Обзор гибкой солнечной панели на 50вт или как я собирал солнечную «электростанцию»
Пост больше о моей личной «мечте» иметь свою электростанцию на солнечных панелях и о попытках сделать это все без особых затрат, выбирая компоненты с возможностью альтернативного использования. Идея забавная и у меня все получилось, пускай и пользы от этого вообще не много.
У меня есть немного выживальщицких инстинктов и отчасти этим всем обосновывается тяга к накоплению всяких фонарей/павербанков/аккумуляторов. Частично все таки некоторым увлечением активным туризмом. И вот с ранее приобретенных солнечная панель 20W как то сплавлялась с нами в составе группы из 10 человек по малонаселенной территории заповедника и спустя неделю вне цивилизации к ней уже выстраивалась очередь страждущих электроэнергии. Крупная GBtiger 40W (5V 1.5A + DC 19V 1.5A) у меня не покидала дом и она для меня больше панель для БП. Ведь зомби-апокалипсис не за горами, инфо 146%. А с нее можно снимать порядка 4А при 5V или даже подрубить что то типа литокалы лии 500 в 12V выход и поставить на всех слотах 1А ток заряда. Но все мне хотелось больше и больше.
Я даже подумывал на тему вот этой крупной солнечной панели на 100 ватт, но ценник в 100 баксов+ доставка меня приостановил (мб кого не отпугнет более высокий ценник).
Там немного неоднозначные отзывы — некоторые люди недовольны состоянием товара, некоторые люди наоборот очень довольны своим приобретением. Вот фоточка из отзывов, пускай я не совсем и понимаю смысла этой затеи. Ведь если есть авто уже рядом, то куда эффективнее запитать потребителей от бортовой сети. Не так ли?
Но я выбрал более дешевый лот, на то время 68 баксов+бесплатная доставка от EMS.
По срокам получается та же обычная доставка почтой, только в конце не в отделение нужно идти, а суровые мужики по форме и с оружием привозят посылку на чуть ли не инкассаторской машине и вручают лично в руки. Я как раз шел из тренировки и вот они мне в городе вызвонили.
Дело было в октябре и обзор делался очень не спешно. Ведь зима впереди, когда особой надобности в смысла в этом особо нет, зато есть небольшая просадка по ценам на солнечные панели. Самое время приобретать подобного плана товары.
Панель то гибкая и EMS вроде не последняя все таки служба доставки, но переживал немного о состоянии панели и снимал эту распаковку на видео.
Забавно было, что панель стартовала даже от 150ватт обычной лампочки в комнате — уже вон что то на разъемах появилось.
На досуге как то поднял крышку, чтоб заценить состояние внутри — нуууу, такое. Грубовато, но по делу, ящитаю.
Пара слов о двойной роли и условной реализации этого проекта. Намедни мой товарищ решил ставить 10кВт электростанцию и постепенно еще наращивать ее мощность, у меня было время и я немного принял участие в обдумывании этого проекта. Мы наблюдали статистику по показателям аналогичной станции в городе и там даже вот сейчас, зимой — без прямых солнечных лучей она выдает буквально 100-200Вт, а только Солнце выглядывает из-за тучки — сразу скачек к 5 кВт. Круто это все, хотя и моей ситуации касается лишь косвенно =)
С другой стороны поговорим детальнее о компонентнах этой схемы — они практически идентичные что для станции в 10 кВт, что для моей мега-электростанции в 50 вт.
Когда то давно я выбирал инвертор для рабочих нужд и памятуя свою мечту решил выбрать с парой универсальных розеток и целой кучей юсб — все таки больше для мелкой техники оно. Чтоб стоил недорого и чтоб была возможность в отсутствие электросети зарядить всю нужную мелочевку в виде смартфонов/павербанков/фонарей. Без питания холодильника или микроволновки, что какбы и очевидно.
Также нужно иметь солнечный контроллер (не критично нужно, но желательно). Тогда можно подключить аккумулятор, создать уже «правильную» цепь из панель-контроллер-инвертор+аккумулятор-потребители. Поскольку планы идут дальше, то я выбрал недорогой универсальный солнечный контроллер на 20А.
Отдельно был установлен аккумулятор, тоже на временной основе и в принципе это спорное решение. Поскольку тоже стоит денег и постепенно изнашивается. На данный момент этому аккумулятору из кадров ниже я планирую найти другое применение, а вместо него взять какой то целый старый автомобильный — его будет хватать для слабых потребителей и панели будет хватать для его неспешной зарядки. Если настраивать цепь напрямую в сеть, для потребителей и создавать мощный комплекс из солнечных панелей, соединяя их вместе универсальными контактами — то можно полностью устранить аккумулятор из цепи вообще как составляющее звено.
