DIY solární panely: cenově dostupný zdroj energie

Dnes mnoho majitelů venkovských domů hledá alternativní zdroje elektřiny. Instalace solárních panelů si postupně získává na popularitě. Ne každý si však může dovolit koupit drahé vybavení. Mnoho lidí si proto klade otázku: jak vyrobit solární panely vlastními rukama? Správná odpověď bude odhalena v tomto článku.

Co je solární článek?

Solární článek je polovodičové zařízení, které přeměňuje sluneční záření na elektrickou energii. Hlavním úkolem takového systému je spolehlivé, ekonomické a nepřerušené napájení domu. Doporučujeme instalovat taková zařízení v oblastech, kde dochází k přerušení dodávky energie z hlavního zdroje elektřiny.

Hlavní výhody solárního panelu jsou:

• snadná instalace zařízení, která nevyžaduje pokládání kabelů k podpěrám;
• systém nevyžaduje mnoho času na svou údržbu;
• výroba elektřiny nemá nepříznivý vliv na životní prostředí;
• konstrukce nemá žádné pohyblivé části;
• tichý provozní režim;
• dodávka elektřiny nezávisí na distribuční síti;
• dlouhé období provozu systému s minimálními náklady.

Nevýhody solárního panelu:

• výrobní proces systému je velmi pracný;
• solární panel zabírá hodně místa;
• zařízení je velmi citlivé na nečistoty;
• baterie nefunguje v noci;
• účinnost zařízení přímo závisí na povětrnostních podmínkách, zejména na slunečných a oblačných dnech.

Princip solární baterie

Systém pracuje pomocí fotoelektrických převodníků, které jsou připojeny v určitém pořadí. Každý fotokonvertor se skládá ze dvou křemíkových destiček, které se liší typem vodivosti. Jeden je pokryt fosforem, v důsledku čehož se zde vytváří přebytek negativně nabitých elektronů. Druhá deska je potažena bórem, což vede k tvorbě částic, které chybí ve vrstvě negativních nábojů, tzv. „Dírách“.

Princip činnosti nevyčerpatelného zdroje alternativní energie je následující: sluneční světlo dopadá na záporně nabitý panel, což vede k aktivní tvorbě dalších „děr“ a elektronů. Na panelu pokrytém fosforem je přítomno elektrické pole, díky kterému se objeví potenciální rozdíl. Kladně nabité částice spěchají do horní vrstvy a záporně nabité částice do spodní. Vytváří se neustálé napětí. Ukázalo se, že jeden převodník funguje jako baterie. V obvodu je generován stejnosměrný proud, když je k němu připojena zátěž. Každá baterie je pokryta tenkými měděnými žilkami, které přenášejí proud a směřují jej k zamýšlenému účelu.

Síla proudu závisí na určitých parametrech:

• velikost fotokonvertoru;
• úroveň slunečního záření;
• typ fotobuňky;
• celkový odpor zařízení připojených k solárnímu panelu.

Odrůdy solárních panelů

Všechny solární panely mohou být křemíkové nebo filmové. Panely na bázi křemíku se dělí na typy:

• polykrystalický;
• monokrystalický;
• amorfní.

Polykrystalický solární článek je čtvercové zařízení v tmavě modré barvě. Jeho povrch je rozptýlen heterogenními krystaly křemíku. I přes nízkou účinnost 18% má toto zařízení schopnost generovat proud během oblačného počasí, což je činí nepostradatelnými v oblastech, kde převládá rozptýlené sluneční světlo.

Monokrystalické převaděče solární energie jsou černé panely se zkosenými rohy, pro které se používá čistý křemík. Všechny buňky zařízení jsou směrovány jedním směrem, což umožňuje dosáhnout maximální účinnosti 25%. Nevýhodou těchto baterií je, že jejich přední strana musí vždy směřovat ke slunci. Pokud neměl čas vstát, schoval se za mraky a klesl pod horizont, solární panely vyprodukují proud slabé energie. Je to nejdražší, ale také nejproduktivnější typ zařízení.

Každá amorfní baterie se skládá z mnoha nejtenčích vrstev křemíku, které se získávají nastříkáním nejmenších částic materiálu na sklo, plast nebo fólii. Takové vrstvy rychle vyhoří, což po šesti měsících vede k poklesu účinnosti zařízení o 15-20%. Účinnost těchto převodníků je pouze 6%. Jsou nejlevnější a mohou fungovat i za oblačného počasí. Jejich maximální životnost je však 2 roky.

