DIY solárne panely: cenovo dostupný zdroj energie

Dnes veľa majiteľov vidieckych domov hľadá alternatívne zdroje elektrickej energie. Inštalácia solárnych panelov si postupne získava na popularite. Nie každý si však môže dovoliť kúpiť drahé vybavenie. Preto si veľa ľudí kladie otázku: ako si vyrobiť solárne panely vlastnými rukami? Správnu odpoveď odhalí tento článok.

Čo je to solárny článok?

Solárny článok je polovodičové zariadenie, ktoré premieňa slnečné žiarenie na elektrickú energiu. Hlavnou úlohou takého systému je spoľahlivé, ekonomické a neprerušované napájanie domu. Takéto zariadenia sa odporúča inštalovať v priestoroch, kde je prerušené napájanie z hlavného zdroja elektrickej energie.

Hlavné výhody solárneho panelu sú:

• ľahká inštalácia zariadenia, ktorá nevyžaduje kladenie káblov k podperám;
• systém nevyžaduje veľa času na svoju údržbu;
• výroba elektriny nemá nepriaznivý vplyv na životné prostredie;
• konštrukcia nemá žiadne pohyblivé časti;
• tichý prevádzkový režim;
• dodávka elektriny nezávisí od distribučnej siete;
• dlhé obdobie prevádzky systému pri minimálnych nákladoch.

Nevýhody solárneho panelu:

• výrobný proces systému je veľmi namáhavý;
• solárny panel zaberá veľa miesta;
• zariadenie je veľmi citlivé na nečistoty;
• batéria nefunguje v noci;
• účinnosť zariadenia priamo závisí od poveternostných podmienok, konkrétne od slnečných a zamračených dní.

Princíp solárnej batérie

Systém pracuje pomocou fotoelektrických prevodníkov, ktoré sú pripojené v konkrétnom poradí. Každý fotokonvertor sa skladá z dvoch kremíkových doštičiek, ktoré sa líšia typom vodivosti. Jeden je pokrytý fosforom, v dôsledku čoho sa tu vytvára nadbytok záporne nabitých elektrónov. Druhá doska je pokrytá bórom, čo vedie k tvorbe častíc, ktoré chýbajú vo vrstve negatívnych nábojov, takzvaných „dierach“.

Princíp činnosti nevyčerpateľného zdroja alternatívnej energie je nasledovný: slnečné žiarenie zasahuje negatívne nabitý panel, čo vedie k aktívnemu vytváraniu ďalších „dier“ a elektrónov. Na paneli pokrytom fosforom sa nachádza elektrické pole, v dôsledku čoho sa objavuje potenciálny rozdiel. Kladne nabité častice sa hrnú do hornej vrstvy a záporne nabité častice do spodnej. Vytvára sa neustále napätie. Ukázalo sa, že jeden prevodník funguje ako batéria. V obvode sa vytvára jednosmerný prúd, keď je k nemu pripojená záťaž. Každá batéria je pokrytá tenkými medenými žilami, ktoré vedú prúd a smerujú ho na určený účel.

Aktuálna sila závisí od určitých parametrov:

• veľkosť fotokonvertora;
• úroveň slnečného žiarenia;
• typ fotobunky;
• celkový odpor zariadení, ktoré sú pripojené k solárnemu panelu.

Odrody solárnych panelov

Všetky solárne panely môžu byť kremík alebo film. Panely na báze kremíka sa delia na typy:

• polykryštalický;
• monokryštalický;
• amorfný.

Polykryštalický solárny článok je tmavomodré štvorcové zariadenie. Jeho povrch je popretkávaný heterogénnymi kryštálmi kremíka. Napriek nízkej účinnosti 18% má toto zariadenie schopnosť generovať prúd počas oblačného počasia, čo ho robí nevyhnutným v oblastiach, kde prevláda rozptýlené slnečné svetlo.

