Jak vyrobit solární baterii svépomocí: způsoby sestavení a instalace solárního panelu

Fosilní paliva byla a zůstávají hlavním zdrojem energie, avšak lidstvo se stále častěji obrací k obnovitelným a k přírodě šetrným zdrojům. To vyvolalo zvýšený zájem o solární panely a generátory.

Mnozí se však kvůli vysokým nákladům na instalaci solárního systému neodhodlají k jeho pořízení. Náklady lze snížit, pokud se pustíte do vlastní výroby. Pochybujete o svých schopnostech?

Ukážeme vám, jak si svépomocí vyrobit solární panel pomocí dostupných komponent. V článku najdete všechny potřebné informace pro výpočet solárního systému, výběr komponentů a provedení montáže a instalace fotovoltaického panelu.

Výhody a nevýhody používání solárních systémů

Podle statistik používá dospělý člověk denně kolem deseti různých spotřebičů napájených ze sítě. I když je elektřina považována za relativně čistý zdroj energie, jedná se o iluzi, protože při její výrobě se využívají zdroje, které znečišťují životní prostředí.

Z tohoto hlediska je solární energie mnohem výhodnější.

Součástky pro sestavení solárních baterií a generátorů jsou již dlouho volně prodejné, a pokud si to přejete, systém může sestavit každý. Bude to vyžadovat určité finanční investice a čas. Proces montáže je pracný, vyžaduje pozornost a přesnost, ale samotná práce není nijak zvlášť náročná.

Vzhledem ke klimatickým zvláštnostem mnoha regionů nelze počítat s tím, že sluneční energie postačí k úplnému zásobování rodinného domu. Dokáže pokrýt pouze 20–30 % všech energetických potřeb. Je to však dobré řešení pro chatu.

Výhody využití sluneční energie:

1. Obrovský potenciál. Slunce je schopno poskytnout dostatek energie k uspokojení všech lidských potřeb. Je obnovitelné a nevyčerpatelné, čímž se výhodně liší od uhlí, ropných produktů a zemního plynu.
2. Dostupnost. Slunce je všude – v horkých zemích i v těch nejchladnějších. Je ho zcela dostatek pro všechny potřeby.
3. Ekologičnost. Kvůli totální energetické krizi je „zelená“ energetika nejperspektivnější oblastí pro vědecký výzkum a high-tech vývoj. Solární baterie skvěle plní svůj úkol bez poškození životního prostředí.
4. Bezhlučnost. Heliosystémy pracují tiše, čímž se výhodně liší od mnoha jiných zdrojů energie.
5. Hospodárnost. Provoz a údržba solárních baterií nevyžadují žádné zvláštní náklady. Po jednorázové investici může majitel systém používat po dobu 20–25 let. Hlavní je včas čistit prvky.
6. Široké spektrum použití. Solární baterie mohou vyrobit dostatek energie k zajištění elektřiny a tepla pro dům. To však není jediná oblast jejich využití. Heliosystémy se používají k odsolování vody a dokonce k zásobování orbitálních stanic energií.

Solární baterie jsou zatím drahé, i když již nyní se objevují způsoby, jak výrazně ušetřit při jejich vlastní výrobě. Každoročně se zavádějí nové vývoje, které umožňují zjednodušit a zlevnit proces získávání sluneční energie.

Heliosystémy se špatně hodí jako hlavní zdroj energie, ale jako doplňkový nebo alternativní zdroj jsou vynikající volbou. Ve srovnání s větrnými generátory jsou stabilnější a výhodnější.

Zajímavý vývoj – flexibilní solární panely. Díky pružnosti je fotopáska mnohem snadnější instalovat – panel se “přizpůsobí” tvaru střechy nebo jiné podpěry.

Jednou z moderních technologií jsou tenkovrstvé moduly, které se zavádějí do stavebních materiálů. Objevily se také transparentní akumulační prvky určené k použití v okenních konstrukcích.

