Как 50-летнюю избушку увесили солнечными панелями и какой с этого выхлоп.
- В этой теме 8 участников и 7 ответов.
-
Интересный опыт этого человека показывает на сколько просто можно обеспечить себя электричеством. Забегая вперед могу сказать, что конечно не все он правильно делал, но как говорится на ошибках учатся.
В Поселение Тополевое (оно же Благодать) Приморского края был приобретен домик, он был в хорошем состоянии и было решено его сначала обжить и наладить быт, ну и попутно начинать строить свой дом. На фото это нынешнее состояние дома, а в самом начале все было несколько иначе.
Первым делом конечно стоял вопрос с электричеством, ведь для городского жителя, да и для любого современного человека электричество это неотъемлемая часть жизни. Первое что показалось достойным вариантом это солнечные панели, но они очень дорогие. Но знакомые посоветовали что можно экономить если заказывать не готовые солнечные панели, а только элементы (ФЭМ) и из них самому собирать панели. Если посчитать действительно получается очень дёшево.
Поискав где по дешевле через интернет заказал по почте 6 комплектов. Вообще в планах на будущее планировалось иметь мощную солнечную электростанцию, поэтому сразу было заказано шесть комплектов для экспериментов, чтобы понять что и как и отработать самостоятельную сборку панелей. В одном комплекте 36 пластин + 2 запасные, на случай если в дороге повредятся или вдруг нечаянно сломаются. Мощность каждой панели из этих комплектов около 50 ватт.
После распаковки посылки в первой же пачке обнаружил пару битых пластин и парочку с небольшими сколами. Скорее всего в дороге пострадали, так как эти элементы очень хрупкие, примерно как яичная скорлупа, а толщина всего 0,2мм. Как элементы оказались в руках то захотелось немедленно опробовать их и посмотреть что получился. Первое что нашлось это старая оконная рама, в нее как раз помещался один набор элементов и было решено собирать первую панель из нее.
В инструкции написано что одна пластина выдает ток 3,5А 0,5В. Хотя по-моему в реале она дает 0.6 в, судя по замерам мультиметра. Где-то я слышал, что для заряда свинцового аккумулятора нужно напряжение выше чем он дает, например 14 вольт, поэтому решил что зарядка наверняка будет и от 30 пластин по 0,5В, то есть 15 вольт.
Немного поразмыслив над тем как прикрепить элементы к стеклу было решено просто использовать скотч. Элементы разложил на стекло и зафиксировал небольшими кусочками скотча, а далее поклеил по швам цельными полосками. После чего оставалось спаять элементы. В посылке к каждому комплекту шел карандаш с флюсом для пайки и лента, которой соединяются все контакты пластин.
Да, кстати не нужно боятся тех пластин что без припаянных ленточек на лицевой стороне, ленточки хоть и долго, но паяются очень просто. Просто прикладываешь ленточку и прогреваешь, а тонкий слой олова на ленточке расплавляется и прилипает к контактам лицевой стороны. Вот такая получилась первая солнечная панель.
Тыльная сторона панели, видно как припаяны контакты.
Ну и вид спереди, ничего сложного вроде как получилось.
На следующий день начались различные тесты этой панели. Первым делом измерил напряжение холостого хода, то-есть без нагрузки, оно составило 17,2 вольта. Потом попробовал подсоединить портативный телевизор на 12 вольт, тот заработал, при этом напряжение упало до 14 вольт.
На фото не очень видно, но на самом деле он показывает нормально, просто на улице ничего не видно на экране. Далее уже через инвертор 12/220Вольт я пробовал подключать к панели разную электронику. Если на небе солнышко то работал нетбук, но при малейшем облачке инвертор отключался и нетбук естественно тоже так-как его внутренняя батарейка была полностью разряжена.
А на следующий день я пробовал подключить музыкальный центр. На нем есть вход 12В. В основном работал отлично, но когда становилось уже невыносимо пасмурно, то при громкости "на всю" начинал похрипывать и напряжение падало до 10В. Одновременно центр и КПК от инвертора работать не хотели. Инвертор вырубался, но это все было в пасмурную погоду. Думаю что если мощность поднять в три раза, то,есть три панели подключить, то вся электроника прекрасно бы работала, ну а при солнце хватило бы и одной панели.
