Configuration de panneau solaire bricolage : Comment construire votre propre système solaire à énergie directe pour peu ou pas d'argent

Comment construire un système solaire bon marché ?

La lutte pour l'efficacité énergétique n'a jamais été menée avec des armes plus sophistiquées, et les gagnants sont tous ceux qui paient moins pour plus, mois après mois après mois.

Un système de panneaux solaires à faible coût sera toujours la meilleure solution pour des factures d'électricité élevées.

Chaque année, les panneaux solaires deviennent plus abordables.

Les panneaux solaires sont un type de système d'énergie renouvelable.

Ils peuvent être configurés dans les maisons connectées au réseau et hors réseau.

Dans les systèmes connectés au réseau, de nombreuses personnes installent l'énergie solaire pour essayer d'économiser de l'argent sur les factures de services publics.

Il est recommandé, afin de tirer le meilleur parti de l'énergie solaire tout en installant un système moins coûteux, de choisir des appareils avec les puissances nominales les plus faibles.

Et, à moins que vous n'ayez l'argent nécessaire pour installer un grand système, évitez certaines des énergivores telles que les douches instantanées, les appareils de chauffage, les climatiseurs, etc.

La conception de l'ensemble du système est la composante essentielle de l'efficacité.

Chaque système sera unique en fonction des besoins énergétiques spécifiques auxquels le système doit répondre.

Même pour un petit système solaire, il y a de nombreuses variables à considérer.

Des compromis doivent être faits dans un petit système d'énergie solaire économique.

Concevoir votre propre système solaire pour exploiter l'énergie solaire est une grande entreprise, mais cela peut être un projet satisfaisant et agréable pour de nombreux bricoleurs ou toute personne intéressée par l'ingénierie.

Il faudra beaucoup de recherche et de planification pour créer vous-même un système complet, y compris la recherche des bons matériaux et l'obtention des permis nécessaires auprès de votre ville.

Il est plus approprié de construire un panneau pour un petit projet, comme une alimentation de secours pour un camping-car.

Est-il possible de construire ses propres panneaux solaires ?

Oui, vous pouvez construire votre propre système solaire - y compris les panneaux solaires - à partir de zéro.

Cependant, cela est risqué car un défaut de fabrication entraînera des ruptures et une défaillance du système.

Les panneaux solaires sont fabriqués en soudant des cellules solaires en chaînes, en les joignant ensemble et en les connectant à une boîte de jonction.

Une fois assemblés, les composants doivent être scellés pour garantir l'étanchéité des composants actifs du panneau solaire.

Pour plus de sécurité, la façade est ensuite scellée avec un produit imperméable transparent.

Le panneau est ensuite scellé sur les bords avec du silicone pour empêcher l'humidité de pénétrer.

Un seul panneau solaire n'est pas essentiellement difficile à construire ; il se compose principalement de fils à souder et de cellules solaires.

Le défi le plus difficile est de trouver des matériaux de haute qualité pour les panneaux.

En règle générale, les matériaux sont achetés sur une base ad hoc auprès de divers distributeurs, ce qui rend difficile le suivi de la qualité.

Construire des panneaux solaires avec des équipements de mauvaise qualité peut entraîner des panneaux endommagés ou un risque d'incendie en raison d'une mauvaise fabrication.

Si vous souhaitez construire vos propres panneaux, les spécialistes recommandent de le faire à plus petite échelle, par exemple en alimentant votre grange en électricité plutôt qu'une maison entière.

Les petits projets réduisent les demandes d'énergie, rendant l'installation de bricolage plus gérable et moins susceptible d'échouer.

Construire et installer un système suffisamment grand pour alimenter votre maison peut être risqué pour quelqu'un avec peu ou pas d'expérience avec l'équipement solaire.

Comment construire un système de panneaux solaires ?

Avant d'acheter votre équipement, n'oubliez pas que les cellules solaires vendues sur les sites Web sont généralement des secondes qui ne passent pas le contrôle de qualité.

Ils peuvent être ébréchés, défectueux ou autrement endommagés, ce qui n'est pas souhaitable.

Voici une liste de ce dont vous avez besoin pour construire un système de panneaux solaires :

Configurez et déterminez la taille de votre système solaire en fonction de vos besoins en énergie

Vous aurez besoin de connaître la quantité d'énergie que vous prévoyez d'utiliser en moyenne par mois, ainsi que la quantité d'exposition au soleil à laquelle vous pouvez vous attendre toute l'année, pour déterminer le nombre de panneaux solaires dont vous aurez besoin.

