Солнечная батарея для дома своими руками: Как сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов

Содержание

Как сделать недорогую солнечную панель своими руками

Коммерческие солнечные панели все еще довольно дороги, однако они не должны стоить так дорого. Солнечные батареи от целого ряда поставщиков доступны по всему миру и могут быть легко собраны в вашу собственную солнечную панель.

В этом руководстве мы расскажем об изготовлении солнечных панелей мощностью 36 Вт, хотя методология создания панелей большей мощности, будь то 200 или 300 Вт одинакова.

Для одной панели вам понадобится (со ссылками на Амазон для примера):

  1. 9 солнечных ячеек (0.5V 4W)
  2. 2 листа 3мм ударопрочного стекла 0.5м x 0.6м (также подойдёт плексиглас)
  3. Силиконовый герметик Solar Bus Wire
  4. Электропроводка для солнечных батарей
  5. Флюсова \ солнечная ручка
  6. Паяльник

Стекло можно заменить на фибергласс, фанеру или толстую картонную подложку, чтобы еще больше сэкономить, хотя со стеклянной подложкой панель будет наиболее устойчивой к атмосферным воздействиям.

Шаг 1: Выберите напряжения и мощность солнечных ячеек

Выбор напряжения ячейки

Приятная вещь в создании солнечной панели своими руками заключается в том, что вы можете собрать ее в соответствии со своими потребностями. Солнечные элементы обычно доступны в 0,5 В диапазоне и разной выходной мощности. Они могут быть соединены последовательно, чтобы получить любое требуемое выходное напряжение, кратное 0,5 В.

Если вы хотите заряжать 12-вольтовую батарею с глубоким циклом для автономного применения, вам понадобится панель 18 В, которая будет состоять из 36 ячеек последовательно (36 x 0,5 В = выход 18 В). Вам потребуется 18В, чтобы даже когда панель находится не на ярком солнце, она могла заряжать аккумулятор.

Чтобы уменьшить количество нужных вам элементов, вы можете попробовать разделить солнечные элементы, чтобы получить более высокое напряжение на каждом элементе.

Выбор выходной мощности ячейки

Второе соображение — это необходимая вам мощность. Чтобы рассчитать, сколько солнечных батарей вам нужно, разделите общую мощность, которая вам нужна, на мощность каждой ячейки. Например, если вам нужна панель мощностью 200 Вт и вы используете ячейки 4 Вт, тогда вам нужно 200 Вт / 4 Вт = 50 ячеек. Важно отметить, что выходная мощность не связана с тем, соединены ли ячейки последовательно или параллельно.

Шаг 2: Планирование расположения панелей

Сначала вам нужно начать с дизайна макета панели. Обычно это делается в соответствии со свободным пространством, которое у вас есть. Вы можете быть ограничены в длине или ширине панели и т.д. В проекте для 9 солнечных элементов использовался лист стекла размером 0,5 х 6 м, и элементы были размещены, как показано на прилагаемой схеме.

Панель обычно разбита на ряды и столбцы, не имеет значения, сколько их, но ваша жизнь будет легче, если вы сделаете более длинные цепочки ячеек в направлении электропроводки, а затем соедините их с основным проводом верху и внизу.

Шаг 3: Подключаем панели

Следующий шаг, и, возможно, самый трудоемкий, — это подключение солнечных батарей. Вы можете купить ячейки без вкладок, и это рекомендуется, если вы не знакомы с использованием паяльника. Хотя большинство поставщиков солнечных батарей и так будут поставлять вам ячейки без вкладок. Работа не сложна, если у вас есть правильная техника, но вам может потребоваться сначала попрактиковаться на одной или двух ячейках, так как соединённый провод не так просто удалить.

Отрежьте провод полосками длиной на 1 см больше, чем длина одной ячейки для конечных выступов и удвойте на длину каждой ячейки для соединительных выступов. Теперь приступайте к пайке провода к солнечным элементам (смотрите прилагаемое видео). Сначала нарисуйте линию с помощью флюсовой ручки по длине серебряных линий. Выровняйте провод над линиями, а затем пропустите горячий паяльник по длине вкладки. Не оставляйте паяльник в одной области слишком долго, так как он может перегреть и повредить элемент. Нет необходимости добавлять к проводу припой, так как провод поставляется уже с нужным его количеством.

Шаг 4: Соединяем основной провод

После того, как вы соединили все ячейки, вам нужно соединить все их вместе. Передняя часть каждой ячейки отрицательна, а задняя часть ячейки положительна. Чтобы сформировать цепочку ячеек с задней части к передней, они должны быть соединены как батарейки — последовательно. Припаяйте провода с задней стороны одной ячейки к передней части соседней ячейки, пока не закончите каждую линию. Затем используйте шинный провод для соединения всех линий. Конечный макет должен выглядеть как прикрепленная схема.

При подключении линий помните, что они также должны быть подключены от положительного к отрицательному, поэтому соседние линии должны идти в противоположных направлениях.