Я понял для себя, что надо систему рассчитывать именно под пасмурные дни, тогда проблем совсем не будет, Так как пасмурные дни есть всегда. Как показала практика, из 6-ти комплектов можно собрать 7 панелей, даже еще пластины останутся. Более подробно опишу в следующей статье, а пока нашел большое стекло на которое помещаются сразу пластины двух комплектов, буду думать как лучше сделать.
Прошел месяц с момента изготовления первой панели. Вот что за это время успел сделать.
Небольшая пред история.
В свое время одни из первых поселенцев построили в поле домик. Позже Они переехали обратно в город, хотя точно не знаю, врать не буду. Этот домик они человеку, не единомышленнику. Но он хозяйственный был человек, немного модернизировал кое что в домике и поддерживал в хорошем состоянии, построил баньку и туалет. И вот он тоже переехал и решил этот домик продать, и я его купил. То есть купил и поехал из города на поместье. Так-как этот домик уже готов по сути, он теплый, хорошая печка там, я решил плотно заняться этим домиком,сделать ремонт, модернизацию и уже переехать из деревни туда. Поэтому я сейчас занимаюсь им плотно и буду наверно писать статьи об экспериментах уже в нем.
Вот как он выглядел в первый момент когда я его купил.
Но вернемся к солнечным батареям.
Думая о дальнейшем изготовлении рам для панелей мысль была такая, сделать раму с пазом под стекло, и потом проселиконить края стекла, чтоб влага не попадала. Это я к тому что эксплуатируя ту первую панель, собранную на оконной раме заметил, что во время дождя капли, которые попадают по крыше рядом с рамой рикошетом отражаются от крыши под раму, и рама с элементами намокает снизу. Вода попадает на элементы, просачивается между пластинами и стеклом и очень долго там сохнет. Влага приводит к окислению дорожек, которые как бы нарисованы на самих пластинах что есть не очень хорошо. После таких вот наблюдений было решено нижнюю часть закрыть пленкой чтоб вода не попадала туда. ( Сразу оговорюсь это была неудачная мысль). Но обо всем по порядку.
Следующая панель собиралась на большом стекле, куда должно было поместится сразу два комплекта по 28 пластин, каждая сборка 28 пластин это 14В, как раз для зарядки свинцового аккумулятора. Сначала все пластины были просто разложены по своим местам.
Потом ряды поклеил скотчем, получилось фот так.
Ну а далее оставалось спаять все элементы в цепочки.
В процессе пайки выяснилось что я немного неправильно разложил ряды пластин, так как места соединений спаянных цепочек оказались по разные стороны, надо было каждый второй ряд развернуть наоборот, тогда было бы правильней.
Ну а панелька в общем получилась.
Потом это стекло было вставлено в самодельную раму. Сначала на раму была положена пленка, а потом в пазы рамы вместе с пленкой вставлялось стекло, на стекло по периметру были приклеены ленты для зазора между пленкой и стеклом.
И уже готовую панель смонтировал на крыше дома. Это конечно временное решение, вообще планируется много панелей, поэтому надо заранее подумать как лучше их крепить и какие направляющие придумать. А пока что еще на крыше надо кое что переделать, в частности немного перестроить навес.
Через некоторое время произошло неожиданное, стекло панели через несколько часов взяло и лопнуло. Возможно это из за того, что я очень плотно подогнал стекло в раме или в низу палки, которые прилегали к пенопласту, но все элементы остались целыми, и образовавшиеся трещины промазал силиконом, правда прозрачного не было, поэтому использовал белый. Судя по показаниям мультиметра КПД особо не упало, надо будет переделать эту панель заново.
Теперь на крыше уже две панели, самая первая что из старой оконной рамы и эта треснувшая, Первую панель тоже снизу изолировал от влаги пленкой, но не герметично, а просто прикрутил шурупами с большими шляпками и все. Как показала практика, после дождей все сухо. Первые два результата дали определенный опыт и выводы, основываясь на которых была начата третья солнечная панелька.