Toto je vývoj japonské společnosti Sharp. Odborníci se domnívají, že již v nejbližší době budou takové solární panely mnohonásobně výkonnější a výhodnější.

S ukládáním sluneční energie se často vyskytují problémy, protože akumulátorové baterie jsou drahé. Jediné, co do jisté míry tento nedostatek kompenzuje, je, že většina výkonných elektrických spotřebičů se zapíná během denního světla (+).

Z objektivních důvodů solární systémy zatím nemohou plně nahradit uhlovodíky, protože získávání a ukládání sluneční energie je spojeno s vysokými náklady, ale mohou se stát dobrým zdrojem alternativního zásobování domu energií nebo jednotlivých elektrických spotřebičů.

Někteří majitelé se rozhodnou vybavit své domy solárními stanicemi, které plně pokrývají potřeby elektrické energie. Tyto investice se vrátí za 10–40 let v závislosti na typu modelů – hotových nebo svépomocných.

Technologie se rychle vyvíjejí a solární panely lze modernizovat a rozšiřovat, proto se vyplatí začít sestavovat vhodné systémy již nyní.

Podrobný přehled typů solárních panelů je uveden v tomto článku.

Jaké komponenty jsou potřeba a kde je koupit

Hlavní součástí je solární fotopanel. Obvykle se křemíkové desky kupují přes internet s dodáním z Číny nebo USA. To souvisí s vysokou cenou domácích komponentů.

Vlastní náklady na domácí desky jsou tak vysoké, že je výhodnější objednat na eBay. Pokud jde o zmetky, ze 100 desek jsou pouze 2–4 nepoužitelné. Pokud si objednáte čínské desky, rizika jsou vyšší, protože kvalita ponechává mnoho přání. Výhoda je pouze v ceně.

Hotový panel je mnohem pohodlnější k použití, ale také třikrát dražší, proto je lepší se přece jen pustit do hledání součástek a sestavit zařízení vlastníma rukama.

Zbývající součásti lze koupit v každém obchodě s elektro zbožím. Dále budou potřeba cínová pájka, rám, sklo, fólie, páska a tužka na značení.

Při nákupu komponentů je třeba dbát na záruku výrobce. Obvykle je 10 let, v některých případech až 20. Důležité je také správně vybrat akumulátor. Úspora na něm se často obrací v nepříjemnosti: během nabíjení zařízení se může uvolňovat vodík, což hrozí výbuchem.

Specifika výpočtu výkonu systémů

Než se nakoupí komponenty a vyrobí solární panel, vypočítá se potřebný výkon zařízení a kapacita akumulátoru.

Nejjednodušším způsobem je použít online kalkulačky umístěné na některých webových stránkách.

Množství energie uvedené v technickém listu výrobku je vypočteno pro ideální podmínky. Nelze se jimi řídit, protože zařízení pracují různě v závislosti na ročním období a denní době. Ztráty energie vznikají neustále, včetně akumulátorů, invertoru (+)

Nejdůležitějším ukazatelem, který bude nutné zohlednit, – je průměrné měsíční množství spotřebované energie. Lze jej určit podle elektroměru.

Rovněž je třeba započítat specifika provozu samotných solárních baterií. Jsou schopny poskytovat maximální výkon pouze při jasné obloze a úhel dopadu slunečních paprsků musí být přímý.

Pokud je počasí zatažené nebo úhel dopadu paprsků příliš ostrý, výkon baterií může klesnout až 20krát. I sebemenší mraky stačí ke snížení ukazatelů na polovinu. Proto se při výpočtech vychází z toho, že 70 % energie bude vyrobeno od 9 do 16 hodin a ve zbývajícím čase až 30 %.

V zimě je z heliosystémů malý užitek: kvůli zataženému počasí produkují minimální množství energie. Zato větrné generátory pracují na plný výkon a jsou schopny tyto ztráty kompenzovat. Kombinace dvou takových zařízení je velmi účinná.

