DIYソーラーパネルのセットアップ : ほとんどまたはまったくお金をかけずに独自の直接エネルギーソーラーシステムを構築する方法

安価なソーラーシステムを構築するにはどうすればよいですか？

エネルギー効率をめぐる戦いは、これまで以上に洗練された兵器で戦われたことはなく、勝者は、毎月、毎月より多くのお金を払う人たちです。低コストのソーラーパネルシステムは、常に高額な電気代に対する最良の解決策になります。毎年、ソーラーパネルはより手頃な価格になります。ソーラーパネルは、再生可能エネルギーシステムの一種です。それらは、グリッド接続された家とオフグリッドの家の両方で構成できます。グリッド接続システムでは、多くの人が太陽光発電を設置して光熱費を節約しようとしています。より安価なシステムを設置しながら太陽エネルギーを最大限に活用するために、電力定格が最も低いアプライアンスを選択することをお勧めします。また、大規模なシステムを設置するための資金がない限り、インスタントシャワー、ハウスヒーター、エアコンなどのパワーホッグは避けてください。システム全体の設計は効率の重要な要素です。各システムは、システムが満たさなければならない特定のエネルギー要件に基づいて一意になります。小さな太陽系でさえ、考慮すべき多くの変数があります。妥協は、小さくて予算にやさしい太陽エネルギーシステムで行われなければなりません。太陽エネルギーを利用する独自のソーラーシステムを設計することは大規模な作業ですが、多くのDIY担当者やエンジニアリングに関心のある人にとっては、満足のいく楽しいプロジェクトになる可能性があります。適切な資材の調達や町からの必要な許可の取得など、システム全体を自分で作成するには、多大な調査と計画が必要です。 RVのバックアップ電源など、小さなプロジェクト用のパネルを作成するのが最も適切です。

独自のソーラーパネルを作ることは可能ですか？

はい、ソーラーパネルを含む独自のソーラーシステムをゼロから構築することができます。ただし、職人技に欠陥があると、故障やシステム障害が発生するため、リスクが伴います。ソーラーパネルは、太陽電池をストリングにはんだ付けし、それらを結合し、ジャンクションボックスに接続することによって作られます。組み立てたら、ソーラーパネルのアクティブコンポーネントが防水であることを保証するために、コンポーネントを密封する必要があります。安全のため、前面は透明な防水製品で密閉されています。次に、パネルの端をシリコンで密封して、湿気が入らないようにします。単一のソーラーパネルを構築することは本質的に難しいことではありません。それは主にはんだ付けワイヤーと太陽電池で構成されています。最も難しい課題は、パネル用の高品質の材料を見つけることです。通常、材料はさまざまな販売業者からアドホックベースで購入されるため、品質を追跡することは困難です。低品質の機器でソーラーパネルを構築すると、パネルが損傷したり、職人技が不十分なために火災が発生したりする可能性があります。独自のパネルを作成したい場合、専門家は、家全体ではなく納屋に電気を流すなど、小規模で行うことをお勧めします。小規模なプロジェクトは電力需要を削減し、DIYのインストールをより管理しやすくし、失敗する可能性を低くします。あなたの家に電力を供給するのに十分な大きさのシステムを構築して設置することは、ソーラー機器の経験がほとんどまたはまったくない人にとっては危険です。

ソーラーパネルシステムを構築するにはどうすればよいですか？

機器を調達する前に、ウェブサイトで販売されている太陽電池は通常、品質管理に合格しない秒数であることを忘れないでください。それらは欠けたり、欠陥があったり、その他の方法で損傷したりする可能性があり、これは望ましくありません。ソーラーパネルシステムを構築するために必要なもののリストは次のとおりです。

電力要件に基づいてソーラーシステムのサイズを構成および決定します

必要なソーラーパネルの数を把握するには、1か月に平均して使用する予定のエネルギー量と、年間を通じて予想できる日光への露出量を知る必要があります。それが決まったら、ソーラーパネルのどのブランドとモデルが自分に最適かを決めることができます。小さなプロジェクトやアプライアンス用のパネルを作成する場合は、必要なパネルの数が少なくなります。アプライアンスに必要なkWhの数を計算し、その数に構築するパネルの数を掛けるだけです。

ソーラーパネルのコンポーネントを調達する

太陽光発電（PV）セル、事前にはんだ付けされた配線、導電性ではない材料（木材、ガラス、またはプラスチック）、およびプレキシガラスが必要になります。太陽電池は、太陽のエネルギーを電気に変換する役割を果たします。各ソーラーパネルには約36個の太陽電池が含まれています。はんだ付け済みのタブワイヤーを購入すると、いくつかの手順が不要になりますが、太陽電池の背面に配線をはんだ付けし、太陽電池を接続するためにワイヤーを正しくひもでつなぐために、はんだごてが必要です。木材は、配線用の穴を開けやすいため、DIYソーラーパネルの裏打ち材として一般的に使用されています。太陽電池を配線したら、すべてのワイヤーを取り付けて各太陽電池をはんだ付けする前に、それらを木製の裏地に接着します。配線後、これらの配線は、エネルギーのボルトを調整する充電コントローラーに接続されます。木材は太陽電池を保護するための箱を作ることもでき、それを湿気から保護するためにプレキシガラスで覆うことができます。太陽電池を木製の裏地に配線して接着した後、熱、粒子、湿気から太陽電池を保護するために、プレキシガラスで太陽電池を密閉する必要があります。