Теперь раму я делал без всяких пазов, просто собрал короб , прошелся силиконом по периметру и положил на раму стекло, по сути приклеил стекло с элементами к коробу на силикон. Снизу элементы изолировал от влаги прикрутив саморезами пленку как и в предыдущих панелях.
На фото для лучшего прижимания пока силикон схватывается положил дополнительные грузы в виде камней. Проверка дождями прошла успешно, все элементы сухие, значит не портятся от влаги.
Внутри сейчас для накопления энергии стоит 2 аккумулятора, первый емкостью 100А/ч , второй 55А/ч. Большой у меня уже был, а 55-й я покупал как самый легкий чтобы на руках дотащить до домика. Аккумуляторы соединены параллельно. Это пока временно, потом думаю поставить два одинаковых большей емкости и будет нормально.
Первые дни эксплуатации этой системы в действии.
Почти каждый день с утра уже в домике, включаю через инвертор нетбук и колонки чтобы врубить музыку. Нетбук потребляет почти 50 ватт, и колонки если басы "на всю" и громкость то то тоже почти 50 ватт. Пока в домике не жил, а приходил только днем на аккумуляторах заряд держался в норме, обычно от 13.2 до 12.7, один раз упал до 12.6.
В один день нужно было поработать электроинструментом, доски пострадать, подпилить лобзиком, просверлить дырки дрелью. Вечером в этот же день еще и решил первый раз переночевать. Подсоединил диодные лампочки, их 4 штуки сейчас, автомобильные двух контактные. Эти лампочки нового поколения, уже светятся не голубоватым светом, а именно желтым, как обычные накаливания. Перед тем, как я лег спать мультиметр на аккумуляторах показывал 12.2В, а инвертор отрубается при 9.8В, значит энергии еще очень много. На следующий день к вечеру аккумуляторы зарядились где-то до 12.9В.
Потом надо будет наверное написать отдельную статью о том, что и как работает. И как все это можно использовать, и что оно дает. Сделать упор на внутреннюю проводку и приборы которые можно питать от аккумуляторов.
Электропроводка по дому
Напомню, ранее я уже израсходовал 4 комплекта элементов собрав четыре панели, одна из которых получилась большая, в нее влезло 2 комплекта по 28 пластин, что равно 14 В. В общем по сути из четырех комплектов я сделал пять, двойная панель в большой раме.
Четыре(5) панели отработали более месяца и вот я доделал все 7 солнечных панелей. Из шести заказанных у меня вообще получилось 8 сборок по 14 вольт. Кстати я писал что комплект на 50 ватт, но на самом деле на 75 ватт, общая мощность элементов 450 ватт. Но когда вставлял восьмую панель в деревянную раму, то стекло треснуло, при этом повредилось несколько элементов, стекло новое я нашел, но пока не стал переделывать.
Вот еще интересные выводы сделал. К задней стороне пластин, где квадратики для припаивания, оказывается можно пять не только в эти квадратики, но и в любом месте так как везде есть контакт и все работает так же. На лицевой стороне точно так-же, все дорожки между собой соединены. Если их померить мультиметром между собой (Омметром),то сопротивление между всеми дорожками, даже не пересекающимися равно нулю. Это значить что даже отколотые пластины все равно работают, и мелкие осколки тоже можно использовать если к ним припаять проводки.
Ну теперь расскажу что и как подсоединяется.
Все семь панелей соединены в один провод, который идет на аккумуляторы. Панели если нет освещения сами потребляют энергию, поэтому чтобы аккумуляторы не разряжались ночью в разрыв провода был поставлен большой диод, который я выпаял из старого компьютерного блока питания. Диод, днем когда солнце, ощутимо нагревается, но главное чтобы весь ток пропускал, а остальное не важно.