Когда вы закончите соединять линии, у вас должна быть одна положительная шина и одна отрицательная шина, которые будут выходами вашей солнечной панели. Они могут быть заключены в специальную коробку солнечных батарей или припаяны непосредственно к проводам для небольших панелей.

Шаг 5: Защитите ячейки стеклом

После того, как вы закончили с проводами, можете добавить поверх солнечных элементов защитное стекло или плексиглас. Проведите непрерывную силиконовую полоску по периметру задней панели, а затем осторожно опустите стекло на подложку над ячейками. Силикон должен образовывать сплошное уплотнение по краям панели, и теперь ваши ячейки будут защищены.

Зажмите стекло и подложку (в этом случае подложка также представляет собой лист стекла) и дайте силикону отвердеть в течение ночи. Не используйте винтовые зажимы, так как они создают слишком большое усилие и стекло может треснуть, вместо этого используйте пластиковые пружинные зажимы.

Шаг 6: Установите коробку клемм

Установите клеммную коробку на задней панели и припаяйте клеммы исходящей шины к клеммной колодке. Коробка может быть закреплена винтами на деревянной подложке или, если используется стеклянная подложка, также может быть прикреплена с помощью силикона.

Наконец, прикрепите любой монтажный кронштейн к задней панели, и ваша солнечная панель готова.

Подключите ее к контроллеру заряда для зарядки аккумуляторов или напрямую к вашей сети постоянного тока. Если вам нужен переменный ток, то необходимо подключить инвертор — поищите руководства по выбору инвертора.

Солнечная батарея своими руками: подробная инструкция сборки

Солнечные лучи, как альтернативный источник энергии, приобретают все более широкую популярность среди населения. Особенно это касается жителей частного сектора, постепенно избавляющихся от энергетической зависимости. Однако подобные системы еще довольно дороги и не все могут их приобрести. В таких ситуациях наилучшим выходом становится солнечная батарея изготовленная своим руками из подручных материалов.

Содержание

Выбор фотоэлементов

Любая солнечная батарея для дома сделанная своими руками, будет в любом случае стоить значительно ниже, чем заводская. У известных производителей производится тщательный отбор фотоэлементов, в процессе которого отсеиваются заготовки, имеющие пониженные или нестабильные показатели. Поверхность готовых изделий покрывается специальным стеклом, снижающим отражение света, отсутствующим в свободной продаже. В производстве применяются многие другие методы исследования пластинок, совершенно не подходящие для домашних условий.

Однако, солнечная батарея своими руками вполне может быть изготовлена, а полученные самоделки обладают хорошей работоспособностью и не столь заметно отличаются от изделий промышленного производства. Зато экономия денежных средств получается практически в два раза, и в определенных условиях делать панели не только целесообразно, но и выгодно.

Следовательно, основная цель на стадии подготовки заключается в правильном выборе наиболее подходящих фотоэлементов. По техническим причинам пленочные или аморфные изделия можно сразу же исключить и остановиться на пластинках их кремниевых кристаллов. В самых первых домашних опытах рекомендуется воспользоваться более дешевыми элементами из поликристаллов и лишь потом переходить к работе с монокристаллическими кремниевыми материалами.

Приобрести фотоэлементы для солнечной батареи возможно на известных зарубежных торговых площадках, таких как Алиэкспресс, Амазон и других. Они находятся там в свободной продаже в виде отдельных пластинок с различной производительностью и габаритными размерами, что позволяет собрать солнечную панель требуемой мощности.

Кроме того, существуют бракованные изделия, относящиеся к так называемому классу В, имеющие различные повреждения в виде небольших сколов и трещин. На производительность это почти не влияет, зато их стоимость значительно ниже, поэтому они чаще всего используются в самодельных гелиосистемах.

Выбор пластинок прежде всего осуществляется по их внешнему виду. Монокристаллические элементы имеют однотонную поверхность темно-синего цвета, на которой расположена хорошо заметная электродная сетка. В поликристаллических пластинках поверхность покрыта более светлым узором, образованным многочисленными мелкими кристалликами. Подробнее чем отличаются монокристаллические панели от поликристаллических читайте здесь https://electric-220. ru/news/monokristallicheskie_i_polikristallicheskie_solnechnye_batarei/2018-12-26-1624

Расчет и проектирование

Для расчетов солнечной батареи, собранной дома, обязательно потребуется перечень всех электроприборов и оборудования, имеющихся в доме. Сразу же нужно выяснить потребляемую мощность каждого из них.

Данные о мощности указываются в маркировке или в техническом паспорте устройства. Их значения довольно приблизительные, поэтому для панели, работающей с инвертором нужно ввести поправку, то есть среднее энергопотребление умножается на поправочный коэффициент. Полученная таким образом общая мощность дополнительно умножается на 1,2, учитывая потери при работе инвертора. Мощные приборы при запуске потребляют ток, в несколько раз превышающий номинальный. В связи с этим, инвертор также должен в течение короткого времени выдерживать двойную или тройную мощность.

