez fournir de l'électricité à une maison privée pendant au moins 25 ans. Et le coût de l'équipement sera rentabilisé dans 3-4 ans.
Il convient de noter que les avis des consommateurs sur l'électricité solaire sont pour la plupart positifs.
Le mythe suivant implique le fonctionnement inefficace des panneaux solaires par temps nuageux ou en hiver. Cependant, les opinions des consommateurs conviennent que les capteurs solaires sont capables de montrer une activité maximale pendant le zénith du soleil par temps sans nuages. Mais lorsque le soleil se cache derrière les nuages, les panneaux fonctionnent, mais pas dans leur intégralité. L'installation cesse complètement de fonctionner la nuit lorsqu'il n'y a pas du tout de lumière du soleil.
Les opposants aux panneaux solaires soutiennent que les capteurs solaires sont plutôt fragiles et ne peuvent pas résister à diverses charges créées par la nature. Cependant, les avis des consommateurs prouvent le contraire: le panneau solaire peut résister même à une grosse grêle.
Les exigences techniques pour l'installation de panneaux solaires. Caractéristiques de sélection et d'installation. Examen des fabricants.
Le mythe suivant concerne la neige, qui peut bloquer l'accès de la lumière au système. Cependant, ici, le danger est le gel, auquel la neige s'accrochera et créera des obstacles. Pour éviter cela, vous pouvez disposer les batteries verticalement sur la maison, vous pouvez alors éviter beaucoup de lumière glissante.
Et le dernier mythe concerne la production chinoise de cellules solaires. Malgré une gamme de produits très solide, les usines en Chine produisent souvent des produits de haute qualité. Cela est particulièrement vrai pour la fabrication de capteurs solaires et de caloducs, dont la production est concentrée à 90% en Chine. Ces produits ont des caractéristiques techniques élevées et sont certifiés non seulement dans leur propre pays, mais également en Allemagne.
De nombreuses critiques positives sur Internet prouvent qu'une source alternative d'électricité n'est pas seulement bonne pour une maison privée. De nombreuses personnes utilisent avec succès des panneaux solaires pour un appartement, qui sont installés sur un balcon. Ils peuvent être fixés directement sur le verre ou dans le cadre du vitrage, qui fera office de teinture.
Certains utilisateurs affirment qu'une station solaire peut couvrir entièrement tous les coûts d'électricité - des petits appareils électroménagers au système de chauffage et de chauffage de l'eau.
Ensembles de panneaux solaires 3 kW pour une résidence d'été à partir de 60000 roubles
Dans le pays, en règle générale, il existe des appareils électriques de faible puissance, où un nombre limité de batteries et une faible fréquence d'utilisation sont nécessaires. S'il n'y a pas d'alimentation électrique centralisée à la datcha, il est conseillé d'installer un ensemble de panneaux solaires qui produiront de l'électricité gratuitement. Cependant, pour obtenir un tel plaisir gratuit, vous devrez d'abord dépenser pour l'achat du matériel nécessaire, dont le coût ne sera payant qu'après quelques années.
Pour la production de 1 kW d'électricité, un kit d'une capacité de plus de 200 W est nécessaire. Selon de nombreuses critiques, les centrales solaires pour une maison dans une maison de campagne d'une capacité de 800 W sont capables de fournir une alimentation électrique entièrement autonome à l'installation. Le coût d'un tel système coûtera 80 000 roubles.
Un ensemble standard d'une centrale solaire pour une résidence d'été se compose de panneaux de 200 W, d'un contrôleur de charge de 40 A, d'un onduleur de 3 kW, de deux batteries de 200 A et d'autres pièces auxiliaires.Le prix d'un tel kit commence à 60000 roubles et la période de récupération approximative est de 3 à 5 ans. Cependant, c'est le moyen le plus rentable de produire de l'électricité pour des installations sans alimentation électrique centralisée. C'est moins cher que d'utiliser un générateur diesel.
Composants de la station solaire
Selon les avis des propriétaires, il est préférable d'équiper des panneaux solaires pour une maison dans un chalet d'été avec deux ou quatre modules d'une capacité de 200 V chacun. Cela dépend du nombre de consommateurs d'énergie, de la durée et de la fréquence de leur utilisation. Si la capacité n'est pas suffisante, elle peut être augmentée en ajoutant des panneaux solaires.
De nombreuses personnes achètent un tel kit pour le secteur privé, où il existe une alimentation électrique centralisée, comme source d'énergie supplémentaire. De nombreux examens des panneaux solaires pour la maison indiquent que dans ce cas, vous pouvez considérablement économiser sur le paiement des factures d'électricité.
Comment fabriquer des panneaux solaires de vos propres mains
Lorsqu'il n'est pas possible d'acheter une station solaire prête à l'emploi, vous pouvez la créer vous-même. Il y a deux options ici: acheter des modules prêts à l'emploi et les connecter à une batterie avec un onduleur, ou souder le panneau vous-même. La première méthode d'assemblage est rapide, mais plus coûteuse. La deuxième option nécessite une certaine compétence de l'assembleur, qui doit être extrêmement prudent avec les photocellules fragiles.