Первая проводка по дому пошла на освещение, на четыре светодиодные лампочки. Так-же от инвертора запускаю мощную энергосберегайку. Кстати по поводу энергосберегающей лампы. Привез я из города, написано светит как 180ватт обычная, а потребляет потребляет 36ватт. Взялся я ее запускать. Инвертор на 300 ватт ее не потянул, хотя тянул обычную лампочку со спиралькой накаливания на 150 ватт и еще одновременно колонки и ресивер. Запускается энергосберегайка только через второй инвертор, который на 800 ватт.
По показанию прибора мультиметра, что подключен к аккумулятору потребляет энергосберегайка явно больше, где-то 80 — 100 ватт. А вот светодиодные лампочки очень мало тока потребляют в сравнении с их яркостью, поэтому прикупил еще 6 лампочек, получилось в общем 8 штук и стало довольно ярко. Но если что-то мелкое делать при свете, то глаза устают, все таки хотелось бы и по ярче. Ну думаю постепенно наращивать яркость, правда дорогое удовольствие это, одна такая лампочка стоит 150р.
А так выглядит рабочий стол, нетбук с колонками и новый телевизор, который питается от 12 вольт. Просто на нетбуке слишком маленький экран чтобы что-то смотреть не сидя за столом, а это уже телевизор с приличным экраном, и самое главное работает от 12 вольт и потребляет всего 3А, это 36ватт/ч.
В качестве розеток использую автомобильные разветвители которые в прикуриваешь вставляются, сзади отпиливаю ту часть что вставляется в прикуриватель и припаиваю проводки, и все розетка готова. Получается очень удобно, тем более что для автомобилей сейчас адаптировали почти всю электронику.
Еще из освещения на улице есть два автономных светильника, которые работают от встроенных солнечных панелек и сами загораются как стемнеет. Хоть светят и не ярко, но очень удобно ночью во дворе все видно и можно ходить не опасаясь что на что нибудь наткнешься.
Ну а еду готовлю на газу.
Тем временем солнечная электростанция продолжает развиваться.
В ходе эксплуатации этой мини системы выяснились некоторые моменты. Когда у меня было всего три панели то вроде все было нормально, аккумуляторы заряжались, но когда поставил еще 4 панели, то что-то особых изменений не произошло и энергия быстро кончалась в аккумуляторах, я подумал что просто емкости мало и добавил еще аккумулятор, но энергии не прибавилось.
Возможно, если бы я сначала изучил все тонкости построения солнечной системы, то избежал бы банальных ошибок, но я пошел путем практики и до этого момента систему считал нормально работающей, тем более что опыта у меня не-было и сравнивать было не с чем.
Было замечено что если инверторы подключать через удлиненные провода к аккумуляторам, то энергия теряется. Если подключать например когда инвертор на аккумуляторах, электролобзик или насос, то все работает, а если через удлинитель, то насос еле качает, а электролобзик вообще не запускается, инвертор просто вырубается.
Из всего этого я сделал вывод что ток теряется именно в проводах. Когда было всего три панели, то потери были небольшие, а с прибавлением панелей сечения провода просто не хватало чтобы пропускать столько много тока и до аккумуляторов доходило очень мало ампер.
А я по незнанию этих тонкостей провел от панелей простой алюминиевый провод сечением 4 мм. Я не шибко разбираюсь в сечениях и электрике, знаю только, что когда приходишь в магазин, там на ценниках всегда пишут толщину цифрами 2.5/4/ 6/ 10/16, а дальше я не смотрел.
В итоге как временное решение было решено хотя бы сократить длину провода от панелей до аккумуляторов чтобы сократить потери. Подумав как это сделать я решил поднять аккумуляторы к самому потолку.
Из доски сделал полку для аккумуляторов, прикрутил к стене длинными саморезами. Так-как полка будет находиться в хате, то соответственно ее построгал и потом еще “теркой” прошлифовал. Получилось с виду добротно.
Так-же чтобы сократить длину провода решил и на крыше провод немного по другому соединить и пропустить. Ну и за одно решил что надо и короба панелей покрасить чтоб не так сильно разрушались на открытом воздухе. Провод решил пустить не под ними, а под крышей напрямую через чердак в дом, да и на чердаке удобно все это соединять в любую погоду.