Если мощных потребителей довольно много, но одновременно они практически не включаются, то применяемый в системе инвертор с большим выходным током получится слишком дорогим. При отсутствии значительных нагрузок рекомендуется использовать менее мощные недорогие приборы.

Солнечная батарея в домашних условиях рассчитывается по времени работы каждого электроприбора в течение суток. Вычисленное опытным путем, значение умножается на мощность, и в результате получается суточное энергопотребление, измеряемое в киловатт-часах.

Обязательно понадобятся сведения с местной метеостанции о количестве солнечной энергии, которую можно реально получить в этой местности. Расчет данного показателя выполняется на основе показаний среднегодовой солнечной радиации и ее среднемесячных значений при самой плохой погоде. Последняя цифра позволяет определить минимальное количество электроэнергии, достаточное для решения текущих задач.

Получив исходные данные можно приступать к определению мощности одного фотоэлемента. Вначале показатель солнечной радиации нужно разделить на 1000, в результате, получаются так называемые пикочасы. В это время интенсивность солнечного свечения составляет 1000 Вт/м2.

Формула для расчета

Количество энергии W, вырабатываемое одним модулем, определяется по следующей формуле: W = k*Pw*E/1000, в которой Е – величина солнечной инсоляции за определенный период времени, k – коэффициент, составляющий летом – 0,5, зимой – 0,7, Pw – мощность одного модуля. Поправочный коэффициент учитывает потери мощности фотоэлементов при нагревании солнечными лучами, а также изменение наклона лучей относительно поверхности в течение дня. Зимой элементы нагреваются меньше, поэтому и значение коэффициента будет выше.

Учитывая суммарную мощность энергопотребления и данные, полученные с помощью формулы, рассчитывается общая мощность фотоэлементов. Полученный результат делится на мощность 1 элемента и в итоге будет требуемое количество модулей.

Существуют различные модели с целым рядов мощностей элементов – от 50 до 150 Вт и выше. Выбирая компоненты с необходимыми показателями, можно собрать солнечную панель с заданной мощностью. Например, если потребность в электроэнергии составляет 90 Вт, то необходимы два модуля по 50 Вт каждый. По такой схеме можно создать любую комбинацию из имеющихся фотоэлементов. В любом случае расчеты следует производить с некоторым запасом.

Количество фотоэлементов оказывает влияние на выбор емкости аккумуляторной батареи, поскольку именно они создают зарядный ток. Если мощность панели 100 Вт, то минимальная емкость АКБ должна быть 60 А*ч. С возрастанием мощности панелей потребуются и более мощные аккумуляторы.

Выбор места установки

Производительность солнечных панелей во многом зависит от места их установки. Поэтому, перед тем как сделать солнечную батарею своими руками, нужно заранее определиться, где она будет расположена.

Одновременно, следует учитывать следующие факторы:

  • Степень затененности. Если вокруг панели находятся здания, заросли деревьев и прочие габаритные предметы, создающие тень, она не сможет нормально функционировать и вырабатывать достаточное количество электроэнергии. Кроме того, панель может очень быстро прийти в негодность, не оправдав расходы на ее изготовление.
  • Ориентирование панелей относительно солнца. Световой поток, создаваемый солнечными лучами, должен максимально захватывать поверхность фотоэлементов. Жители северного полушария направляют панель главной стороной на юг, а в южном полушарии ориентация выполняется строго на север.
  • Угол наклона. Также выбирается в зависимости от положения и местных координат и устанавливается в соответствии с широтой. Для расчетов угла установки панели в интернете существуют онлайн-калькуляторы, выдающие наиболее подходящий градус.
  • Наличие свободного доступа для чистки, ремонта и обслуживания. В процессе эксплуатации лицевая поверхность панели постепенно покрывается пылью, грязью, а зимой – снегом. В результате, ее эффективность заметно снижается. В некоторых случаях требуется полная замена солнечных батарей. Поскольку очистка будет выполняться самостоятельно, батарею желательно устанавливать в удобном и доступном для себя месте.

Подготовка материалов и инструмента

Прежде чем начинать изготовление солнечных батарей своими руками, необходимо заготовить все требующиеся материальные ресурсы и инструменты:

  • Пластинки фотоэлементов.
  • Диоды Шоттки для шунтирования фотоэлектрических элементов.
  • Специальные шины или многожильный медный провод для соединения модулей между собой.
  • Антибликовое стекло хорошего качества или плексиглас. Любые препятствия на пути солнечных лучей приводят к росту потерь энергии. Преломление света должно быть минимальным.
  • Все материалы, необходимые для пайки.
  • Фанера, рейки или алюминиевые уголки для сборки каркаса.
  • Силиконовый герметик.
  • Метизы, крепления.
  • Защитный состав или краска, чтобы обработать деревянные поверхности.
  • Обычные инструменты – отвертки, кисти малярные, стеклорез, паяльник, ножовки по дереву и металлу и другие приспособления для конкретной ситуации.