Une fois que vous avez déterminé cela, vous pouvez décider quelle marque et quel modèle de panneau solaire vous convient le mieux.

Vous aurez besoin de moins de panneaux si vous fabriquez des panneaux pour un petit projet ou un petit appareil.

Calculez simplement le nombre de kWh dont l'appareil aura besoin, puis multipliez ce nombre par le nombre de panneaux à construire.

Se procurer les composants d'un panneau solaire

Vous aurez besoin de cellules photovoltaïques (PV), de câbles pré-soudés, de matériaux non conducteurs (bois, verre ou plastique) et de plexiglas.

Les cellules solaires sont responsables de la conversion de l'énergie du soleil en électricité ; chaque panneau solaire contient environ 36 cellules solaires.

L'achat de fil à onglet pré-soudé élimine certaines étapes, mais vous aurez toujours besoin d'un fer à souder pour souder le câblage à l'arrière des cellules solaires et enfiler correctement le fil pour connecter les cellules solaires.

Le bois est couramment utilisé comme matériau de support pour les panneaux solaires de bricolage, car il est facile de percer des trous pour le câblage.

Une fois que vos cellules solaires sont câblées ensemble, collez-les sur le support en bois avant de fixer tous les fils et de souder chaque cellule solaire ensemble.

Après le câblage, ces fils sont connectés à un contrôleur de charge, qui régule les volts d'énergie.

Le bois peut également construire une boîte pour protéger les cellules solaires, qui peuvent ensuite être recouvertes de plexiglas pour la protection contre l'humidité.

Après avoir câblé et collé vos cellules solaires au support en bois, vous devrez les sceller avec du plexiglas pour les protéger de la chaleur, des particules et de l'humidité.

Achetez des équipements solaires supplémentaires tels que des onduleurs et des racks

Supposons que vous n'ayez pas confiance en votre capacité à construire des panneaux solaires à partir de zéro.

Dans ce cas, vous pouvez acheter un kit de panneaux solaires, qui comprendra des instructions plus spécifiques (et généralement des rayonnages) pour aider à sécuriser vos panneaux.

L'achat d'un kit solaire peut être plus avantageux car il comprend déjà des rayonnages.

Le soutirage est difficile; vous devez déterminer quel équipement de rayonnage est adapté à votre type de toit ou à votre montage au sol.

Lorsque l'on regarde les sites Web des distributeurs en gros, il y a presque une surabondance d'équipements de serrage et de montage disponibles.

Installez votre rack de panneaux solaires

La sélection de l'alternative à choisir lors de l'achat de rayonnages est déterminée par l'endroit où vos panneaux seront installés.

Par exemple, seront-ils installés au sol ou sur votre VR ? Cela dictera le type de rayonnage dont vous avez besoin.

Une fois que vous avez choisi votre rayonnage, vous devrez planifier l'endroit où vous percerez les trous pour le fixer à votre structure.

Connecter les panneaux solaires au rayonnage

Des pinces ou des connecteurs conçus pour le rayonnage que vous choisissez seront nécessaires pour fixer les panneaux solaires à l'équipement de rayonnage.

Les acheter ensemble et auprès du même distributeur garantit qu'ils sont conçus l'un pour l'autre.

Les Kits de panneaux solaires comprennent généralement des rayonnages, mais si vous achetez tout séparément, assurez-vous de faire vos recherches pour vous assurer d'avoir un système d'énergie solaire entièrement fonctionnel.

Installez l'onduleur solaire approprié

L'installation d'un onduleur solaire nécessite des connaissances techniques car il doit être connecté au réseau électrique.

Il est fortement conseillé de faire appel à un installateur professionnel pour cela, car il le fera en toute sécurité et correctement avec les permis nécessaires.

Spécificités lors de la construction de votre propre système solaire

Les panneaux solaires fabriqués commercialement sont assez coûteux, mais ils n'ont pas à l'être.

Les cellules solaires sont largement disponibles auprès de divers fournisseurs dans le monde et peuvent être associées à votre propre panneau solaire sur mesure.

Vous avez peut-être même rencontré des cellules cassées ou fissurées à vendre quelque part ; ceux-ci fonctionneront toujours et vous permettront de construire un panneau pour presque rien.