インバーターやラッキングなどの追加のソーラー機器を購入する

ソーラーパネルをゼロから構築する能力に自信がないとします。その場合は、ソーラーパネルキットを購入できます。このキットには、パネルを固定するためのより具体的な手順（通常はラック）が含まれています。ソーラーキットを購入すると、すでにラックが含まれているため、より有益な場合があります。ラッキングは難しいです。特定の屋根タイプまたは地面取り付けに適したラック装置を決定する必要があります。卸売業者のウェブサイトを見ると、利用可能なクランプおよび取り付け装置がほとんど過剰にあります。

ソーラーパネルラックを設置する

ラッキングを購入するときに選択する選択肢は、パネルを設置する場所によって決まります。たとえば、それらは地上に設置されますか、それともRVに設置されますか？これにより、必要なラッキングのタイプが決まります。ラッキングを決定したら、構造物に固定するために穴を開ける場所を計画する必要があります。

ソーラーパネルをラッキングに接続します

ソーラーパネルをラック設備に固定するには、選択したラック用に作られたクランプまたはコネクタが必要になります。それらを一緒に、そして同じディストリビューターから購入することは、それらがお互いのために設計されていることを保証します。ソーラーパネルキットには通常、ラックが含まれていますが、すべてを個別に購入する場合は、完全に機能する太陽エネルギーシステムがあることを確認するために調査を行ってください。

適切なソーラーインバーターを設置する

ソーラーインバーターを設置するには、送電網に接続する必要があるため、技術的な知識が必要です。彼らは必要な許可を得て安全かつ適切にそれを行うので、これのために専門のインストーラーを雇うことを強くお勧めします。

独自のソーラーシステムを構築する際の詳細

商業的に製造されたソーラーパネルはかなり高価ですが、そうである必要はありません。太陽電池は世界中のさまざまなサプライヤーから広く入手可能であり、独自のカスタムビルドのソーラーパネルに組み合わせることができます。どこかで売りに出されている壊れたセルやひびの入ったセルに出くわしたことさえあるかもしれません。これらは引き続き機能し、ほとんど何もしないでパネルを作成できます。独自のソーラーシステムを構築する際の仕様の一部を次に示します。

セル電圧と電力出力

独自のソーラーパネルを作成する利点は、特定のニーズに合わせて調整できることです。太陽電池は通常、0.5Vとさまざまな電力出力で提供されます。これらを直列に接続して、0.5Vの倍数の出力電圧を生成できます。オフグリッドアプリケーション用に12Vディープサイクルバッテリーを充電する場合は、直列に接続された36個のセルで構成される18Vパネルが必要です（36 x 0.5V = 18V出力）。パネルが直射日光の当たらない場所でもバッテリーを充電できるようにするには、18Vが必要です。太陽電池を分割して各セルからより高い電圧を取得し、必要なセルの数を減らすことができます。次に、必要な電力量を考慮する必要があります。必要な総電力を各セルの電力で割って、必要な太陽電池の数を決定します。たとえば、200Wパネルが必要で、4Wセルを使用している場合、200W / 4W = 50セルが必要になります。セルが直列に接続されているか並列に接続されているかは、電力出力に影響を与えないことに注意してください。

ソーラーパネルのレイアウト

パネルレイアウトを計画することから始める必要があります。これは通常、パネルに使用可能なスペースの量に基づいて行われます。パネルの長さや幅によって制限される場合がありますが、それに合わせて他の側面を変更することができます。 9個の太陽電池には0.5mx6m（20 '' x 24 ''）のガラス板を使用し、添付の図のように配置しました。パネルに行と列がいくつあるかは関係ありませんが、タブワイヤの方向にセルの長い文字列を作成し、それらを上下に沿ってバスワイヤと組み合わせると非常に役立ちます。

ソーラーパネルにタブを付ける

太陽電池にタブを付けることは、次の、そしておそらく最も時間のかかるステップです。はんだごての使用に慣れていない場合は、事前にタブが付けられたセルを購入できますが、ほとんどの太陽電池サプライヤーは、タブが付いていないセルを提供します。テクニックをマスターしたら、それは難しいことではありませんが、タブワイヤーを取り外すのが難しいため、最初に1つまたは2つのセルで練習する必要があるかもしれません。エンドタブの場合、タブ線を1つのセルの長さより少し長く（1cm / 1/2 ''）切断し、相互接続するタブのすべてのセルの長さを2倍にします。今すぐ太陽電池へのタブワイヤーのはんだ付けを開始します。まず、フラックスペンを使用して、銀色のタブ線の長さに沿って線を引きます。タブライン上にタブワイヤを並べた後、タブの長さに沿ってホットはんだごてを実行します。はんだごてを一箇所に長時間放置すると、セルが過熱して損傷します。タブワイヤーは事前にはんだ付けされているため、はんだを追加する必要はありません。