V podmínkách blížících se ideálním vyrobí panely o výkonu 1 kW během „pracovní doby” 7 kWh, brzy ráno a večer kolem 3 kWh. Druhý údaj je lepší vůbec nebrat v úvahu a ponechat ho „do zásoby” s ohledem na možnou oblačnost a změnu úhlu dopadu paprsků.

Vychází tedy, že bychom se měli řídit hodnotou 210 kWh za 1 kalendářní měsíc. To je ideální ukazatel, který vyžaduje korekci.

Na eBayi lze najít docela dobrou sadu pro vlastní výrobu solárního panelu. Někdy jsou to zařízení, která byla vyřazena ve výrobě (tzv. moduly B-typu). Jsou levné, ale pro sestavení domácího systému jsou docela vhodné, protože provozní charakteristiky se blíží deklarovaným.

Abychom určili skutečné množství energie, je třeba najít údaje o tom, kolik slunečných dnů v roce je v konkrétním regionu. V těchto obdobích nebude výkon baterií dosahovat ani poloviny udávané hodnoty. Pokud budou zařízení pracovat na podzim a v zimě, je třeba provést korekci o 30–50 % na zatažené počasí.

Návod k sestavení solárního panelu krok za krokem

Práce na sestavení začíná schématem a projektem. Je nutné si jasně představit, jak bude solární panel uspořádán a upevněn. Pokud tedy účinnost systému přímo závisí na úhlu sklonu vůči slunečním paprskům, je třeba se postarat o to, aby bylo možné tento úhel měnit.

V mnoha hotových modelech jsou mechanismy, které automaticky otáčejí panely, zatímco u vlastnoručně vyrobených je bude nutné promyslet sami.

Moduly solárního panelu musí být stejné, protože ekvivalence proudu se rovná hodnotě nejmenšího prvku. Výběr stejných dílů také výrazně zjednoduší celý proces sestavení systému, protože nebude nutné přizpůsobovat rozměry rámů a vypočítávat výkon každé konstrukce zvlášť.

Technologie montáže závisí na celkové ploše panelů, jejich počtu a vlastnostech doplňkových materiálů. Rozsáhlá plocha systému zaručuje jeho vyšší výkon, ale zároveň se zvyšuje hmotnost konstrukce, což je také třeba zohlednit, protože střecha ji musí unést.

Krok 1: výroba rámu

Když jsou všechny součásti připraveny, lze přistoupit k montáži těla, na kterém bude celá konstrukce držet.

Budou potřeba následující materiály:

• listy překližky vyříznuté podle rozměru panelů;
• desky z dřevovláknité desky (DVL);
• dřevěné lišty pro boční rámy;
• materiál pro upevnění: samořezné šrouby, úhelníky, vhodné lepidlo;
• plexisklo;
• Barvy a impregnace, které zkrášlí vzhled hotové konstrukce a ochrání ji před hnilobou.

Nejprve připravte základ – na překližku přilepte nízké okraje. Nesmí zakrývat panely, proto zvolte lišty o délce asi 2 cm. Aby se okraje neodlepily, dodatečně je zajistěte samořeznými šrouby a úhelníky.

Horní kryt vyrobte z plexiskla, dřevěné části konstrukce pokryjte antiseptickými impregnacemi na ochranu před hnilobou a natřete. Odstín barvy by měl ladit s barvou střechy.

Spodek základu a okraje provrtejte na několika místech pro zajištění ventilace. Kryt nevrtejte, protože prvky konstrukce by mohly navlhnout. Pro upevnění panelů zvolte raději desky z HDF, protože nevedou proud. Pokud si přejete, lze HDF nahradit jiným materiálem.

Krok 2: instalace a upevnění komponent

Solární články rovnoměrně rozložte na podložku rubovou stranou a připájejte vodiče. K tomu bude nutné vyznačit místa pájení. Abyste nepoškodili všechny moduly, nejprve sériově propojte pouze dva prvky.

Pokud je vše v pořádku, stejným způsobem připájejte zbývající moduly. Výsledkem by měl být úhledný řetězec propojených prvků na podložce.