Voici quelques-unes des spécifications lors de la construction de votre propre système solaire :

Tension de cellule et puissance de sortie

L'avantage de fabriquer votre propre panneau solaire est que vous pouvez l'adapter à vos besoins spécifiques.

Les cellules solaires sont généralement disponibles en 0,5 V et une variété de puissances de sortie.

Ils peuvent être connectés en série pour produire n'importe quelle tension de sortie en multiples de 0,5V.

Si vous souhaitez charger une batterie à décharge profonde 12V pour une application hors réseau, vous aurez besoin d'un panneau 18V composé de 36 cellules connectées en série (36 x 0,5V = sortie 18V).

Vous avez besoin de 18 V pour que le panneau puisse charger la batterie même lorsqu'il n'est pas exposé à la lumière directe du soleil.

Vous pouvez essayer de diviser vos cellules solaires pour obtenir une tension plus élevée de chaque cellule afin de réduire le nombre de cellules dont vous avez besoin.

Deuxièmement, vous devrez tenir compte de la quantité d'énergie dont vous avez besoin.

Divisez la puissance totale requise par la puissance de chaque cellule pour déterminer le nombre de cellules solaires requises.

Par exemple, si vous avez besoin d'un panneau de 200 W et que vous utilisez des cellules de 4 W, vous aurez besoin de 200 W / 4 W = 50 cellules.

Il convient de noter que le fait que les cellules soient connectées en série ou en parallèle n'affecte pas la puissance de sortie.

Disposition du panneau solaire

Vous devriez commencer par planifier la disposition de votre panneau.

Cela se fait généralement en fonction de la quantité d'espace disponible pour le panneau ; vous pouvez être limité par la longueur ou la largeur du panneau, mais vous pouvez modifier les autres aspects en fonction.

Une feuille de verre de 0,5 mx 6 m (20'' x 24'') a été utilisée pour les 9 cellules solaires, et les cellules ont été disposées comme indiqué dans le schéma ci-joint.

Le nombre de lignes et de colonnes sur le panneau n'a pas d'importance, mais cela aide beaucoup si vous créez des chaînes de cellules plus longues dans le sens des fils de tabulation, puis les combinez avec un fil de bus en haut et en bas.

Tabulation des panneaux solaires

La tabulation de vos cellules solaires est l'étape suivante et probablement la plus longue.

Vous pouvez acheter des cellules pré-tablées si vous n'êtes pas habitué à utiliser un fer à souder, mais la plupart des fournisseurs de cellules solaires vous fourniront des cellules non tabulées.

Une fois que vous maîtrisez la technique, ce n'est pas difficile, mais vous devrez peut-être d'abord vous entraîner sur une ou deux cellules car le fil de tabulation est difficile à retirer.

Pour les languettes d'extrémité, coupez le fil de tabulation à un peu (1 cm / 1/2'') plus long que la longueur d'une cellule et doublez la longueur de chaque cellule pour les languettes d'interconnexion.

Commencez maintenant à souder le fil à languette à la cellule solaire.

Pour commencer, utilisez le stylo à flux pour tracer une ligne sur la longueur des lignes de languettes argentées.

Exécutez le fer à souder chaud sur toute la longueur de la languette après avoir aligné le fil de tabulation sur les lignes de la languette.

Si le fer à souder reste trop longtemps au même endroit, il surchauffera et endommagera la cellule.

Étant donné que le fil de tabulation est pré-soudé, il n'est pas nécessaire d'y ajouter de la soudure.

Connexion du fil de bus

Après avoir tabulé toutes vos cellules, vous devrez les connecter.

Le recto de chaque cellule est négatif, tandis que le verso est positif.

Ceux-ci doivent être connectés en série comme des batteries pour former une chaîne de cellules à l'envers.

Soudez les fils de tabulation de l'arrière d'une cellule à l'avant de la cellule suivante jusqu'à ce que chaque ligne soit complète.

Le fil de bus est ensuite utilisé pour connecter les lignes.

La mise en page finale doit ressembler au schéma ci-joint.

Lors de la connexion des lignes, notez qu'elles doivent être connectées du positif au négatif de sorte que les lignes adjacentes fonctionnent dans des directions opposées.

Lorsque vous avez terminé de connecter vos lignes, vous devriez avoir un bus positif et un bus négatif, qui seront les sorties de vos panneaux solaires.

Ceux-ci peuvent être soudés directement sur des fils ou terminés dans un boîtier de panneau solaire spécial pour les panneaux plus petits.