Самая первая солнечная батарея собранная своими руками из подручных материалов должна изготавливаться из пластинок, к которым уже припаяны выводы. За счет этого снижается риск их повреждений во время сборки. Если же имеется опыт работы с паяльником, то будет дешевле купить обычные фотоэлементы и самостоятельно припаять к ним провода. По результатам расчетов заранее известно, какие пластинки будут соединяться последовательно, а какие – параллельно. Лучше всего составить предварительную схему подключения или макет и по ней делать монтаж.

Размеры каркаса определяются в соответствии с размерами ячеек. Между каждым элементом оставляется тепловой зазор 3-5 мм, а сама рамка не должна перекрывать края элементов.

Как собрать солнечную батарею своими руками

Сборка корпуса солнечной батареи

Сборка солнечных батарей, а именно, корпуса может выполняться в разных вариантах. В первом случае ее можно сделать из фанерных листов и деревянных реек, поэтому такой монтаж не представляет особой сложности. Конструкции выпиливаются по размерам, а затем соединяются между собой саморезами. Все стыки и швы предварительно промазываются герметиком. Все деревянные части покрываются краской или специальными защитными составами. Дальнейшие работы проводятся только после полного высыхания конструкции.

Немного сложнее изготовить солнечную батарею из алюминиевого уголка. В этом случае сборка каркаса происходит в следующем порядке:

  • Сборка из уголка прямоугольного каркаса.
  • В каждом углу конструкции сверлятся отверстия под крепления.
  • Внутренняя часть профиля по всему периметру покрывается силиконовым герметиком.
  • Внутрь каркаса на обработанные места укладывается текстолит или оргстекло, вырезанные по размеру. Их нужно как можно плотнее прижать к уголкам.
  • Внутри корпуса лист прозрачного материала фиксируется крепежными уголками, установленными по углам.
  • Дальнейшие работы проводятся после полного высыхания герметика. Предварительно, все внутренние поверхности протираются от пыли и загрязнений.

Пайка проводов и соединение фотоэлементов

Все элементы для солнечных батарей отличаются повышенной хрупкостью и требуют аккуратного обращения. Перед началом пайки они протираются, чтобы поверхность была идеально чистой. Элементы с припаянными проводниками все равно следует проверить и устранить обнаруженные недостатки.

На каждой фотопластинке имеются контакты с различной полярностью. Вначале проводники припаиваются к ним, а уже потом соединяются между собой.

При использовании шин вместо проводов, необходимо учитывать следующие особенности:

  • Шины размечаются и разрезаются на требуемое количество полосок.
  • Контакты пластин протираются спиртом, после чего на них наносится тонкий слой флюса, с одной стороны.
  • Шина прикладывается по всей длине контакта, после чего по ней нужно провести разогретым паяльником.
  • Пластина переворачивается, и такая же операция повторяется на другой стороне.

Паяльник во время монтажа нельзя сильно прижимать к пластине, иначе она может лопнуть. На лицевой стороне после пайки не должно оставаться неровностей. Если они остались, нужно еще раз пройти паяльником по шву.

Чтобы не ошибиться с размещением пластин, перед тем как их собирать, на поверхность листа рекомендуется нанести разметку с учетом всех размеров и зазоров. После этого фотоэлементы укладываются на свои места. Затем контакты панелей соединяются между собой с обязательным соблюдением полярности.

Нанесение герметизирующего слоя

Перед тем как самому герметизировать конструкцию, нужно выполнить тестирование и проверить солнечные батареи на работоспособность. Она выносится на солнце, после чего на выводах шин замеряется напряжение. Если оно в пределах нормы, можно приступать к нанесению герметика.

Один из наиболее подходящих вариантов предполагает следующие действия:

  • Силиконовый герметик наносится на самодельные солнечные батареи капельками по краям корпуса и между пластинами. После этого края фотоэлементов аккуратно прижимаются к прозрачному основанию и должны прилегать к нему как можно плотнее.
  • На каждый край пластинок укладывается небольшой груз, после чего герметик полностью высыхает, а фотоэлементы надежно фиксируются.
  • В самом конце аккуратно промазываются края рамки и все стыки между пластинами. На данном этапе герметиком покрывается все, кроме самих пластинок, он не должен попасть на их оборотную сторону.

Окончательная сборка солнечной панели

После всех операций остается лишь полностью собрать солнечную батарею в домашних условиях.

В этом случае порядок действий будет следующий:

  • В боковой части корпуса устанавливается соединительный разъем, к которому подключаются диоды Шоттки.
  • С лицевой стороны вся сборка пластинок солнечной батареи закрывается прозрачным защитным экраном и герметизируется, чтобы исключить попадание влаги внутрь конструкции.
  • Для обработки лицевой стороны рекомендуется использовать специальный лак, например, PLASTIK-71.
  • После сборки выполняется окончательная проверка, после чего солнечная батарея из подручных средств сделанная своими руками может устанавливаться на свое место.

