Солнечный генератор своими руками: инструкция по изготовлению альтернативного источника энергии. Солнечная генерация

Солнечная электростанция своими руками: фото сборки

Самодельная солнечная электростанция, которую может сделать каждый своими руками: фото и видео сборки небольшой мини электростанции для дома.

В этой статье подробно показано изготовление солнечной батареи и её подключение к автомобильному аккумулятору и инвертору 12V = 220V. Электростанция рассчитана на энергоснабжение бытовых приборов, работающих от сети 220 V.

Сборка солнечной электростанции.

Для изготовления панели были использованы 60 солнечных элементов, каждый из которых выдаёт напряжение 0,5 V и ток 4 А.

Корпус панели автор изготовил из стекла, раму из алюминиевого профиля. Алюминиевые уголки по краям срезаются пилой по металлу под углом 45 градусов, для ровного среза используется приспособление — стусло.

Размер панели 980 х 900 см, размер каждого солнечного элемента 80 х 150 см.

Приступаем к пайке лицевой стороны солнечных элементов, для пайки понадобится 40 ватный паяльник, менее мощный паяльник лучше не использовать, он не сможет полноценно прогреть место пайки на пластине. Место пайки покрывается спиртовым раствором канифоли.

Залуживаем место пайки.

В качестве проводника, автор использовал провод от витой пары предварительно сняв с него изоляцию, полученная проволока также покрывается канифолью, залуживается и припаивается к дорожке.

Обратите внимание! Полупроводниковые фотоэлементы очень хрупкие, работать с ними нужно крайне аккуратно!

После пайки клеим панельки лицевой стороной к стеклу с помощью строительного силикона.

Также нужно спаять все элементы с внутренней стороны в одну цепь.

С торца корпуса рамы выводим провода плюс и минус.

Заднюю стенку панели нужно защитить от пыли и влаги, закрываем её полиэтиленовой плёнкой и заклеиваем скотчем.

Каждый элемент выдаёт 0,5 V и 4 А, автор подключил последовательно две группы элементов по 30 шт. которые выдают по 15V, затем две группы подключил между собой параллельно, что увеличило ток до 8 А, общее напряжение которые выдают все элементы составляет 15V, что идеально подходит для зарядки автомобильного аккумулятора.

Схема солнечной электростанции.

Сам аккумулятор нужно подключать к солнечной батарее через диод «Шотки», чтобы ночью солнечные элементы не поглощали энергию из аккумулятора и не разряжали его. Для подключения аккумулятора нужно использовать медный провод сечением не менее 1м².

Чтобы избежать перезаряда аккумулятора его нужно подключить к панели через контроллер заряда или как сделал автор — собрать ограничитель заряда.

Чтобы преобразовать напряжение аккумулятора из 12V в 220V, нужно подключить к нему инвертор. В роли инвертора здесь использован старый бесперебойник от компьютера, который выдаёт 220 V, мощность до 500 Вт. Как вариант можно приобрести инвертор в радиомагазине.

Более наглядная схема подключения всех компонентов электростанции.

Панель нужно установить в максимально освещённом месте, повернуть на юг и наклонить под углом около 45 градусов. Угол наклона панели зависит от широты и времени года, поэтому в каждом случае лучше поэкспериментировать с направлением и углом чтобы добиться максимальных результатов.

Не забудьте крепко закрепить панель, при сильном порыве, ветер её может запросто опрокинуть и разбить стекло.

Рекомендую посмотреть видео автора самоделки, где подробно показан весь процесс сборки электростанции.

Автор самоделки KREOSAN.

Солнечные батареи своими руками. Расчет и выбор солнечных элементов

Солнечные батареи редко рассматриваются в качестве единственного источника электроэнергии, тем не менее, целесообразность в их установке есть. Так, в безоблачную погоду правильно рассчитанная автономная система сможет обеспечивать электроэнергией подключенные к ней электроприборы практически круглые сутки. Впрочем, грамотно скомплектованные солнечные панели, аккумуляторы и вспомогательные устройства даже в пасмурный зимний день позволят значительно снизить затраты на оплату электроэнергии по счетчику.

Использую солнечные панели из элементов уже 2-й год. Был вынужден, так как в кооперативе, где мой гараж, очень надолго отключили свет. Собрал 2 шт. по 60 Ватт, контроллер купил и инвертер на 1500 Вт. Полная независимость просто окрыляет. И свет есть, и работа ручным инструментом доставляет удовольствие.

Правильная организация автономных систем электроснабжения на основе солнечных батарей – это целая наука, но, опираясь на опыт пользователей нашего портала, мы можем рассмотреть общие принципы их создания.

Что такое солнечная батарея

Солнечная батарея (СБ) представляет собой несколько фотоэлектрических модулей, объединенных в одно устройство с помощью электрических проводников.

И если батарея состоит из модулей (которые еще называют панелями), то каждый модуль сформирован из нескольких солнечных элементов (которые называют ячейками). Солнечная ячейка является ключевым элементом, который находится в основе батарей и целых гелиоустановок.

На фото представлены солнечные ячейки различных форматов.

А вот фотоэлектрическая панель в сборе.

На практике фотоэлектрические элементы используются в комплекте с дополнительным оборудованием, которое служит для преобразования тока, для его аккумуляции и последующего распределения между потребителями. В комплект домашней солнечной электростанции входят следующие устройства:

  1. Фотоэлектрические панели – основной элемент системы, генерирующий электричество при попадании на него солнечного света.
  2. Аккумуляторная батарея – накопитель электроэнергии, позволяющий обеспечивать потребителей альтернативным электричеством даже в те часы, когда СБ его не вырабатывают (например, ночью).
  3. Контроллер – устройство, отвечающее за своевременную подзарядку аккумуляторных батарей, одновременно защищающее аккумуляторы от перезарядки и глубокого разряда.
  4. Инвертор – преобразователь электрической энергии, позволяющий получать на выходе переменный ток с требуемой частотой и напряжением.