Fóliové baterie nejsou založeny na pevném kovovém nebo skleněném substrátu, ale na polymerním filmu. Proto se vyrábějí v rolích, což umožňuje rozložení baterií na velké plochy. Díky svému designu je lze krájet na kousky různých tvarů a velikostí a solární panely lze hladkými křivkami umisťovat na střechu domu. Jsou kompaktní a lehké. Válcovaný panel bude stát podstatně méně než křemíkový panel, na jehož výrobu se použije drahý materiál. Tyto modely jsou však méně výkonné. Je dnes docela obtížné je získat, protože výroba se teprve rozvíjí.

Všechny solární panely, bez ohledu na typ zařízení, jsou vybaveny řadiči, které monitorují stav nabití panelu. Redistribuují přijatou energii, směrují ji přímo ke zdroji spotřeby nebo ji ukládají do baterie.

Solární panely pro soukromý dům

Tato alternativa k tradiční dodávce elektřiny je velmi praktická. Cena zařízení se navíc výrazně liší od nákladů na elektřinu.Když vlastník vyrobí solární baterii pro dům, bude moci optimalizovat spotřebu energie a tím snížit své vlastní hotovostní náklady. Mnoho lidí chce předem pochopit, kolik bude stát instalace solárních panelů pro soukromý dům. K tomu je nutné provést předběžné výpočty, které stanoví požadovaný výkon zařízení a podmínky jeho provozu.

Začněte výpočtem množství spotřebované energie, které je nezbytné k zajištění bydlení. Při vytváření plnohodnotné stanice stojí za to se zaměřit na baterie 150-250 W; pro venkovský dům bude stačit 50 W panely.

Nyní byste měli vypočítat celkový výkon všech elektrických spotřebičů s přihlédnutím k denní době provozu. Výsledná hodnota je minimální požadavek na elektřinu pro danou domácnost.

Tato hodnota je základem pro následné stanovení počtu solárních panelů a počtu pomocných zařízení, která zahrnují baterie, střídače a regulátory.

Užitečná rada! Stojí za to přidat dalších 20% k celkové potřebě elektřiny, která je spotřebována v samotných bateriích.

Důležitým aspektem je sluneční záření, tj. Množství sluneční energie, které dopadá na jednu jednotku plochy panelu. Tato hodnota je pro každou konkrétní oblast individuální. Můžete je získat ve speciální literatuře nebo na specializovaných meteorologických stanovištích.

Energetická norma se dělí hodnotou slunečního záření. Výsledný údaj musí být vydělen celkovým výkonem solárního zařízení. Výsledná hodnota je počet požadovaných baterií. Je důležité zde získat maximální počet panelů. Ve skutečnosti bude v různých měsících množství slunečního světla odlišné.

Užitečná rada! Vzhledem k tomu, že se sluneční záření neustále mění, měly by se výpočty provádět každý měsíc.

Například pokud potřebujete vědět, kolik solárních panelů je potřeba pro dům o rozloze 100 m², kde bude stanice napájet žárovky osvětlení, notebook, TV, satelitní anténu, mikrovlnná trouba a elektrický sporák, měly by být provedeny všechny výše uvedené výpočty. Ve výsledku bude výkon solární stanice přibližně 1 000 W, což znamená použití 4 solárních panelů s výkonem 250 W.

Panel by měl být umístěn na jižní části střechy, která by měla být v dokonalém stavu a schopná nést značné zatížení. V blízkosti by neměly být žádné stromy ani jiné předměty vytvářející stíny.

Takový systém lze použít nejen k napájení. Vytápění solárními panely soukromého domu získává velkou popularitu. Díky tomu se můžete dostat pryč od nákladných služeb spojených s centralizovaným zásobováním plynem, zbavit se závislosti na veřejných službách a získat celoroční teplo po dlouhou životnost solární elektrárny.

Instalace takového systému se doporučuje pouze v těch oblastech, kde slunce svítí alespoň 20 dní v měsíci. Pokud slunce nestačí k tomu, aby systém plně vytápěl dům, lze jej použít jako další bezplatný zdroj. Správně zvolený systém vytápění solárními panely se vrátí za 3-4 roky.

Solární panely pro domácnost: recenze spotřebitelů

Díky mnoha pozitivním recenzím o alternativním zdroji elektřiny je možné vyvrátit mýty, které obtěžují potenciální zákazníky solární panely.

Mnoho lidí si myslí, že takové drahé zařízení se nezaplatí po celou dobu životnosti instalace. Jak však ukazuje praxe, se správnou instalací solárních panelů v souladu se všemi pravidly můžete soukromému domu dodávat elektřinu po dobu nejméně 25 let. A náklady na zařízení se vyplatí za 3-4 roky.