Quatre plaques solaires génèrent un total de 2 volts d'électricité
Pour créer de vos propres mains un panneau solaire pour votre maison, vous devez préparer certains matériaux.
Le premier composant principal pour la création de panneaux solaires est un ensemble de cellules solaires de haute qualité. Aujourd'hui, vous pouvez acheter des cellules en silicium polycristallin ou monocristallin. Les dernières cellules solaires sont les plus populaires, idéales pour l'alimentation électrique domestique.
Conseil utile!Tous les éléments nécessaires à l'assemblage doivent être achetés auprès d'un seul fabricant. Étant donné que les matériaux de différentes marques diffèrent considérablement, ce qui compliquera l'assemblage de toute la structure.
Un jeu de conducteurs spéciaux est nécessaire pour connecter les photocellules. Pour la fabrication du boîtier de la future batterie, des coins en aluminium résistant aux intempéries conviennent. La taille du boîtier dépend du nombre de photocellules. Il est préférable d'utiliser du polycarbonate transparent ou du plexiglas comme revêtement externe pour les cellules photoélectriques, qui empêchent la pénétration des rayons infrarouges. Comme matériaux supplémentaires, vous aurez besoin de matériel de fixation, de fils électriques en cuivre, de diodes Schottky, de supports sous vide en silicone et d'un jeu de vis pour les fixations.
Une batterie solaire peut être assemblée à partir de matériaux de rebut, mais l'efficacité d'une telle batterie ne sera pas élevée
En plus du FEP, vous devez acheter un onduleur 12 V 200 V pour votre maison, qui convertit le courant continu en courant alternatif. Une paire de batteries gel ou AGM est nécessaire pour stocker et consommer lentement l'électricité. Un élément tout aussi important est le contrôleur, qui est nécessaire pour déconnecter la batterie de la batterie pendant sa pleine charge et l'allumer pour recevoir une nouvelle portion d'électricité.
Vous pouvez également assembler un panneau solaire de vos propres mains à partir des outils disponibles. Pour cela, des diodes, des feuilles ou des transistors conviennent. Le travail d'une batterie solaire à partir de diodes se produit à la suite d'une tension d'environ 2,5 V sous la lumière directe du soleil.Cependant, lorsque le soleil ne suffit pas, cet indicateur commence à tomber rapidement et les diodes elles-mêmes commencent à consommer de l'énergie. L'utilisation d'une telle batterie est inefficace.
Un dispositif à feuille convient mieux à la production d'énergie thermique. En outre, la feuille est un matériau idéal pour le substrat en PVC. Le plus efficace est une cellule solaire, assemblée à partir de transistors. Plus leur nombre est élevé, plus la puissance de l'appareil est élevée.La partie supérieure de chaque transistor doit être coupée, de la poudre est versée. La broche de l'appareil est les contacts. Cette batterie est conçue pour alimenter la charge du téléphone. Pour des événements plus graves, sa capacité ne suffit pas.
Une station solaire peut être considérée comme un investissement à long terme de fonds qui sera rentable et sera rentable à l'avenir.
Panneaux solaires de bricolage pour la maison: instructions étape par étape pour la fabrication
Une fois que tous les éléments nécessaires ont été préparés, vous pouvez commencer à assembler la structure, qui comprend les étapes suivantes:
Création d'un cadre de coins en aluminium avec des côtés bas et du matériel, dont la taille dépend du nombre de convertisseurs et de leur superficie. Ici, la distance entre le FEP doit être prise en compte au moins 5 mm.
Appliquez du mastic sur les bords intérieurs des lattes.
Posez une feuille de matériau transparent sur le cadre, adhérant fermement à la ligne de colle.
Une fois le scellant complètement sec, fixez le cadre et la surface transparente avec du matériel.
Disposez toutes les photocellules de la batterie avec le côté négatif vers le haut sur une surface plane.
Via outil de soudure des conducteurs de même longueur sont connectés à chaque FEP. Ceci est plus pratique lorsque le module est sur la vitre.
Tous les éléments sont connectés en série les uns avec les autres sous la forme d'un "serpent".
Les contacts les plus extérieurs doivent être soudés au bus (conducteur large argenté).
Pour éviter une diminution de la qualité de l'éclairage dans l'obscurité, il est nécessaire de créer des «points médians» à l'aide de diodes shunt, qui sont installées sur la borne positive. Les diodes Schottky conviennent pour cela.
Placer les photocellules avec des conducteurs sur une surface transparente.
Lubrifiez tous les FEP, conduisant et reliant les fils avec de la colle silicone.
Fermez la structure avec le panneau arrière.
Connectez le panneau solaire à la batterie, au contrôleur de charge solaire et à l'onduleur.
Schéma de câblage simple du panneau solaire
Conseil utile!Pour éviter un court-circuit entre la charge et les cellules individuelles de la batterie, des fusibles doivent être installés.
Presque tous les propriétaires veulent obtenir de l'électricité gratuite. L'installation de panneaux solaires est l'option la plus viable. À l'aide de cet appareil, vous pouvez créer une source principale (sans alimentation centralisée) et une source supplémentaire d'énergie électrique. Le système est écologique et fiable à utiliser. Le principal inconvénient est un équipement coûteux. Cependant, son coût sera rentable dans un délai de 3 à 5 ans.
