Installazione del pannello solare fai-da-te : Come costruire il proprio sistema solare a energia diretta per pochi o nessun denaro

Come faccio a costruire un sistema solare economico?

La lotta per l'efficienza energetica non è mai stata combattuta con armi più sofisticate, ei vincitori sono tutti coloro che pagano meno per più mese dopo mese dopo mese.

Un sistema di pannelli solari a basso costo sarà sempre la soluzione migliore per le bollette elettriche elevate.

Ogni anno, i pannelli solari diventano più convenienti.

I pannelli solari sono un tipo di sistema di energia rinnovabile.

Possono essere configurati sia in case connesse alla rete che fuori rete.

Nei sistemi connessi alla rete, molte persone installano l'energia solare per cercare di risparmiare sulle bollette.

Si consiglia, per ottenere il massimo dall'energia solare pur installando un sistema meno costoso, di scegliere gli apparecchi con le potenze nominali più basse.

E, a meno che tu non abbia i soldi per installare un sistema di grandi dimensioni, evita alcuni dei porci di potere come docce istantanee, riscaldamento domestico, condizionatori d'aria, ecc.

Il design dell'intero sistema è il componente essenziale dell'efficienza.

Ogni sistema sarà unico in base ai requisiti energetici specifici che il sistema deve soddisfare.

Anche per un piccolo sistema solare, ci sono numerose variabili da considerare.

I compromessi devono essere fatti in un piccolo sistema di energia solare a basso costo.

Progettare il proprio sistema solare per sfruttare l'energia solare è una grande impresa, ma può essere un progetto soddisfacente e divertente per molti fai-da-te o chiunque sia interessato all'ingegneria.

Ci vorrà una grande quantità di ricerca e pianificazione per creare un intero sistema da soli, incluso l'approvvigionamento dei materiali giusti e l'ottenimento dei permessi necessari dalla tua città.

È più appropriato costruire un pannello per un piccolo progetto, come l'alimentazione di backup per un camper.

È possibile costruire i propri pannelli solari?

Sì, puoi costruire il tuo sistema solare, compresi i pannelli solari, da zero.

Tuttavia, è rischioso perché l'artigianato difettoso si tradurrà in rotture e guasti del sistema.

I pannelli solari sono realizzati saldando le celle solari in stringhe, unendole insieme e collegandole a una scatola di giunzione.

Una volta assemblati, i componenti devono essere sigillati per garantire l'impermeabilità dei componenti attivi del pannello solare.

Per sicurezza il frontale viene poi sigillato con un prodotto impermeabile trasparente.

Il pannello viene quindi sigillato intorno ai bordi con silicone per impedire l'ingresso di umidità.

Un singolo pannello solare non è essenzialmente difficile da costruire; consiste principalmente di fili di saldatura e celle solari.

La sfida più difficile è individuare materiali di alta qualità per i pannelli.

In genere, i materiali vengono acquistati ad hoc da vari distributori, rendendo difficile il monitoraggio della qualità.

La costruzione di pannelli solari con apparecchiature di bassa qualità può causare danni ai pannelli o il rischio di incendio a causa di una scarsa lavorazione artigianale.

Se vuoi costruire i tuoi pannelli, gli specialisti consigliano di farlo su una scala più piccola, ad esempio portando l'elettricità nel tuo fienile piuttosto che in un'intera casa.

I piccoli progetti riducono la richiesta di energia, rendendo l'installazione fai-da-te più gestibile e meno soggetta a guasti.

Costruire e installare un sistema abbastanza grande da alimentare la tua casa può essere rischioso per qualcuno con poca o nessuna esperienza con le apparecchiature solari.

Come si costruisce un impianto a pannelli solari?

Prima di acquistare la tua attrezzatura, ricorda che le celle solari vendute sui siti Web sono in genere secondi che non superano il controllo di qualità.

Possono essere scheggiati, imperfetti o danneggiati in altro modo, il che è indesiderabile.

Ecco un elenco di ciò di cui hai bisogno per costruire un sistema di pannelli solari:

Configura e determina le dimensioni del tuo sistema solare in base ai tuoi requisiti di alimentazion

Avrai bisogno di sapere quanta energia prevedi di utilizzare in media al mese, così come quanta esposizione al sole puoi aspettarti tutto l'anno, per capire di quanti pannelli solari avrai bisogno.