Панели пришлось по одной откручивать чтобы прокрасить боковые части.
В результате длинна провода сократилась почти в двое, провод я разрезал и к одному куску из подключил 4 панели, а ко второму 3. Подумал, если что, можно в будущем попробовать раздельно заряжать аккумуляторы. Может это будет более эффективно. В итоге получилось, что кроме того ,что я провод сократил в 2 раза я его еще и как-бы утолщил.
В результате этой модернизации во время заряда напряжение выросло на один вольт, то-есть, в среднем раньше мультиметр показывал при заряде 12,5-12,8В, а теперь тоже самое только 13 вольт, а не 12. Без нагрузки под вечер вообще показывало 14,3В.
Спустя несколько дней добавил еще провод от панелей, тоже алюминиевый. Сложил его вдвойне и подсоединил параллельно так-же как и предыдущие провода.В Итоге получилась такая толстая связка кабелей. А напряжение еще немного возросло. До подключения на мультиметре показывало 13,15В, а в момент подсоединения стало 13,30В, я так понимаю выросла мощность, ну и как следствие напряжение. У меня на мультиметре можно мерить ток только до 10 А, поэтому нечем замерить какой ток идет от солнечных панелей.
Пока вот так все соединяю на чердаке.
Теперь стало понятно что чем толще провода тем меньше потери и больше энергии идет в аккумуляторы. Я думаю в дальнейшем купить медные провода с толстым сечением и заменить эти алюминиевые на них. И еще хочу поставить клеймы на аккумуляторы чтобы контакт по лучше был. Ну а там дальше видно будет что и как.
Изготовление солнечных панелей своими руками
Наконец пришла очередная партия солнечных элементов. В этот раз решил сэкономить и заказал пластины без проводников на лицевой стороне. В наборе все необходимое, карандаш для пайки и ленты для спаивания, тонкие для спайки элементов, и широкие для распайки блоков из элементов. Эти элементы немного отличаются, какие-то более светлые и как бы матовые что-ли, ну это в принципе не важно, главное чтобы энергию давали. Сначала надо было припаять полоски к лицевой стороне. Для этого мы их сначала нарезали нужной длины.
Далее на дорожку наносится флюс карандашом из набора.
Сверху прикладывается полоска и по ней легонечко надо провести паяльником, после чего полоска припаивается и все, элемент стал как те, из прошлых наборов.
Все просто и хорошо получается, правда долго и однообразно, поэтому делаю с перерывами чтобы не уставала спина.
Начал собирать новые панели, на фото процесс. Принципиальных изменений в сборке нет, так-же сначала каждый элемент приклеиваю маленькими кусочками скотча по краям, а потом уже все элементы проклеиваю широкими лентами скотча.
Далее все элементы распаиваются.
В итоге получается вот такая почти готовая панель.
Для новых панелей солнечных панелей заранее изготовил и покрасил вот такие вот рамы.
Деревянный короб с панелью соединяю с помощью силиконового герметика, сверху ложу груз в виде камней чтобы пока сохнет герметик стекло было хорошо прижато.
Так-как элементы на стекле держатся только за счет скотча, то они могут отвалится, в связи с этим я решил дополнительно закрепить элементы, чтобы точно никуда не делись. А крепление придумал вот такое, с помощью реечек и монтажной пены.
Таким образом решил сделать и предыдущие солнечные панели. Конечно насколько долговечно это все я не знаю, но если что можно всегда подремонтировать. Заднюю часть панелей так-же закрываю дополнительно пленкой, которую прикручиваю на саморезы.
Так крыша выглядела на момент переделки панелей, переделал уже 4 штуки. + 1 новая. Сейчас всего 8 панелей в работе! (Большая это 2 в одной). Маленькая это для зарядок фонариков, сделанная из осколков.
Прошла зима, во время которой были всякие эксперименты над электричеством и всякой электроникой. Из осколков элементов было собрано несколько маленьких панелей. К лету общее количество панелей стало 10 штук, плюс еще эти маленькие из осколков. Сейчас уже наступила осень и пришла очередная посылка с элементами для изготовления новых солнечных панелей.