Po sestavení konstrukce ji zkontrolujte, zda funguje. Pokud je funkční, lze ji již připevnit šrouby k rámu. Na hotový panel umístěte blokovací diodu. Jejím úkolem je zabránit vybíjení akumulátoru.

Až budou všechny moduly propojeny, lze je otočit pro upevnění na panel. Jako lepidlo lze použít epoxidovou pryskyřici nebo silikonový tmel. Je vhodné nepotírat okraje modulů, aby se konstrukce nezlomila při deformaci rámu. Stačí prvky pevně přilepit uprostřed.

Krok 3: specifika upevnění krytu

Po sestavení panelu na rámu jej zakryjte krytem z plexiskla, znovu zkontrolujte a upevněte. Je důležité, aby lepidlo zcela vyschlo před nasazením krytu, jinak bude dále odpařovat a zanechá na plexisklu zakalené stopy.

Na výstupní kabel nainstalujte dvoupinový konektor. Je potřebný pro připojení regulátoru. Zbývá ještě jednou zkontrolovat činnost systému a opravit nedostatky, pokud budou zjištěny.

Krok 4: instalace hotového systému

Panely instalujte na zemi, na stěny nebo střechu. Záleží na přání majitele budovy. Hlavní je, aby systém byl umístěn na jižní straně budovy a nic nebránilo jeho činnosti.

Pokud plánujete upevnit konstrukci na sklon střechy, je třeba se ujistit, že povrch unese dodatečné zatížení. Systém instalujte tak, aby byl umístěn pod úhlem 30–40° ke střeše, a pevně jej upevněte.

Solární panely, zejména tenkovrstvé, jsou náchylné k deformacím způsobeným větrem nebo tlakem sněhu. Je nutné zajistit spolehlivou ochranu proti větru a nainstalovat zařízení, která zadržují nebo rozřezávají sníh klouzající ze střechy.

Výborným řešením je upevnění systému na kovovou rámovou konstrukci z tlustého profilu. Minimální průřez je 25×25 mm, a při velké ploše konstrukce je lepší zvolit pevnější profil. Před každým takovým rámem se instaluje sněhový záchyt nebo se vybaví konzole sněhovými rozřezávači.

Na našem webu je blok článků věnovaných sestavení, montáži a zapojení solárních baterií, doporučujeme se s nimi seznámit:

1. Schémata a způsoby zapojení solárních panelů: jak správně provést instalaci solárního panelu
2. Schéma zapojení solárních panelů: k regulátoru, k akumulátoru a napájeným systémům

Závěry a užitečné video k tématu

Popisů je někdy nedostatek, aby bylo možné plně porozumět zvláštnostem sestavení a montáže solárních panelů. Kromě toho existují různé způsoby upevnění a „lidoví kutilové“ neustále zdokonalují své dovednosti a vymýšlejí nové cesty, jak řešit staré problémy.

Nabízíme Vám videoinstrukce a rady zkušených odborníků, abyste snáze pochopili proces montáže solárních systémů. Vyberte si ta doporučení, která nejlépe vyhovují Vašim plánům a přáním.

Kde koupit komponenty a jak sestavit systém, je popsáno v následujícím videu:

Úplný podrobný popis procesu sestavení:

Originální přístup k sestavení solárních baterií, rady odborníka:

Návod na sestavení solární elektrárny pro domácnost:

Alternativní energetika je skutečně aktuální. Pokud jste se rozhodli proniknout do způsobů získávání energie bez uhlovodíků, můžete být hrdí na to, že se staráte nejen o sebe, ale i o planetu jako celek.

Jednoduchý solární panel Vám pomůže zajistit si „zelenou“ elektřinu a ušetří náš společný domov. Sestavit systém není obtížné, hlavní je chtít a udělat to.

Máte zkušenosti s výrobou solární baterie? Podělte se prosím o informace s našimi čtenáři, nabídněte svůj způsob montáže solárního systému. Komentáře a fotografie vlastnoručně vyrobených zařízení můžete zanechat v níže uvedeném formuláři.