В плане универсальности контактов, то простыми защелками на контактах можно постепенно добавить 1-2-5-10 панелей к моей уже построенной схеме, просто воткнув их в одну уже настроенную цепь. Они абсолютно одинаковые на всех подобных панелях, будь то 50 ватт или 250 ватт.
Но это все может быть когда то потом. На данный момент я обрезал эти универсальные контакты и сделал все иначе.
Вернее как я — сам то долго ковырялся над всем этим с огрызками проводов и карманным мультитулом, потом ко мне заехал как то товарищ-технарь, который как то заказывал с моей помощью в два раза более дешевую относительно оффлайна Delta DOP B07E515 с Алиэкспресс. Достал товарищ на ходу из закромов Родины разъемы, обжал их на месте качественно и все быстро встало на свои места. Проверяли оказавшимся под рукой паяльником — «заработало!»©
Мораль истории стара как мир — не имей 100 рублей, а имей 100 друзей ©
Итак, что ж со всего этого я получил на выходе. Если смотреть на реалии и объективно — то я получил много расходов, при очень скромном результате. Сейчас в зимнюю пору она выдает даже под прямыми солнечными лучами нестабильные 20+- ватт, пускай летом будет поинтереснее, но если рядом цивилизация — то это все ниочем относительно затрат на компоненты.
Посмотрим мое немного самокритичное видео на эту тему
А если смотреть субъективно — то я сделал хороший шаг к реализации свой мечты, разобравшись в постройке схемы и поняв куда идти дальше. На этом этапе каждый из компонентов будет заниматься своим делом и не столь серьезно меня огорчать затратами на этот проект (для аккумулятора будут другие задачи, а инвертор может вернется дальше в авто быть частью системы, литокала будет просто настольной зарядкой), но бонусом у меня будет возможность в случае чего собрать эту схему назад и получить от солнечных лучей достаточно энергии для питания нескольких потребителей в рамках до 50вт. Так, на всякий случай ©
Быть может со временем я добавлю еще панелей и мы снова поговорим обо всем этом, на данный момент единственной мотивацией более-менее оправдывающей реализацию этого проекта с чисто прагматичной точки зрения — будет вот большая хотелка и универсальное использование составляющих схемы. Иначе смысла в столь маленькой «электростанции» вообще нет.
Источник
Инструкция по самостоятельной сборке солнечной батареи из недорогих китайских панелей
Альтернативной энергетикой сейчас занимаются не только специалисты. Варианты автономных источников питания интересуют и любителей, которые дружат с электро- и радиотехникой. Применительно к солнечным батареям главная сложность в реализации проекта – их высокая цена. А если учесть, что для частного дома понадобится несколько панелей, то некоторый скепсис в плане их использования в быту становится понятен.
Хотя есть неплохое решение для тех, кто привык все делать своими руками – собрать солнечную батарею из отдельных панелей. Например, китайских, которые стоят относительно недорого.
По опыту их практического применения можно сделать вывод, что они вполне оправдывают ожидания мастера. А если ориентироваться на комплект класса B (более дешевая продукция), то экономия при самостоятельной сборке источника питания достигается значительная.
Для получения образца в 145 Вт общим напряжением 18 В придется выложить за китайские панели (36 штук) около 3 100 рублей (если приобретать через Интернет, к примеру, на площадках Alibaba, Ebay) против 6 180 (стоимость готового аналога промышленного изготовления). Получается, есть смысл потратить время и сделать такую батарею.
Рекомендация по выбору панелей
Не только китайские, а все солнечные панели делятся на моно- (более дорогие) и поликристаллические (аморфные). В чем разница? Не вдаваясь в технологию изготовления, достаточно указать, что первые характеризуются однородной структурой. Поэтому их КПД выше, чем у аморфных аналогов (примерно 25% против 18%) и стоят они дороже.
Визуально их можно отличить по форме (показано на рисунке) и оттенку синего. Монокристаллические панели несколько темнее. Ну а есть ли смысл в экономии на мощности, решать придется самостоятельно. К тому же следует учесть, что производством недорогих поликристаллических панелей в Китае занимаются в основном мелкие фирмы, экономящие буквально на всем, в том числе, и на исходных материалах. Это напрямую отражается не только на себестоимости, но и на качестве продукции.
Все фотоэлементы соединяются в единую энергетическую цепочку проводниками. В зависимости от типа панелей, они могут быть уже зафиксированы по месту или отсутствовать. Значит, припаивать их придется своими руками. Все кристаллические образцы довольно хрупкие, и обращаться с ними нужно крайне аккуратно.