В этот раз я решил заказать набор на 1кВт, правда некондицию, то-есть набор из поврежденных пластин. Такие элементы стоили дешевле и я решил попробовать, посмотреть что из этого получится. Вот и посылочка.
Отобрав из набора элементы для новой панели принялся за ее изготовление. В этот раз снова решил собрать панель из 36 элементов и подключать через контроллер.
Теперь элементы я не крепил на скотч, просто разложил ровненько, сверху установил бруски и за-пенил элементы. Потом распаял все контакты. После открутил бруски с элементами на пол-сантиметра от стекла. Это я сделал чтобы если вдруг секло изнутри будет потеть, то капли будут скатываться по нему не затрагивая элементы и они всегда будут сухие, и не будут окисляться.
Готовую панель протестировал на вечернем солнышке. Ток составил 2.5 А и 20В.
Нижнюю сторону этой панели закрыл рубероидом, выходит вроде неплохо.
Вот так выглядит сейчас крыша с солнечными панелями.
А вот и контроллер под новую солнечную панель из 36 элементов, посмотрим оправдает ли надежды использование контроллера. Под контроллер я выделил отдельный аккумулятор, самый маленький вынул из общей системы, он на 55А. В качестве нагрузки повесил пока точку доступа Wi-Fi. Так-же в систему еще добавил новый аккумулятор на 150А.
Дальше продолжаю собирать панели, зеленая краска кончилась, теперь все красным будет.
Сделал три новых панели, до зимы хочу сделать как можно больше.
Вот еще одна панель добавлена, теперь в этом ряду уже четыре новые панельки.
В общем было собрано 7 панелей, за зиму было много мелких экспериментов и усовершенствований. Но теперь зима прошла и на дворе месяц Май. Снова решил переделать все панели, все-таки с контроллером намного лучше, и отдача по току больше, и в пасмурную погоду лучше заряд идет. Часть панелей уже переделана на 36 пластин, как положено.
Взялся переделывать остальные. Переделываю так, из трех соединяю в две панели. Те, что с лева, по 3 блока. Я среднюю панель внутри распаял как бы по полам, по 12 пластин получилось. А, один блок, там получается на 24, я взял одну панель на 24 и прицепил к ней половину от следующей из 12-ти штук. Получилось 36 как положено. В итоге эти 3 образуют, как бы, 2-е полновесные панели по 36 пластин. То есть в тех 6-ти блоках, как бы 4, нормальные панели. В итоге, внизу, получилось 16 панелей всего.
Далее, все что осталось, уже решил не заморачиваться на тонкости и сделал, из того, что было. А, Именно маленькие оставшиеся панельки (по 4 пластины в одной) Просто прикрутил к той, которая на 28 была и к той, что на 27+1 отдельно и еще, в одной, в раме было свободное место, я туда до-клеил пластин и добавил всего одну рамку из 4-х. В итоге, получился внешне "залипон" конечно. Но, зато на 36 пластин, и Ампераж выдает нормальный. Те, что справа, еще не переделаны. А те, что с лева в верху, они хоть и на 36 пл., но еще не подключены к контроллеру.
С контроллером в солнечную погоду ток зарядки поднимался до 39А, что довольно не плохо, для 16-ти полноценных панелей. Через инвертор сейчас пользуюсь электроплиткой, количество энергии позволяет, все равно она вся в аккумуляторы не помещается, сжигаю излишки с пользой.
За лето были еще мелкие работы над панелями, а так-же продолжалась сборка панелей что в итоге привело к нехватке места для них на крыше. Пришлось делать дополнительную стойку под них. Сейчас крыша уже вот такая.
Делаю новые коробки под панели.
Отсюда кажется что вся крыша сплошняком покрыта солнечными панелями.
А это мы варим томатный сок на солнечном электричестве, плитку подключаем через инвертор и все работает.
Вот такая она, энергия солнца.
ист — на фото справа внизу
- Пригород
- Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.