Protéger les cellules avec du verre

Une fois vos câbles de bus terminés, vous pouvez recouvrir vos cellules solaires de verre de protection ou de Perspex.

Appliquez un cordon continu de silicone autour du périmètre de la planche de support, puis faites glisser doucement le verre sur les cellules.

Le silicium doit former un joint continu autour des bords du panneau, protégeant les cellules.

Laissez le silicone durcir pendant la nuit en serrant le verre et le panneau de support ensemble.

Au lieu de pinces à visser, qui fournissent une force de serrage trop importante et peuvent fissurer le verre, utilisez des pinces à ressort en plastique.

Montage de la boîte à bornes

Configurez la boîte à bornes sur la carte de support et soudez les bornes du bus entrant au bornier.

La boîte peut être vissée sur une planche de support en bois ou fixée avec du silicone si une planche de support en verre est utilisée.

Enfin, fixez les supports de montage dont vous avez besoin au panneau arrière et votre panneau solaire est terminé.

Connectez-le à un contrôleur de charge solaire pour charger des batteries ou une charge en courant continu.

Si vous alimentez une charge CA, vous devrez connecter un onduleur.

Êtes-vous assez qualifié pour construire vos propres panneaux solaires ?

Les panneaux solaires sont assez simples à concevoir, mais ils doivent être construits avec la plus grande perfection s'ils veulent rester fonctionnels pendant une période prolongée.

Les panneaux solaires doivent être capables de résister à des conditions météorologiques difficiles ainsi qu'à une exposition prolongée à la chaleur et au soleil.

La préoccupation la plus sérieuse avec les panneaux solaires faits maison est leur sécurité.

L'humidité peut pénétrer à l'intérieur et les abîmer, et des panneaux mal construits peuvent prendre feu à cause de la chaleur du soleil.

La maîtrise de la soudure et du câblage électrique est une tâche difficile qui nécessite généralement l'assistance d'un électricien ou d'un ingénieur qualifié.

La construction d'un système nécessite des recherches, des erreurs et une expérience des techniques de câblage électrique et de soudure.

Donc, si vous êtes un ingénieur ou un électricien expérimenté, cela peut être un peu plus facile à maîtriser, mais ce n'est pas quelque chose que vous pouvez faire le week-end.

Alors qu'il est possible de configurer des panneaux solaires à partir de zéro, puis de réinstaller un système solaire complet, la plupart des gens préfèrent Construire un système solaire à partir d'équipements préfabriqués, puis l'installer.

Le principal avantage de l'achat d'un kit solaire emballé par rapport à l'achat de tout le matériel séparément est que l'équipement contenu dans le kit est garanti pour fonctionner ensemble.

Ce n'est pas toujours le cas si vous achetez chaque article sur un coup de tête.

Certains panneaux solaires et onduleurs, par exemple, ne peuvent communiquer entre eux que s'ils répondent à certaines normes électriques.

Le coût des Kits de panneaux solaires varie ; un système de 6 kW peut coûter entre 7 000 $ et 15 000 $.

Lorsqu'il s'agit de construire des panneaux solaires à partir de zéro, les coûts des cellules solaires, du câblage, des onduleurs et des permis varient, mais ils peuvent être inférieurs au coût de travailler avec un expert.

Cependant, ces panneaux peuvent ne pas fonctionner correctement et vous n'aurez pas d'assistance ou de garantie du fabricant sur laquelle vous fier si votre système tombe en panne ou si vous avez des questions.

Pourquoi devrais-je aller avec le solaire ?

Il existe trois options pour les petits systèmes de production d'énergie résidentiels hors réseau.

Vous avez la possibilité d'utiliser l'énergie solaire, éolienne ou hydraulique.

Ces options sont bonnes et chacune présente des avantages distincts, mais l'énergie solaire est la voie à suivre si vous êtes un débutant avec un budget serré.

Le vent est environ 35% plus cher et présente un degré de difficulté nettement plus élevé en raison du processus d'installation.

L'hydroélectricité peut être comparable en prix avec seulement une légère augmentation de la difficulté, mais elle a besoin d'une source d'eau toute l'année à proximité de votre maison.

D'autre part, l'énergie solaire est l'option la moins chère des trois en raison de décennies de recherche et développement financées à la fois par le secteur privé et le gouvernement.

Le solaire est également relativement simple à installer pour le bricoleur avec quelques conseils.

L'énergie solaire est également la plus simple à mettre à l'échelle à mesure que vos besoins en énergie augmentent.