Если нет должных навыков работы паяльником, то лучше приобрести панели класса A (более дорогие). Покупая дешевые аналоги (B), желательно взять хотя бы один в запас. Практика сборки солнечных батарей показывает, что повреждений точно не избежать, поэтому лишняя панель однозначно понадобится.
Солнечные панели продаются в двух возможных вариантах – с восковым покрытием (для предохранения от повреждений при транспортировке) и без него. Если панели с защитным слоем, то их придется подготовить к сборке.
Что необходимо сделать?
- Распаковать товар.
- Погрузить комплект в горячую воду. Примерная температура – 90±5 0С. Главное, чтобы это не был кипяток, иначе панели частично деформируются.
- Разъединить образцы. Признаки того, что воск растаял, заметны визуально.
- Обработать каждую панель. Технология простая – поочередное погружение их в воду горячую мыльную, потом – чистую. Процедура «омовения» продолжается до тех пор, пока на поверхности не останется следов воска.
- Просушить. Раскладывать панели следует на мягкой ткани. К примеру, на махровой скатерти.
Порядок сборки
Специфика изготовление каркаса
По сути, это традиционная простейшая рама, материал для которой выбирается в зависимости от места расположения батареи. Обычно на тематических сайтах указывается алюминиевый уголок или древесина. Целесообразность использования последней (при всем уважении к авторам статей) вызывает определенные сомнения. Основная причина – в особенностях любого дерева. Она заключается в содержании влаги, независимо от степени осушки.
Сколько бы процентов ее ни было, скручивания, а то и растрескивания дерева не избежать. С учетом хрупкости панелей – не вариант, однозначно. Долго такая батарея, даже при закреплении на окне внутри строения, не прослужит.
Монтаж батареи
Размеры рамы выбираются исходя из линейных параметров панелей. Горизонтальная ориентация или вертикальная – это зависит от специфики установки батареи, и принципиального значения не имеет.
На каркас крепится лист стекла или поликарбоната (только не ячеистого, а монолитного). Он выполняет защитную функцию, предохраняя фотоэлементы от механического разрушения.
На него, с внутренней стороны каркаса, наносятся капли силиконового герметика (по центру панелей), или он намазывается тончайшим слоем. Рекомендации по использованию смолы (эпоксидной) вряд ли заслуживают внимания, так как о ремонтопригодности батареи в этом случае говорить не приходится.
В раму укладывается расчетное количество панелей (сборка делается заранее). Одна дает напряжение порядка 0,5 В (небольшое отклонение номинала не в счет). Здесь важно не перепутать, где лицевая сторона изделий, а где тыльная.
Задняя часть закрывается мягким съемным матом. Для его изготовления своими руками можно взять поролон (4 см, как минимум) и пленку п/э. Соединяются ее кромки скотчем или спаиваются (если есть специальная машинка).
На этом работа не заканчивается. Между стеклом (поликарбонатом) и панелями останутся воздушные пузырьки, которые снижают эффективность солнечной батареи. Их необходимо удалить. Для этого на мат укладывается плотный материал. Например, фрагмент, подобранный по размерам каркаса, толстой (многослойной) фанеры.
Сверху – груз, вес которого достаточный, чтобы панели слегка придавить. В таком положении батарея оставляется на полсуток, не менее. Здесь следует ориентироваться на ее габариты и равномерность распределения нагрузки.
По истечении этого времени гнет, фанера и мат демонтируются. Сразу же крепить батарею по месту установки нельзя. Понадобится еще некоторое время, чтобы герметик окончательно просох.
Вместо мата можно использовать и иную мягкую подложку. К примеру, опилки, стружку.
Завершающий этап – изготовление задней стенки и ее постановка на место. Для этого берется ДСП, ДВП, фанера, но обязательно с той же подложкой, чтобы защитить панели от деформации.
Особенности сборки схемы
Спайка пластин – процесс сложный, требующий кропотливости и внимательности. Лучше работать паяльником маломощным (24 – 36 Вт). Если используется распространенный в быту на 65, то его следует включать через ограничительное сопротивление. Простейший вариант – последовательное присоединение лампочки-«стоваттки».
Но это не все. Необходимо исключить саморазряд батареи (ночью, в ненастную погоду). Это обеспечивается включением в схему п/п диодов. В качестве проводника (для выводов) целесообразно использовать кабель акустический, который на панели также фиксируется герметиком.
Вариант пленочной солнечной батареи (есть и такой) не рассматривается. Несмотря на некоторые достоинства, у него есть ряд существенных минусов – низкий КПД и необходимость укладки на больших площадях. Для частного дома решение неприемлемое.
Источник