Monokryštalické meniče slnečnej energie sú čierne panely so skosenými rohmi, pre ktoré sa používa čistý kremík. Všetky bunky zariadenia sú nasmerované jedným smerom, čo umožňuje dosiahnuť maximálnu účinnosť 25%. Nevýhodou takýchto batérií je, že ich predná strana musí vždy smerovať k slnku. Ak sa nestihlo zdvihnúť, schovalo sa za mraky a kleslo pod horizont, solárne panely budú produkovať prúd slabej sily. Je to najdrahší, ale aj najproduktívnejší typ zariadenia.

Každá amorfná batéria pozostáva z mnohých najtenších vrstiev kremíka, ktoré sa získavajú nastriekaním najmenších častíc materiálu na sklo, plast alebo fóliu. Takéto vrstvy sa rýchlo spália, čo po šiestich mesiacoch vedie k poklesu účinnosti zariadenia o 15-20%. Účinnosť takýchto prevádzačov je iba 6%. Sú najlacnejšie a dokážu fungovať aj v oblačnom počasí. Ich maximálna životnosť sú však 2 roky.

Filmové batérie nie sú založené na pevnom kovovom alebo sklenenom substráte, ale na polymérnom filme. Preto sa vyrábajú v rolkách, čo umožňuje rozloženie batérií na veľké plochy. Vďaka svojmu dizajnu sa dajú krájať na kúsky rôznych tvarov a veľkostí a solárne panely sa dajú hladkými krivkami umiestniť na strechu domu. Sú kompaktné a ľahké. Valcovaný panel bude stáť podstatne menej ako kremíkový panel, na ktorého výrobu sa používa drahý materiál. Tieto modely sú však menej výkonné. Je dnes dosť ťažké ich získať, pretože výroba sa iba rozvíja.

Všetky solárne panely, bez ohľadu na typ zariadenia, sú vybavené ovládačmi, ktoré monitorujú stav nabitia panelu. Prerozdeľujú prijatú energiu, smerujú ju priamo k zdroju spotreby alebo ukladajú do batérie.

Solárne panely pre súkromný dom

Táto alternatíva k tradičnému dodávaniu elektriny je veľmi praktická. Cena zariadenia sa navyše výrazne líši od nákladov na elektrinu.Keď si vlastnými rukami vyrobí solárnu batériu pre dom, bude môcť vlastník optimalizovať spotrebu energie a tým znížiť svoje vlastné hotovostné náklady. Mnoho ľudí chce vopred pochopiť, koľko bude stáť inštalácia solárnych panelov pre súkromný dom. K tomu je potrebné vykonať predbežné výpočty, ktoré určia požadovaný výkon zariadenia a podmienky jeho prevádzky.

Jeden by mal začať výpočtom množstva spotrebovanej energie, ktoré je potrebné na zabezpečenie bývania. Pri vytváraní plnohodnotnej stanice stojí za to zamerať sa na batérie od 150 do 250 W, pre vidiecky dom bude stačiť 50 W panely.

Teraz by ste mali vypočítať celkový výkon všetkých elektrických spotrebičov, berúc do úvahy prevádzkovú dobu za deň. Výsledná hodnota je minimálna potreba elektriny pre danú domácnosť.

Táto hodnota je základom pre následné stanovenie počtu solárnych panelov a počtu pomocných zariadení, ktoré zahŕňajú batérie, invertory a ovládače.

Užitočná rada! Stojí za to pridať ďalších 20% k celkovému dopytu po elektrine, ktorá sa spotrebuje na samotné batérie.

Dôležitým aspektom je slnečné žiarenie, to znamená množstvo slnečnej energie, ktoré dopadá na jednu jednotku panelovej plochy. Táto hodnota je individuálna pre každý konkrétny región. Dostanete ho v špeciálnej literatúre alebo na špecializovaných meteorologických stanovištiach.

Energetická norma sa vydelí hodnotou slnečného žiarenia. Výsledný údaj sa musí vydeliť celkovým výkonom solárneho zariadenia. Výsledná hodnota je počet potrebných batérií. Je dôležité získať tu maximálny počet panelov. V skutočnosti bude v rôznych mesiacoch množstvo slnečného žiarenia odlišné.