Una volta stabilito ciò, puoi decidere quale marca e modello del pannello solare è il migliore per te.

Avrai bisogno di meno pannelli se stai realizzando pannelli per un piccolo progetto o apparecchio.

Basta calcolare quanti kWh richiederà l'elettrodomestico, quindi moltiplicare quel numero per il numero di pannelli da costruire.

Procurati i componenti di un pannello solare

Avrai bisogno di celle fotovoltaiche (PV), cablaggio pre-saldato, materiale non conduttivo (legno, vetro o plastica) e plexiglass.

Le celle solari sono responsabili della conversione dell'energia solare in elettricità; ogni pannello solare contiene circa 36 celle solari.

L'acquisto di un filo di tabulazione pre-saldato elimina alcuni passaggi, ma avrai comunque bisogno di un saldatore per saldare il cablaggio sul retro delle celle solari e infilare correttamente il filo per collegare le celle solari.

Il legno è comunemente usato come materiale di supporto per i pannelli solari fai-da-te poiché è facile praticare fori per il cablaggio.

Una volta che le celle solari sono collegate insieme, incollale al supporto in legno prima di collegare tutti i fili e saldare insieme ciascuna cella solare.

Dopo il cablaggio, questi fili sono collegati a un controller di carica, che regola i volt di energia.

Il legno può anche costruire una scatola per proteggere le celle solari, che può poi essere coperta con plexiglas per la protezione dall'umidità.

Dopo aver cablato e incollato le celle solari al supporto in legno, dovrai sigillarle con plexiglass per proteggerle da calore, particelle e umidità.

Acquista apparecchiature solari aggiuntive come inverter e rack

Supponiamo che tu non sia sicuro della tua capacità di costruire pannelli solari da zero.

In tal caso, puoi acquistare un kit di pannelli solari, che includerà istruzioni più specifiche (e di solito rack) per proteggere i tuoi pannelli.

L'acquisto di un kit solare può essere più vantaggioso perché include già le scaffalature.

Il racking è difficile; è necessario determinare quale attrezzatura di scaffalatura è appropriata per il tipo specifico di tetto o montaggio a terra.

Quando si guardano i siti Web dei distributori all'ingrosso, c'è quasi una sovrabbondanza di attrezzature di bloccaggio e montaggio disponibili.

Installa il tuo rack per pannelli solari

La scelta dell'alternativa da scegliere al momento dell'acquisto delle scaffalature è determinata da dove verranno installati i pannelli.

Ad esempio, saranno installati a terra o sul tuo camper? Questo determinerà il tipo di scaffalature necessarie.

Una volta che hai deciso la tua scaffalatura, dovrai pianificare dove praticare i fori per fissarla alla tua struttura.

Collegare i pannelli solari alla scaffalatura

Saranno necessari morsetti o connettori realizzati per la scaffalatura scelta per fissare i pannelli solari all'attrezzatura della scaffalatura.

Acquistarli insieme e dallo stesso distributore garantisce che siano progettati l'uno per l'altro.

I kit di pannelli solari di solito includono scaffalature, ma se acquisti tutto separatamente, assicurati di fare le tue ricerche per assicurarti di avere un sistema di energia solare completamente funzionante.

Installare l'inverter solare appropriato

L'installazione di un inverter solare richiede conoscenze tecniche perché deve essere collegato alla rete elettrica.

Si consiglia vivamente di assumere un installatore professionista per questo, poiché lo farà in modo sicuro e corretto con i permessi necessari.

Specifiche quando si costruisce il proprio sistema solare

I pannelli solari prodotti commercialmente sono piuttosto costosi, ma non devono esserlo.

Le celle solari sono ampiamente disponibili da vari fornitori in tutto il mondo e possono essere abbinate al tuo pannello solare personalizzato.

Potresti anche esserti imbattuto in alcune celle rotte o incrinate in vendita da qualche parte; questi funzioneranno ancora e ti permetteranno di costruire un pannello quasi per niente.