バス線の接続

すべてのセルにタブを付けたら、それらを接続する必要があります。各セルの前面は負で、背面は正です。これらは、バッテリーのように直列に接続して、セルのストリングを前後に形成する必要があります。各行が完了するまで、1つのセルの背面から次のセルの前面にタブ線をはんだ付けします。次に、バスワイヤを使用してラインを接続します。最終的なレイアウトは、添付の図のようになります。線を接続するときは、隣接する線が反対方向に走るように、正から負に接続する必要があることに注意してください。回線の接続が完了すると、ソーラーパネルの出力となる1つの正のバスと1つの負のバスが必要になります。これらは、ワイヤーに直接はんだ付けするか、小さなパネル用の特別なソーラーパネルボックスで終端することができます。

ガラスで細胞を保護する

バスの配線が完了したら、太陽電池を保護ガラスまたはパースペックスで覆うことができます。バッキングボードの周囲にシリコンの連続ビーズを塗布し、セル上でガラスを静かにスライドさせます。シリコンは、セルを保護するために、パネルの端の周りに連続的なシールを形成する必要があります。ガラスとバッキングボードを一緒にクランプして、シリコーンを一晩硬化させます。クランプ力が大きすぎてガラスにひびが入る可能性のあるねじ込み式クランプの代わりに、プラスチック製のスプリングクランプを使用してください。

端子箱の取り付け

バッキングボードの端子ボックスを構成し、入力バス端子を端子台にはんだ付けします。ボックスは、木製のバッキングボードにねじ込むか、ガラスのバッキングボードを使用する場合はシリコンで取り付けることができます。最後に、必要な取り付けブラケットをバックボードに取り付ければ、ソーラーパネルが完成します。ソーラー充電コントローラーに接続して、バッテリーや直流負荷を充電します。 AC負荷に電力を供給している場合は、パワーインバーターを接続する必要があります。

あなたはあなた自身のソーラーパネルを作るのに十分熟練していますか？

ソーラーパネルの設計はかなり簡単ですが、長期間機能し続けるには、最大限の完成度で構築する必要があります。ソーラーパネルは、過酷な気象条件や、熱や日光への長時間の曝露に耐えることができなければなりません。自家製ソーラーパネルの最も深刻な懸念は、その安全性です。湿気が内部に入り込んでそれらを台無しにする可能性があり、誤って構築されたパネルは太陽の熱から発火する可能性があります。はんだ付けと電気配線を習得することは困難な作業であり、通常は熟練した電気技師またはエンジニアの支援が必要です。システムを構築するには、研究、間違い、電気配線やはんだ付け技術の経験が必要です。したがって、経験豊富なエンジニアまたは電気技師であれば、これを習得するのは少し簡単かもしれませんが、週末にできることではありません。

ソーラーパネルを最初から構成してからソーラーシステム全体を再取り付けすることは可能ですが、ほとんどの人は、既製の機器からソーラーシステムを構築してから設置することを好みます。すべての材料を個別に購入するよりもパッケージ化されたソーラーキットを購入する主な利点は、キットに含まれる機器が一緒に動作することが保証されていることです。あなたが瞬間の拍車で各アイテムを買うならば、それはいつもそうであるとは限りません。たとえば、一部のソーラーパネルとインバーターは、特定の電気的基準を満たしている場合にのみ相互に会話できます。ソーラーパネルキットのコストはさまざまです。 6kWシステムのコストは7,000ドルから15,000ドルの間です。ソーラーパネルをゼロから構築する場合、太陽電池、配線、インバーター、および許可のコストはさまざまですが、専門家と協力するコストよりも少ない場合があります。ただし、これらのパネルは正しく機能しない可能性があり、システムに障害が発生した場合やクエリがある場合に信頼できるメーカーの支援や保証はありません。

なぜソーラーを使うべきなのですか？

小規模なオフグリッド住宅用エネルギー生産システムには3つのオプションがあります。太陽光、風力、または水力を使用するオプションがあります。これらのオプションは優れており、それぞれに明確な利点がありますが、予算が限られている初心者の場合は、ソーラーが最適です。風は約35％高価であり、設置プロセスのために非常に高い難易度を持っています。 Hydroは価格が同程度で、難易度がわずかに上がるだけですが、家の近くに一年中水源が必要です。一方、太陽光発電は、民間部門と政府の両方によって資金提供された数十年にわたる研究開発のため、3つの中で最も安価なオプションです。ソーラーはまた、いくつかのガイダンスがあれば、DIY'erのためにインストールするのは比較的簡単です。ソーラーはまた、エネルギー需要の増大に応じてスケールアップするのが最も簡単です。