404 Не найдено – ShopSolarKits.com

404 Не найдено – ShopSolarKits. com

Мы не можем найти запрошенную вами страницу (извините)…

НО не беспокойтесь… Вот 3 совета, как его найти…

  • 1 Найдите для этого…

  • 2

    Если вы ввели URL-адрес… убедитесь в правильности написания, заглавных букв и пунктуации. Затем попробуйте перезагрузить страницу.

  • 3

    Поговорите с одним из наших невероятно услужливых энтузиастов солнечной энергетики , и он найдет в нашем списке продуктов то, что вам нужно (даже если этого нет на нашем веб-сайте).

Кто-то купил

EcoFlow Delta 1800W / 1300wH [Quad Kit] +.

..

31 минут назад

Кто-то купил

Bluetti AC200P 2,000W / 2,000wH [Hex Kit] +…

31 минут назад

Кто-то купил

Полный автономный солнечный комплект — MPP LV2424 2400 Вт…

41 минут назад

Кто-то купил

Полный автономный солнечный комплект — выходная мощность 4000 Вт, 120/240 В…

49 минут назад

Кто-то купил

EcoFlow DELTA PRO 3600 ватт-час / 3600 Вт [шестигранный комплект]…

36 минут назад

Кто-то купил

Полный автономный солнечный комплект — выходная мощность 6000 Вт, 120/240 В.

..

41 минут назад

Кто-то купил

Полный комплект солнечной панели DIY — 2000 Вт Pure…

46 минут назад

Кто-то купил

Полный автономный солнечный комплект — выходная мощность 6000 Вт, 120/240 В…

39 минут назад

Кто-то купил

EcoFlow DELTA [PRO] 3600 Вт/ч / 3600 Вт [Комплект NOMAD]…

50 минут назад

Кто-то купил

Полный автономный солнечный комплект — выходная мощность 6000 Вт, 120/240 В…

28 минут назад

Кто-то купил

Полный комплект солнечной панели DIY — инвертор мощностью 3000 Вт.

..

33 минуты назад

Кто-то купил

Кабель EcoFlow Smart Home Panel Extra Infinity

52 минуты назад

Кто-то купил

Полный автономный солнечный комплект — выходная мощность 6000 Вт, 120/240 В…

59 минут назад

Кто-то купил

Полный автономный солнечный комплект — 6000 Вт, 120/240…

27 минут назад

Кто-то купил

Полный солнечный комплект — 7 200 Вт, выход 120/240 В /…

39 минут назад

Кто-то купил

Полный комплект солнечной панели DIY — 2000 Вт Pure.

..

47 минут назад

Кто-то купил

EcoFlow DELTA PRO 3600 Вт/ч / 3600 Вт [Quad Kit]…

47 минут назад

Кто-то купил

Полный гибридный солнечный комплект — Sol-Ark 12K 120/240V…

23 минуты назад

Кто-то купил

Полный автономный солнечный комплект — выходная мощность 13 000 Вт, 120/240 В…

53 минуты назад

Кто-то купил

Полный автономный солнечный комплект — выходная мощность 13 000 Вт, 120/240 В…

53 минуты назад

Общайтесь с нами с помощью LiveChat

Как построить самодельный Powerwall (Полное руководство)

Самодельный Powerwall, безусловно, заслуживает внимания, если вы один из тех, кто закатывает глаза от цены настоящей вещи.

Детали Tesla Powerwall
Price $10,500
Energy Storage Capacity 13.5 kWh
Power Capacity 5.6 kW
Warranty Десять лет

Тесла Powerwall Соображения стоимости

Хотя может показаться, что мы затеваем ссору с Теслой, мы хотим, чтобы мистер Маск знал, что у нас нет претензий ни к нему, ни к его империи.

Мы просто считаем, что стоит изучить безопасные и экономичные способы хранения солнечной энергии, потому что предоставление нашим читателям возможностей и автономии невероятно важно для нас!

Мы не можем точно сказать, сколько вы сэкономите на этом проекте, поскольку стоимость сборки Powerwall своими руками зависит от множества факторов, таких как стоимость материалов и стоимость вашего времени.

Но будьте уверены, вам, любителям рукоделия, будет интересно.

Теперь, прежде чем мы двинемся дальше, имейте в виду — эта тема довольно сложная, поэтому ожидайте, что будет брошено много технического жаргона.

Мы постараемся сделать все максимально простым, но, пожалуйста, свяжитесь с нами в разделе комментариев, если вам нужны дополнительные разъяснения. Мы всегда рады помочь!

Предисловие

Специалисты по климатическому бизнесу тщательно разрабатывают, исследуют, проверяют факты и редактируют всю работу.

Отказ от ответственности для партнеров

Climatebiz поддерживается читателями. Мы можем получать партнерскую комиссию, когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте.