Užitočná rada! Pretože sa slnečné žiarenie neustále mení, výpočty by sa mali robiť každý mesiac.

Napríklad, ak potrebujete vedieť, koľko solárnych panelov je potrebných pre dom s rozlohou 100 m², kde bude stanica napájať žiarovky, notebook, TV, satelitnú anténu, mikrovlnka a elektrický sporák, mali by sa vykonať všetky vyššie uvedené výpočty. Vďaka tomu bude výkon solárnej stanice približne 1 000 W, čo znamená použitie 4 solárnych panelov s výkonom 250 W.

Panel by mal byť umiestnený na južnej časti strechy, ktorá by mala byť v perfektnom stave a schopná uniesť značné zaťaženie. V blízkosti by nemali byť stromy alebo iné predmety, ktoré vytvárajú tiene.

Takýto systém je možné použiť nielen na napájanie. Ohrev solárnymi panelmi súkromného domu si získava veľkú popularitu. To vám umožní vyhnúť sa nákladným službám spojeným s centralizovaným zásobovaním plynom, zbaviť sa závislosti od verejných služieb a získať celoročné teplo počas celej životnosti solárnej elektrárne.

Inštalácia takéhoto systému sa odporúča iba v tých regiónoch, kde slnko svieti najmenej 20 dní v mesiaci. Ak slnko nestačí na to, aby systém úplne vykuroval dom, možno ho použiť ako ďalší bezplatný zdroj. Správne zvolený systém vykurovania solárnymi panelmi sa vám vráti za 3-4 roky.

Solárne panely pre domácnosť: recenzie spotrebiteľov

Vďaka početným pozitívnym recenziám o alternatívnom zdroji elektriny je možné vyvrátiť mýty, ktoré trápia potenciálnych záujemcov o inštaláciu solárne panely.

Mnoho ľudí si myslí, že také drahé zariadenie sa nezaplatí po celú dobu životnosti inštalácie. Ako však ukazuje prax, pri správnej inštalácii solárnych panelov pri dodržaní všetkých pravidiel môžete súkromnému domu dodať elektrinu najmenej na 25 rokov. A náklady na zariadenie sa splatia za 3-4 roky.

Nasledujúci mýtus naznačuje neúčinnú prevádzku solárnych panelov v oblačnom počasí alebo v zime. Názory spotrebiteľov sa však zhodujú, že slnečné kolektory sú schopné počas slnečného zenitu v bezoblačnom počasí prejaviť maximálnu aktivitu. Ale keď sa slnko skryje za mraky, panely budú fungovať, ale nie naplno. Inštalácia úplne prestane fungovať v noci, keď nie je vôbec slnečné svetlo.

Odporcovia solárnych panelov tvrdia, že slnečné kolektory sú dosť krehké a nemôžu vydržať rôzne zaťaženia spôsobené prírodou. Recenzie spotrebiteľov však dokazujú opak: solárny panel vydrží aj veľké krupobitie.

Súvisiaci článok:

Solárne panely pre domácnosť: náklady na súpravu a uskutočniteľnosť inštalácie

Technické požiadavky na inštaláciu solárnych panelov. Vlastnosti výberu a inštalácie. Preskúmanie výrobcov.

Ďalší mýtus sa týka snehu, ktorý môže blokovať prístup svetla do systému. Tu však hrozí nebezpečenstvo mrazu, na ktorý sa bude držať sneh a vytvára prekážky. Ak tomu chcete zabrániť, môžete batérie umiestniť vertikálne na dom a vyhnúť sa tak veľkému množstvu kĺzavého svetla.

A posledný mýtus sa týka čínskej výroby solárnych panelov. Napriek veľmi pevnej škále výrobkov továrne v Číne často vyrábajú vysokokvalitný tovar. Platí to najmä pre výrobu solárnych kolektorov a tepelných potrubí, ktorých výroba je z 90% koncentrovaná v Číne. Tieto výrobky majú vysoké technické vlastnosti a sú certifikované nielen vo svojej krajine, ale aj v Nemecku.

