Фотоэлектрические системы

Если ваш дом открыт солнцу в течение дня, ощутимую помощь в снабжении электроэнергией окажут фотоэлектрические системы, генерирующие постоянный электрический ток при их освещении. Причём изготовить такую батарею можно и своими руками. Для установки панелей на кровле идеальны здания, одна из сторон которых обращена на юг. Лучше всего солнечные электрические системы работают в местах с тёплым климатом и мягкой или короткой зимой. В других климатических условиях неоценимое значение имеет система поддержки - аккумуляторы или генераторы. Системы, в которых предусмотрена возможность хранения энергии, пригодятся поздним вечером или в плохую погоду.

Чтобы сэкономить семейный бюджет, можно попробовать сделать солнечные батареи своими руками. Приготовьте очки, перчатки, сапоги и защиту для лица, поскольку будете иметь дело с острыми материалами (стекло, оргстекло) и легковоспламеняющимися химическими веществами.

МАТЕРИАЛЫ
Прежде всего это качественные фотоэлементы. На рынке представлены фотоэлементы из монокристаллического и поликристаллического кремния. Первые имеют КПД до 13 %, но при облачности работают неважно. У вторых КПД -9 %, но в пасмурные дни они работают так же, как и в солнечные. Для домашнего использования рекомендуется применять только те поликристаллы, которые продаются в наборах. Всё необходимое для сборки ячейки нужно покупать у одного производителя, так как продукция разных марок может отличаться по эффективности, а это создаст трудности при сборке, потребует лишних затрат во время использования и «подарит» низкую мощность солнечной батареи. Понадобится также паяльное оборудование, алюминиевые уголки, диоды Шоттки, крепёжные болты, медные провода большой мощности, прозрачный лист из плексигласа или поликарбоната, вакуумные подставки из силикона, набор специальных проводников.

ОТ ЗАМЫСЛА К РЕЗУЛЬТАТУ
Шаг первый
Собираем на столе единый набор поликристаллических фотоячеек: например, комплект из 63 солнечных элементов, размер каждого из которых - 15 х 15 см.

Шаг второй
Напаиваем на фотоэлементы оловянные проводники.

Шаг третий
Все ячейки нужно соединить между собой согласно электрической схеме. При этом очень важно вне зависимости от типа подключения использовать шунтирующие диоды, необходимые для установки на «плюсовой» клемме. Оптимальный вариант для этой цели - диоды Шоттки. Обычно на схемах эта деталь не показана, потому что она, как правило, изначально вмонтирована в солнечную панель. Диоды Шоттки защищают элементы от выхода из строя в те моменты, когда часть батареи или вся панель с наступлением ночи затеняется и перестаёт генерировать электрический ток. В этом случае элементы становятся потребителями тока от аккумуляторных батарей, и именно диод Шоттки препятствует обратному протеканию тока. Работоспособность спаянных ячеек следует тестировать в солнечном месте. Если они функционируют нормально, можно приступать к следующему этапу.

Шаг четвёртый
Переходим к сборке рамы. Вам потребуются болты и алюминиевые уголки с невысокими бортиками. Наносим на внутренние грани реек силиконовый герметик.

Шаг пятый
Поверх этого слоя укладываем подготовленный лист из поликарбоната или другого прозрачного материала. Для фиксации лист плотно прижимаем к клеевому контуру.

Шаг шестой
Когда герметик просохнет, можно скрепить раму и прозрачный лист болтами. Затем размещаем фотоэлементы с проводниками вдоль внутренней плоскости прозрачного листа. Расстояние между каждыми двумя ячейками - 5 мм (нужно сделать предварительную разметку).

Шаг седьмой
Фиксируем фотоячейки, герметизируем панель, чтобы солнечные батареи на крыше дома прослужили как можно дольше. В этом поможет монтажный силикон, нанесённый на каждый элемент.

Шаг восьмой
Подключают солнечную батарею, используя параллельное и последовательное соединения ячеек, получая необходимое выходное напряжение. В первом случае клеммы обоих модулей соединяются по принципу: минус к минусу, плюс к плюсу. Из любого модуля берём клеммы (+) и (-). Выводим концы для подключения к контроллеру заряда или аккумуляторной батарее. Если необходимо объединить три модуля в одну систему, действия будут соответствующими: соединяем аналогичные клеммы всех модулей, затем выводим концы (+) и (-). При последовательном соединении нужно соединить клемму (+) от первого модуля с клеммой (-) от второго. Оставшиеся концы выводим для подключения к контроллеру или аккумуляторной батарее.

При отсутствии средств существует такой вариант, как солнечные панели в лизинг. В этом случае лизинговая компания купит и установит систему без ваших стартовых затрат. Юридически система будет собственностью фирмы, которая сдаст её в аренду за ежемесячную плату. Эта плата должна быть меньше, чем ежемесячный счёт за электричество. Компания будет нести ответственность за любой вариант техобслуживания, чистку и затраты на ремонт (текущий или внеплановый) в течение всего периода, на который заключён контракт, а его обычно заключают на срок от 10 до 20 лет. Лизинг - экономичный выбор для крупных хозяйств, которые потребляют много электроэнергии и оплачивают внушительные счета.