Další mýtus naznačuje neefektivní provoz solárních panelů v oblačném počasí nebo v zimě. Názory spotřebitelů se však shodují, že solární kolektory jsou schopny během slunečního zenitu v bezmračném počasí vykazovat maximální aktivitu. Ale když se slunce skryje za mraky, panely budou fungovat, ale ne v plném rozsahu. Instalace úplně přestane fungovat v noci, kdy není vůbec žádné sluneční světlo.

Odpůrci solárních panelů tvrdí, že solární kolektory jsou velmi křehké a nemohou odolat různým zatížením vytvořeným přírodou. Recenze spotřebitelů však dokazují opak: solární panel vydrží i velké krupobití.

Související článek:

Solární panely pro domácnost: náklady na soupravu a proveditelnost instalace

Technické požadavky na instalaci solárních panelů. Vlastnosti výběru a instalace. Recenze výrobců.

Další mýtus se týká sněhu, který může blokovat přístup světla k systému. Zde však hrozí nebezpečí mrazu, ke kterému se bude sněh držet a vytvářet překážky. Abyste tomu zabránili, můžete baterie uspořádat svisle na domě, pak se můžete vyhnout spoustě klouzavého světla.

A poslední mýtus se týká čínské výroby solárních článků. I přes velmi solidní škálu produktů vyrábějí továrny v Číně často vysoce kvalitní zboží. To platí zejména pro výrobu solárních kolektorů a tepelných trubic, jejichž výroba je z 90% soustředěna v Číně. Tyto výrobky mají vysoké technické vlastnosti a jsou certifikovány nejen ve své zemi, ale také v Německu.

Četné pozitivní recenze na internetu dokazují, že alternativní zdroj elektřiny je vhodný nejen pro soukromý dům. Mnoho lidí úspěšně používá solární panely pro byt, které jsou instalovány na balkoně. Lze je upevnit přímo na sklo nebo do zasklívacího rámu, což bude působit jako tónování.

Sady solárních panelů 3 kW pro letní sídlo od 60 000 rublů

V zemi zpravidla existují elektrická zařízení s nízkým výkonem, kde je vyžadován omezený počet baterií a krátká frekvence jejich používání. Pokud na chatě není centralizované napájení, je vhodné nainstalovat sadu solárních panelů, které budou zdarma vyrábět elektřinu. Chcete-li však získat takové bezdůvodné potěšení, budete nejprve muset utratit za nákup potřebných materiálů, jejichž náklady se vyplatí až po několika letech.

K výrobě 1 kW elektřiny je nutná souprava o výkonu více než 200 W. Podle mnoha recenzí jsou solární elektrárny pro dům ve venkovském domě s výkonem 800 W schopny zajistit úplné autonomní napájení objektu. Cena takového systému bude stát od 80 000 rublů.

Standardní sada solárních elektráren pro letní chaty se skládá z 200 W panelů, regulátoru nabíjení 40 A, střídače 3 kW, dvou baterií 200 A a dalších pomocných částí.Cena takové soupravy začíná od 60 000 rublů a přibližná doba návratnosti je 3-5 let. Toto je však nejziskovější způsob výroby elektřiny pro zařízení bez centralizovaného napájení. Je to levnější než použití dieselového generátoru.

Podle majitelů je lepší vybavit solární panely pro dům v letní chatě dvěma nebo čtyřmi moduly s kapacitou 200 V každý. Závisí to na počtu spotřebitelů energie, délce a frekvenci jejich používání. Pokud výkon nestačí, lze jej zvýšit přidáním solárních panelů.

Mnoho lidí kupuje takovou soupravu pro soukromý sektor, kde je centralizovaný zdroj energie, jako další zdroj energie. Četné recenze solárních panelů pro domácnost naznačují, že v tomto případě můžete výrazně ušetřit na placení účtů za elektřinu.

Jak si vyrobit solární panely vlastními rukama

Pokud není možné koupit hotovou solární stanici, můžete si ji vytvořit sami. Existují dvě možnosti: koupit hotové moduly a připojit je k baterii pomocí střídače nebo panel připájet sami. První způsob montáže je rychlý, ale nákladnější. Druhá možnost vyžaduje určitou zručnost asemblera, který musí být při křehkých fotobunkách mimořádně opatrný.

Chcete-li vytvořit solární panel pro svůj domov vlastními rukama, musíte si připravit určité materiály.