Početné pozitívne recenzie na internete dokazujú, že alternatívny zdroj elektriny je vhodný nielen pre súkromný dom. Mnoho ľudí úspešne používa solárne panely pre byt, ktoré sú inštalované na balkóne. Môžu byť pripevnené priamo na sklo alebo do rámu zasklenia, čo bude pôsobiť ako tónovanie.

Súpravy solárnych panelov 3 kW pre letné sídlo od 60 000 rubľov

V krajine spravidla existujú elektrické spotrebiče s nízkym výkonom, kde je potrebný obmedzený počet batérií a malá frekvencia ich používania. Ak na dači nie je žiadny centralizovaný zdroj napájania, je vhodné nainštalovať súpravu solárnych panelov, ktoré budú zadarmo vyrábať elektrinu. Aby ste však mohli získať také potešenie zadarmo, budete najskôr musieť minúť na nákup potrebných materiálov, ktorých náklady sa vám vyplatia až po niekoľkých rokoch.

Na výrobu 1 kW elektrickej energie je potrebná súprava s výkonom viac ako 200 W. Podľa mnohých hodnotení sú solárne elektrárne pre dom vo vidieckom dome s výkonom 800 W schopné poskytnúť tomuto zariadeniu úplné autonómne napájanie. Náklady na takýto systém budú stáť od 80 000 rubľov.

Štandardná sada solárnej elektrárne pre letné sídlo sa skladá z 200 W panelov, regulátora nabíjania 40 A, invertora 3 kW, dvoch 200 A batérií a ďalších pomocných častí.Cena takejto súpravy začína od 60 000 rubľov a približná doba návratnosti je 3 - 5 rokov. Toto je však najvýnosnejší spôsob výroby elektriny pre zariadenia bez centralizovaného napájania. Je to lacnejšie ako použitie dieselového generátora.

Podľa recenzií majiteľov je lepšie vybaviť solárne panely pre dom v letnej chate dvoma alebo štyrmi modulmi s kapacitou každý 200 V. Závisí to od počtu spotrebiteľov energie, trvania a frekvencie ich používania. Ak kapacita nie je dostatočná, je možné ju zvýšiť pridaním solárnych panelov.

Mnoho ľudí si kúpi takúto súpravu pre súkromný sektor, kde je centralizovaný zdroj energie ako ďalší zdroj energie. Početné recenzie solárnych panelov pre domácnosť naznačujú, že v tomto prípade môžete výrazne ušetriť na platení účtov za elektrinu.

Ako si vyrobiť solárne panely vlastnými rukami

Ak nie je možné kúpiť hotovú solárnu stanicu, môžete si ju vytvoriť sami. Existujú dve možnosti: kúpiť hotové moduly a pripojiť ich k batérii pomocou invertora alebo panel sami spájkovať. Prvý spôsob montáže je rýchly, ale nákladnejší. Druhá možnosť si vyžaduje určitú zručnosť montážnika, ktorý musí byť pri krehkých fotobunkách mimoriadne opatrný.

Ak chcete vytvoriť solárny panel pre svoj domov vlastnými rukami, musíte si pripraviť určité materiály.

Prvým hlavným komponentom pre vytváranie solárnych panelov je sada kvalitných solárnych článkov. Dnes si môžete kúpiť články vyrobené z polykryštalického alebo monokryštalického kremíka. Populárnejšie sú najnovšie solárne články, ktoré sú ideálne pre domáce napájanie.

Užitočná rada! Všetky prvky potrebné na montáž by mali byť zakúpené od jedného výrobcu. Pretože sa materiály rôznych značiek výrazne líšia, čo komplikuje montáž celej konštrukcie.

Na pripojenie fotobuniek je potrebná sada špeciálnych vodičov. Na výrobu puzdra budúcej batérie sú vhodné hliníkové rohy odolné voči poveternostným vplyvom. Veľkosť puzdra závisí od počtu fotobuniek. Ako vonkajší povlak na fotobunky je lepšie použiť priehľadný polykarbonát alebo plexisklo, ktoré zabraňujú prenikaniu infračervených lúčov. Ako ďalší materiál budete potrebovať upevňovací materiál, medené elektrické vodiče, Schottkyho diódy, silikónové vákuové stojany a sadu skrutiek pre spojovacie prvky.