Ecco alcune delle specifiche quando si costruisce il proprio sistema solare:

Tensione della cella e potenza in uscita

Il vantaggio di creare il tuo pannello solare è che puoi adattarlo alle tue esigenze specifiche.

Le celle solari in genere sono disponibili in 0,5 V e una varietà di uscite di potenza.

Possono essere collegati in serie per produrre qualsiasi tensione di uscita in multipli di 0,5V.

Se desideri caricare una batteria a ciclo profondo da 12 V per un'applicazione off-grid, avrai bisogno di un pannello da 18 V composto da 36 celle collegate in serie (36 x 0,5 V = uscita 18 V).

Sono necessari 18V in modo che il pannello possa caricare la batteria anche quando non è esposto alla luce diretta del sole.

Potresti provare a dividere le celle solari per ottenere una tensione più alta da ciascuna cella per ridurre il numero di celle necessarie.

In secondo luogo, dovrai considerare la quantità di energia richiesta.

Dividere la potenza totale richiesta dalla potenza di ciascuna cella per determinare il numero di celle solari richieste.

Ad esempio, se hai bisogno di un pannello da 200 W e utilizzi celle da 4 W, avrai bisogno di 200 W / 4 W = 50 celle.

Vale la pena notare che se le celle sono collegate in serie o in parallelo non influisce sulla potenza.

Layout del pannello solare

Dovresti iniziare pianificando il layout del pannello.

Questo è tipicamente fatto in base alla quantità di spazio disponibile per il pannello; potresti essere limitato dalla lunghezza o dalla larghezza del pannello, ma puoi modificare gli altri aspetti in base alle tue esigenze.

Per le 9 celle solari è stata utilizzata una lastra di vetro di 0,5 x 6 m (20'' x 24'') e le celle sono state disposte come mostrato nello schema allegato.

Non importa quante righe e colonne ci sono sul pannello, ma aiuta molto se crei stringhe più lunghe di celle nella direzione dei fili di tabulazione e poi le combini con il filo del bus lungo la parte superiore e inferiore.

Tabulazione dei pannelli solari

La schedatura delle celle solari è il passaggio successivo e probabilmente più dispendioso in termini di tempo.

È possibile acquistare celle pretagliate se non hai familiarità con l'uso di un saldatore, ma la maggior parte dei fornitori di celle solari ti fornirà celle senza linguette.

Una volta che hai imparato la tecnica, non è difficile, ma potresti aver bisogno di esercitarti prima su una o due celle perché il filo di tabulazione è difficile da rimuovere.

Per le linguette terminali, taglia il filo della linguetta a poco (1 cm / 1/2'') più lungo della lunghezza di una cella e raddoppia la lunghezza di ogni cella per le linguette di interconnessione.

Inizia subito a saldare il filo di tabulazione alla cella solare.

Per iniziare, usa la penna di flusso per tracciare una linea lungo la lunghezza delle linee della linguetta d'argento.

Esegui il saldatore a caldo lungo la lunghezza della linguetta dopo aver rivestito il filo della linguetta sulle linee della linguetta.

Se il saldatore viene lasciato in un punto troppo a lungo, si surriscalda e danneggia la cella.

Poiché il filo di tabulazione è pre-saldato, non è necessario aggiungere saldatura.

Collegamento del cavo del bus

Dopo aver schedato tutte le tue celle, dovrai collegarle.

La parte anteriore di ogni cella è negativa, mentre la parte posteriore è positiva.

Questi devono essere collegati in serie come le batterie per formare una stringa di celle in avanti.

Saldare i fili di tabulazione dal retro di una cella alla parte anteriore della cella successiva fino al completamento di ogni linea.

Il cavo del bus viene quindi utilizzato per collegare le linee.

Il layout finale dovrebbe assomigliare allo schema allegato.

Quando si collegano le linee, notare che devono essere collegate da positivo a negativo in modo che le linee adiacenti corrano in direzioni opposte.

Quando hai finito di collegare le tue linee, dovresti avere un bus positivo e uno negativo, che saranno le uscite dei tuoi pannelli solari.

Questi possono essere saldati direttamente sui fili o terminati in una speciale scatola per pannelli solari per pannelli più piccoli.

Proteggere le cellule con il vetro

Una volta terminati i cavi del bus, puoi coprire le celle solari con vetro protettivo o perspex.