První hlavní komponentou pro vytváření solárních panelů je sada kvalitních solárních článků. Dnes si můžete koupit články vyrobené z polykrystalického nebo monokrystalického křemíku. Populárnější jsou nejnovější solární články, které jsou ideální pro domácí napájení.

Užitečná rada! Všechny prvky potřebné k montáži by měly být zakoupeny od jednoho výrobce. Vzhledem k tomu, že materiály různých značek se výrazně liší, což zkomplikuje montáž celé konstrukce.

K připojení fotobuněk je nutná sada speciálních vodičů. Pro výrobu pouzdra budoucí baterie jsou vhodné hliníkové rohy odolné proti povětrnostním vlivům. Velikost pouzdra závisí na počtu fotobuněk. Jako vnější povlak fotobuněk je lepší použít průhledný polykarbonát nebo plexisklo, které zabraňují pronikání infračervených paprsků. Jako další materiál budete potřebovat upevňovací hardware, měděné elektrické vodiče, Schottkyho diody, silikonové vakuové stojany a sadu šroubů pro upevňovací prvky.

Kromě FEP musíte pro svůj domov dokoupit střídač 12 V 200 V, který převádí stejnosměrný proud na střídavý. Ke skladování a pomalé spotřebě elektřiny je zapotřebí pár gelových nebo AGM baterií. Neméně důležitým prvkem je ovladač, který je nutné odpojit baterii od baterie během jejího úplného nabití a zapnout ji, aby získal novou část elektřiny.

Solární panel můžete také sestavit vlastními silami z dostupných nástrojů. K tomu jsou vhodné diody, fólie nebo tranzistory. Práce solární baterie z diod nastává v důsledku napětí asi 2,5 V na přímém slunečním světle. Pokud však slunce nestačí, tento indikátor začne rychle klesat a samotné diody začnou spotřebovávat energii. Použití takové baterie je neúčinné.

K výrobě tepelné energie je vhodnější fóliové zařízení. Také fólie je ideálním materiálem pro PVC podklad. Nejúčinnější je solární článek sestavený z tranzistorů. Čím více je jejich počet, tím vyšší je výkon zařízení.Horní část každého tranzistoru musí být odříznuta, prášek je vylit. Pin zařízení jsou kontakty. Tato baterie je určena k napájení nabíjení telefonu. U závažnějších událostí jeho kapacita nestačí.

DIY solární panely pro domácnost: podrobné pokyny pro výrobu

Jakmile jsou připraveny všechny potřebné prvky, můžete přistoupit k montáži konstrukce, která se skládá z následujících kroků:

1. Vytvoření rámu z hliníkových rohů s nízkými stranami a hardwarem, jehož velikost závisí na počtu převodníků a jejich ploše. Zde by měla být zohledněna vzdálenost mezi FEP nejméně 5 mm.
2. Naneste tmel na vnitřní okraje latí.
3. Na rám položte list průhledného materiálu, který pevně přilne k linii lepidla.
4. Po úplném zaschnutí tmelu upevněte rám a průhledný povrch pomocí hardwaru.
5. Položte všechny fotobuňky baterie zápornou stranou nahoru na rovný povrch.
6. Přes pájecí nástroj ke každému FEP jsou připojeny vodiče stejné délky. To se nejpohodlněji provádí, když je modul na skle.
7. Všechny prvky jsou navzájem spojeny do série ve formě „hada“.
8. Vnější kontakty musí být připájeny ke sběrnici (stříbrný široký vodič).
9. Aby se zabránilo snížení kvality osvětlení ve tmě, je nutné vytvořit "střední body" pomocí bočních diod, které jsou instalovány na kladném pólu. K tomu jsou vhodné Schottkyho diody.
10. Umístěte fotobuňky s vodiči na průhledný povrch.
11. Promažte všechny FEP, vyvedení a připojení vodičů silikonovým lepidlem.
12. Zavřete konstrukci zadním panelem.
13. Připojte solární panel k baterii, regulátoru solárního nabíjení a střídači.

Užitečná rada! Aby se zabránilo zkratu mezi zátěží a jednotlivými články baterie, musí být nainstalovány pojistky.

Téměř každý majitel domu chce získat elektřinu zdarma. Instalace solárních panelů je nejschodnější možností. Pomocí tohoto zařízení můžete vytvořit hlavní (bez centralizovaného napájení) a další zdroj elektřiny. Systém je šetrný k životnímu prostředí a jeho použití je spolehlivé. Hlavní nevýhodou je drahé vybavení. Jeho cena se však vyplatí během 3-5 let.