Okrem FEP si musíte do domácnosti zaobstarať 12 V 200 V invertor, ktorý prevádza jednosmerný prúd na striedavý. Na skladovanie a pomalú spotrebu elektriny je potrebný pár gélových alebo AGM batérií. Rovnako dôležitým prvkom je ovládač, ktorý je nevyhnutný na odpojenie batérie od batérie počas jej plného nabitia a zapnutie, aby sa získala nová časť elektriny.

Môžete tiež zostaviť solárny panel vlastnými rukami z dostupných nástrojov. K tomu sú vhodné diódy, fólie alebo tranzistory. Práca solárnej batérie vyrobenej z diód sa vyskytuje v dôsledku napätia asi 2,5 V na priamom slnečnom svetle. Ak však slnko nestačí, tento indikátor začne rýchlo klesať a samotné diódy začnú spotrebovávať energiu. Používanie takejto batérie je neúčinné.

Na výrobu tepelnej energie je vhodnejšie fóliové zariadenie. Fólia je tiež ideálnym materiálom pre PVC podklad. Najefektívnejší je solárny článok zostavený z tranzistorov. Čím viac je ich počet, tým vyššia je výkonnosť zariadenia.Horná časť každého tranzistora musí byť odrezaná, naleje sa prášok. Pin zariadenia sú kontakty. Táto batéria je určená na nabíjanie telefónu. Na závažnejšie udalosti jeho kapacita nestačí.

DIY solárne panely pre domácnosť: podrobné pokyny na výrobu

Po príprave všetkých potrebných prvkov môžete pokračovať v montáži konštrukcie, ktorá pozostáva z nasledujúcich krokov:

1. Vytvorenie rámu z hliníkových rohov s nízkymi stranami a hardvérom, ktorého veľkosť závisí od počtu prevádzačov a ich plochy. Tu by sa mala zohľadniť vzdialenosť medzi FEP najmenej 5 mm.
2. Naneste tmel na vnútorné okraje laty.
3. Na rám položte list priehľadného materiálu, pevne priliehajúci k línii lepidla.
4. Po úplnom zaschnutí tmelu pripevnite rám a priehľadný povrch pomocou hardvéru.
5. Položte všetky fotobunky batérie negatívnou stranou nahor na rovný povrch.
6. Cez spájkovací nástroj ku každému FEP sú pripojené vodiče rovnakej dĺžky. Najpohodlnejšie sa to deje, keď je modul na skle.
7. Všetky prvky sú navzájom spojené do série vo forme „hada“.
8. Krajné kontakty musia byť na zbernicu spájkované (strieborný široký vodič).
9. Aby sa zabránilo zníženiu kvality osvetlenia v tme, je potrebné vytvoriť "stredné body" pomocou bočníkových diód, ktoré sú nainštalované na kladnom konci. Na to sú vhodné Schottkyho diódy.
10. Na priehľadný povrch umiestnite fotobunky s vodičmi.
11. Všetky FEP, vyvedenie a pripojenie vodičov, namažte silikónovým lepidlom.
12. Zatvorte konštrukciu zadným panelom.
13. Pripojte solárny panel k batérii, regulátoru solárneho nabíjania a invertoru.

Užitočná rada! Aby sa zabránilo skratu medzi záťažou a jednotlivými článkami batérie, musia byť nainštalované poistky.

Takmer každý majiteľ domu chce získať elektrinu zadarmo. Inštalácia solárnych panelov je najschodnejšia možnosť. Pomocou tohto zariadenia môžete vytvoriť hlavný (bez centralizovaného napájania) a ďalší zdroj elektrickej energie. Systém je ekologický a jeho použitie je spoľahlivé. Hlavnou nevýhodou je drahé vybavenie. Jeho náklady sa však splatia do 3 - 5 rokov.