Applicare un cordone continuo di silicone attorno al perimetro del pannello di supporto, quindi far scorrere delicatamente il vetro sulle celle.

Il silicone dovrebbe formare una guarnizione continua attorno ai bordi del pannello, proteggendo le celle.

Lascia che il silicone si asciughi durante la notte bloccando insieme il vetro e il pannello di supporto.

Invece di morsetti a vite, che forniscono troppa forza di serraggio e possono rompere il vetro, utilizzare morsetti a molla in plastica.

Montaggio della morsettiera

Configurare la morsettiera sulla scheda di supporto e saldare i terminali del bus in ingresso alla morsettiera.

La scatola può essere avvitata su un supporto in legno o fissata con silicone se si utilizza un supporto in vetro.

Infine, collega tutte le staffe di montaggio necessarie al tabellone e il tuo pannello solare è finito.

Collegalo a un regolatore di carica solare per caricare le batterie o un carico in corrente continua.

Se stai alimentando un carico CA, dovrai collegare un inverter di potenza.

Sei abbastanza abile per costruire i tuoi pannelli solari?

I pannelli solari sono abbastanza semplici da progettare, ma devono essere costruiti con la massima perfezione se devono rimanere funzionali per un lungo periodo.

I pannelli solari devono essere in grado di resistere a condizioni meteorologiche avverse e a un'esposizione prolungata al calore e alla luce solare.

La preoccupazione più seria con i pannelli solari fatti in casa è la loro sicurezza.

L'umidità può penetrare all'interno e rovinarli e i pannelli costruiti in modo errato possono prendere fuoco a causa del calore del sole.

La padronanza della saldatura e del cablaggio elettrico è un compito difficile che di solito richiede l'assistenza di un elettricista o di un ingegnere esperto.

La costruzione di un sistema richiede ricerca, errori e acquisizione di esperienza nel cablaggio elettrico e nelle tecniche di saldatura.

Quindi, se sei un ingegnere o un elettricista esperto, questo potrebbe essere un po' più facile da padroneggiare, ma non è qualcosa che puoi fare nel fine settimana.

Considerando che è possibile configurare i pannelli solari da zero e quindi rimontare un intero sistema solare, la maggior parte delle persone preferisce costruire un sistema solare da apparecchiature prefabbricate e quindi installarlo.

Il vantaggio principale dell'acquisto di un kit solare confezionato rispetto all'acquisto di tutto il materiale separatamente è che l'attrezzatura contenuta nel kit è garantita per funzionare insieme.

Non è sempre così se acquisti ogni articolo sull'impulso del momento.

Alcuni pannelli solari e inverter, ad esempio, possono dialogare tra loro solo se soddisfano determinati standard elettrici.

Il costo dei kit di pannelli solari varia; un sistema da 6 kW può costare tra $ 7.000 e $ 15.000.

Quando si tratta di costruire pannelli solari da zero, i costi di celle solari, cablaggio, inverter e permessi variano, ma possono essere inferiori al costo di lavorare con un esperto.

Tuttavia, questi pannelli potrebbero non funzionare correttamente e non avrai assistenza del produttore o garanzie su cui fare affidamento se il tuo sistema si guasta o hai domande.

Perché dovrei scegliere il solare?

Ci sono tre opzioni per i piccoli sistemi di produzione di energia residenziale off-grid.

Hai la possibilità di utilizzare solare, eolico o idroelettrico.

Queste opzioni sono buone e ognuna ha vantaggi distinti, ma il solare è la strada da percorrere se sei un principiante con un budget limitato.

Il vento costa circa il 35% in più e presenta un grado di difficoltà significativamente maggiore a causa del processo di installazione.

Hydro può essere paragonabile nel prezzo con solo un leggero aumento della difficoltà, ma ha bisogno di una fonte d'acqua tutto l'anno vicino a casa tua.

D'altra parte, il solare è l'opzione più economica delle tre a causa di decenni di ricerca e sviluppo finanziati sia dal settore privato che dal governo.

Solar è anche relativamente semplice da installare per il fai-da-te con alcune indicazioni.

Il solare è anche il più semplice da scalare man mano che aumenta il fabbisogno energetico.