Бесплатная оценка экономии солнечной энергии Сертифицировано Climatebiz

Вы хотите компенсировать затраты на электроэнергию и уменьшить воздействие вашего дома на окружающую среду? Заполните несколько деталей, чтобы получить бесплатную персонализированную оценку экономии.

Начните бесплатную оценку экономии

Содержание

Что такое самодельный Powerwall?

Самодельный Powerwall — это устройство для хранения энергии, которое имитирует настоящий Tesla Powerwall за небольшую часть стоимости.

Образец силовой стены своими руками.
Источник: Pinterest

Вопросы безопасности перед сборкой Powerwall своими руками

Мы знаем, что вам не терпится начать работу, но прежде чем мы продолжим, важно поговорить о безопасности.

К этому разделу не следует относиться легкомысленно : Несмотря на то, что самодельные электростены обеспечивают существенную экономию, вам следует знать о некоторых компромиссах, таких как отсутствие гарантии качества изготовления вашего энергоаккумулятора и соблюдение требований техники безопасности. Это связано с неотъемлемыми рисками безопасности, связанными с электричеством и батареями.

Для справки, вот основные опасности, о которых следует помнить при обращении с батареями:

1.

Тип батареи

Экономия денег за счет покупки самой дешевой батареи, которую вы можете найти, может показаться заманчивой. Однако не все химические элементы батарей одинаковы, когда речь идет о безопасности.

Хотя свинцово-кислотные аккумуляторы могут быть более экономичными, им нужны точные параметры зарядки и разрядки, чтобы поддерживать их работоспособность и безопасность.

Поэтому для этого проекта мы настоятельно рекомендуем использовать аккумуляторы LiFePo4. По своим характеристикам они превосходят свинцово-кислотные и имеют более безопасный химический состав.

Однако, если вы заинтересованы в изучении альтернативных химических элементов аккумуляторов, представленных на рынке сегодня, ознакомьтесь с нашей статьей «7 лучших альтернатив литиевым аккумуляторам (будущее аккумуляторов)».

2. Несоответствие напряжения и Перезарядка (перенапряжение)

Было бы лучше, если бы вы убедились, что напряжение вашей аккумуляторной системы совместимо со всей конфигурацией вашего солнечного генератора.

Если вы пропустите это, компоненты вашей системы, скорее всего, пострадают из-за несоответствия напряжения.

Итог: убедитесь, что ваши батареи подключены к системе с аналогичным напряжением. Подключение их к зарядному устройству со слишком высоким напряжением наверняка повредит элементы.

Что происходит с перезаряженной батареей и как вы ремонтируете перезаряженную батарею? Мы даем вам ответы на эти и другие вопросы в нашей статье — Можно ли перезарядить литиевую батарею?

3.

Чрезмерная разрядка

С другой стороны, чрезмерная разрядка — это ситуация, когда вы разряжаете элементы батареи выше «нижнего безопасного предела напряжения». Это потенциальная проблема в больших аккумуляторных батареях, поскольку элементы разряжаются одновременно, несмотря на разную емкость.

Эта ситуация заставляет батарею регулировать свое напряжение за пределами нормального диапазона с другим состоянием заряда (SoC). В то время как регулировка напряжения позволяет батарее не отставать от других, работа за пределами ее стандартного номинала повлияет на срок ее службы.

4.

Размещение самодельного PowerWall в жарком помещении

Убедитесь, что вы храните свои батареи (особенно самодельные) в прохладном, проветриваемом месте. Пренебрежение этим может привести к перегреву и повреждению.

Мы рекомендуем хранить аккумуляторы в месте с температурой окружающей среды 70 градусов по Фаренгейту.

Оценка ваших потребностей в мощности и энергии для DIY Powerwall

Оценка ваших потребностей в мощности и энергии для DIY Powerwall заключается в перечислении устройств, которые вы хотите использовать с аккумулятором, когда другие источники электроэнергии не работают доступный.

Планирование и определение размера вашего DIY Powerwall не является сложной задачей и может быть сведено к четырем (4) простым шагам:

  1. Перечислите все устройства, которыми вы хотите управлять
  2. Посмотрите на паспортную табличку каждого устройства, затем добавьте все номиналы ватт.
  3. Оцените, сколько часов вы хотите работать с каждым прибором
  4. Используйте формулу энергии, чтобы получить ваши общие потребности в энергии

Если вам нужна дополнительная информация и руководство по этим шагам, мы настоятельно рекомендуем прочитать нашу статью о автономных солнечных батареях для автодомов. крыши.

Примеры расчетов

После выполнения вышеуказанных шагов у вас должно получиться что-то вроде строк, приведенных в таблицах ниже.

Typical Appliances Power Hours of use Total energy
Led Lights 50W 6 300 W.h
Phones and tablets 40W 3 120 Вт·ч
Laptop 120W 3 360 W. h
Fans 120W 5 600 W.h
Refrigerator 120W 24 1400 W.h
Power tool 600W 1 600 W.h
Led Tv 150W 5 750 W.h
TOTAL 1200 Вт   4 130 Вт·ч

Ваши потребности в мощности и энергии для домашнего резервного питания мощность 1200Вт и более 4кВтч энергии.

Использование более крупных приборов увеличит потребность в мощности и энергии всей домашней сети.

Типовые приборы Rated (Running) Watts Hours Used Energy needed
Small Coffee Maker 600 W 0.25 hours 150 watt-hours
Microwave 800 W 0.25 hours 200 watt-hours
Mini Refrigerator / Freezer 400 W 24 hours 3,200 watt-hours
Laptop and Cellphone 100 W 5 hours 500 watt-hours
Lightbulbs 100 W 6 hours 600 watt-hours
Total Solar Panel Size 2,000 watts or 2 Киловатты 4,450 Ватт-часы

Ваша мощность и энергия необходимо запустить дом

Когда вы увеличиваете напряжение системы

Pro-Tip

1. It You Crange Wou Hung Wyt Laigns Lige Tip Lagg. 2кВт и более), постройте систему на 24В вместо 12В.
2. или 5кВт или больше, мы рекомендуем рассматривать систему на 48В.
3. Если вы хотите узнать, как преобразовать аккумулятор 12 В в аккумулятор 24 В, нажмите здесь.

Использование больших нагрузок при более высоком напряжении сэкономит вам много денег на BMS, проводах и защитных устройствах.

Мы понимаем, что не можем охватить все возможные случаи, когда речь идет о расчете мощности и потребности вашего дома в энергии. Но наша цель здесь не в том, чтобы предоставить вам исчерпывающий набор тематических исследований. Вместо этого мы хотим помочь вам сделать это самостоятельно и с уверенностью.

Инструменты и компоненты, необходимые для сборки Powerwall своими руками

Вот список основных инструментов и компонентов, которые вам понадобятся для сборки Powerwall своими руками:

  • Вольтметр/мультиметр
  • Аккумулятор

    Провода 90

  • Система защиты

Вольтметр/мультиметр

Мультиметр — это измерительный прибор, который может измерять электрические параметры, такие как напряжение, сопротивление и ток.

Brand
AstroAI 
KAIWEETS
Crenova 

Battery

These components will be grouped together to form your DIY powerwall. Вы соедините их последовательно (и параллельно, если необходимо), чтобы они соответствовали желаемому напряжению и мощности.

90WORTHECO0165 12V
Марка Напряжение Energy Capacity Description
Ampere Time LiFePO4 Deep Cycle Battery 12V 100Ah with Built-in BMS
Ampere Time LiFePO4 Deep Cycle Battery 12V 200 Ач со встроенной системой BMS
ECO-WORTHY 12 В 50 Ач со встроенной системой BMS
24Ah with Built-in BMS
Renogy Smart LiFePO4 w/ Self-Heating 12V 100Ah Self-heating function
Auto-Balancing

Do keep in mind that аккумуляторы, которые мы упомянули в приведенной выше таблице, представляют собой не отдельные аккумуляторные элементы, а готовые аккумуляторы, продаваемые популярными брендами.

Хотя можно построить силовую стену своими руками с готовыми солнечными батареями, соединенными последовательно, может быть более целесообразным использовать отдельные элементы, чтобы извлечь выгоду из экономии места и дизайна.

Мы рекомендуем проверить Alibaba для получения отдельных элементов LiFePO4.

Кабельные провода

Сечение электрических проводов зависит от общей силы тока нагрузки и длины проводки.

Для большинства приложений достаточно 4AWG. Наиболее важной информацией является максимальное количество ампер, которое вы будете использовать в любое время.

  • 2 AWG
  • 4 AWG — Продукт 1
  • 4 AWG — Продукт 2
  • 6 AWG — Продукт 1
  • 6 AWG — Продукт 2

Устройства безопасности

Чтобы устранить вышеупомянутые угрозы безопасности, вам необходимо инвестировать в системы защиты.

В мире электротехники у нас есть то, что вы называете «системами защиты» , такими как реле и автоматические выключатели . Собранные вместе, эти части оборудования контролируют текущее напряжение. В случае вредоносного инцидента система защиты изолирует части сети, чтобы защитить дорогостоящее оборудование от серьезных повреждений.

Таким образом, вам потребуются два основных устройства защиты: система управления батареями (BMS) и устройство защиты батареи.

BMS отслеживает и контролирует SoC всех элементов батареи, в то время как устройство защиты батареи отключает батареи от солнечной системы при достижении нижнего предела напряжения.

При покупке батареи проверьте, включены ли в нее функции BMS и защиты батареи.

Соберите Powerwall своими руками (пошаговые инструкции)

1.

Проверка напряжения каждой ячейки

Проверьте напряжение каждой ячейки с помощью мультиметра.
Источник: Architecturelab

После покупки аккумуляторных элементов вы должны убедиться, что их номинальные характеристики соответствуют действительности.

Если какая-либо из ячеек имеет другое напряжение (отклонение от номинального напряжения более 5 %), соедините их параллельно с другой ячейкой с соответствующим напряжением.

Параллельное соединение двух аккумуляторов выравнивает их напряжения.
Источник: battlebornbatteriesПример параллельной конфигурации из 3 аккумуляторов с использованием шины.
Источник: SimpliPhi Power

2.

Соедините батареи вместе

Теперь, в зависимости от напряжения вашей системы (12 В или 24 В), вы хотите соединить элементы батареи последовательно , а затем параллельно (при необходимости).

Если вы не слишком хорошо знакомы с параллельным и последовательным подключением компонентов, ознакомьтесь с нашей статьей «Как подключить солнечные панели (руководство для экспертов)».

Вот несколько советов по соединению аккумуляторов:

  • Сначала очистите отдельные аккумуляторные элементы.
  • Расположите каждую ячейку с противоположной полярностью (отметки «-» и «+») друг к другу, чтобы сделать всю батарею компактной (см. рисунок ниже).
  • Сгруппируйте их вместе, используя клей (двусторонний скотч/изоленты) или хомуты.
  • Насколько это возможно, ограничивайте все соединения ТОЛЬКО серией .

Фактические соединения могут быть выполнены с помощью кабели или шины .

Четыре (4) элемента батареи 3,2 В, расположенные с противоположной полярностью (от отрицательной к положительной) для компактного последовательного соединения группы элементов батареи 12,8 В.
Источник: mobile-solarpowerДве (2) группы батарей 12 В, соединенные последовательно, чтобы получить 24 В.
Источник: mobile-solarpower

3. Балансируйте элементы батареи с помощью балансировщика элементов

Одной из неотъемлемых характеристик плохо изготовленных батарей является то, что каждая ячейка может иметь различное внутреннее сопротивление, даже если они выглядят одинаково.

Итак, в чем проблема?

Различное внутреннее сопротивление заставляет каждую ячейку заряжаться/разряжаться больше/меньше, чем другие. Это создает проблему, если пренебрегать ею в долгосрочной перспективе, поскольку это будет означать, что вы позволите паре ячеек в DIY PowerWall перегружаться, чтобы соответствовать поведению своих собратьев-ячеек.

Решением этой проблемы является двойная балансировка элементов:

  1. Начальная балансировка элементов
  2. Нижняя балансировка

Эти два процесса почти аналогичны, за исключением того, что вы выравниваете все напряжения аккумуляторов при низком уровне SoC при выполнении нижнего уровня. балансировка (отсюда и название).

Нет необходимости проводить балансировку ячеек месяцами и даже годами, если все сделано правильно.

3.1

Добавление устройства балансировки ячеек

Для начала вам необходимо сбалансировать все элементы батареи, чтобы обеспечить их единую калибровку.

Необходимо установить балансир ячеек с кабелем с вилкой. Использование балансировщика ячеек позволяет увидеть начальное напряжение каждой батареи и сбалансировать их.

Количество необходимых кабелей зависит от количества ячеек, с которыми вы работаете.

Балансировочный стенд для образцов.
Посмотреть цену на AmazonКоличество необходимых кабелей зависит от количества ячеек, с которыми вы работаете.
Посмотреть цену на Амазоне

Для этого подключите провод баланса к отрицательной клемме первой батареи, затем подключите остальные провода к положительным клеммам последующих аккумуляторов. (например, второй провод подключается к положительному выводу второго элемента, третий провод — к положительному выводу третьего элемента).

После того, как вы запустите балансировщик ячеек, он должен сбалансировать напряжения всех ячеек.

Балансировщик ячеек на четырехэлементной батарее.
Источник: www.mobile-solarpower.com

3.2

Нижний баланс ячеек

Отлично, теперь мы нижний баланс.

Сначала вам нужно подключить аккумулятор к нагрузке, затем разрядить все элементы до 20% емкости, наблюдая за балансом элементов.

Примечание: При балансировке дна желаемое напряжение для 12-вольтовой батареи составляет 12-12,3 В и 24-24,6 В для 24-вольтовой батареи

Как только вы достигнете желаемого напряжения батареи в в почти истощенном состоянии, сбалансируйте клетки с помощью балансировщика клеток.

Затем зарядите аккумулятор 12 В до 13,3 В (26,6 В для аккумулятора 24 В). Затем проверьте напряжения элементов и убедитесь, что они остаются близкими (в пределах 0,05 В) друг к другу.

Наконец, в качестве окончательной проверки, снова разрядите батарею и посмотрите на баланс элементов. Они все еще должны иметь почти эквивалентные напряжения.

PRO-TIP

Мы понимаем, что балансировка ячеек является сложной темой для понимания.

Сейчас, сейчас.

Прежде чем вы в отчаянии опустите руки, у нас есть хорошие новости:

Если вы не хотите балансировать элементы, рекомендуем покупать качественные LiFePO4 аккумуляторы.