Схематично система электроснабжения, работающая от солнечных батарей, выглядит следующим образом.

Схема довольно проста, но для того, чтобы она эффективно работала, необходимо правильно рассчитать рабочие параметры всех задействованных в ней устройств.

Расчет фотоэлектрических панелей

Первое, что необходимо знать, собираясь рассчитывать конструкцию фотоэлектрических преобразователей (панелей ФЭП), это количество электроэнергии, которое будет потреблять оборудование, подключенное к солнечным батареям. Просуммировав номинальную мощность будущих потребителей солнечной энергии, которая измеряется в Ваттах (Вт или кВт), можно вывести среднемесячную норму потребления электроэнергии – Вт*ч (кВт*ч). А требуемая мощность солнечной батареи (Вт) будет определяться, исходя из полученного значения.

Для примера рассмотрим перечень электрооборудования, которое сможет обеспечивать энергией небольшая солнечная электростанция мощностью 250 Вт.

Таблица взята с сайта одного из производителей солнечных панелей.

Налицо несоответствие между суточным потреблением электроэнергии – 950 Вт*ч (0,95 кВт*ч) и значением мощности солнечной батареи – 250 Вт, которая при непрерывной работе должна генерировать в сутки 6 кВт*ч электроэнергии (что намного больше обозначенных потребностей). Но раз уж мы говорим именно о солнечных панелях, то следует помнить, что свою паспортную мощность эти устройства способны развивать только в светлое время суток (примерно с 9-ти до 16-ти часов), да и то в ясный день. В пасмурную погоду выработка электроэнергии также заметно падает. А утром и вечером объем электроэнергии, вырабатываемой батареей, не превышает 20–30% от среднесуточных показателей. К тому же, номинальная мощность может быть получена с каждой ячейки только при наличии оптимальных для этого условий.

Почему номинал батареи 60 Вт, а она выдает 30? Значение 60 Вт производители ячеек фиксируют при инсоляции в 1000Вт/м² и температуре батареи – 25 градусов. Таких условий на земле, а тем более в средней полосе России, нет.

Все это учитывается, когда в конструкцию солнечных панелей закладывается определенный запас мощности.

Читайте также:
Сушильный шкаф для одежды, обуви и белья: популярные модели, критерии выбора

Теперь поговорим о том, откуда взялся показатель мощности – 250 кВт. Указанный параметр учитывает все поправки на неравномерность солнечного излучения и представляет собой усредненные данные, основанные на практических экспериментах. А именно: измерение мощности при различных условиях эксплуатации батарей и вычисление ее среднесуточного значения.

Когда узнаете объем потребления, выбирайте фотоэлектрические элементы, исходя из требуемой мощности модулей: каждые 100Вт модулей вырабатывают 400-500 Вт*ч в сутки.

Идем дальше: зная среднесуточные потребности в электричестве, можно рассчитать требуемую мощность солнечных батарей и количество рабочих ячеек в одной фотоэлектрической панели.

При осуществлении дальнейших расчетов будем ориентироваться на данные уже знакомой нам таблицы. Итак, предположим, что суммарная мощность потребления равна примерно 1 кВт*ч в сутки (0,95 кВт*ч). Как мы уже знаем, нам понадобится солнечная батарея, обладающая номинальной мощностью – не менее 250 Вт.

Предположим, что для сборки рабочих модулей вы планируете использовать фотоэлектрические ячейки с номинальной мощностью – 1,75 Вт (мощность каждой ячейки определяется произведением силы тока и напряжения, которые генерирует солнечный элемент). Мощность 144-х ячеек, объединенных в четыре стандартных модуля (по 36 ячеек в каждом), будет равна 252 Вт. В среднем с такой батареи мы получим 1 – 1,26 кВт*ч электроэнергии в сутки, или 30 – 38 кВт*ч в месяц. Но это в погожие летние дни, зимой даже эти значения можно получить далеко не всегда. При этом в северных широтах результат может быть несколько ниже, а в южных – выше.

Есть солнечные батареи – 3,45 кВт. Работают параллельно с сетью, поэтому КПД – максимально возможный:

  • июнь 467кВт*ч.
  • июль 480 кВт*ч.
  • август 497 кВт*ч.
  • сентябрь 329 кВт*ч.
  • октябрь 305 кВт*ч.
  • ноябрь 320 кВт*ч.
  • декабрь 216 кВт*ч.
  • январь 2014 пока 126 кВт*ч.

Эти данные чуть выше средних значений, т. к. солнца было больше обычного. Если циклон затяжной будет, то выработка в зимний месяц может не превысить 100-150 кВт*ч.

Представленные значения – это киловатты, которые можно получить непосредственно с солнечных батарей. Сколько же энергии дойдет до конечных потребителей – это зависит от характеристик дополнительного оборудования, встроенного в систему электроснабжения. О них мы поговорим позже.

Как видим, количество солнечных элементов, необходимых для генерирования заданной мощности, можно рассчитать лишь приблизительно. Для более точных расчетов рекомендуется использовать специальные программы и онлайн калькуляторы солнечной энергии, которые помогут определить требуемую мощность батареи в зависимости от многих параметров (в том числе, и от географического положения вашего участка).

Если с первого раза произвести правильный расчет фотоэлектрических панелей не удалось (а непрофессионалы очень часто сталкиваются с подобной проблемой), это не беда. Недостающую мощность всегда можно будет восполнить, установив несколько дополнительных фотоэлементов.

Разновидности фотоэлектрических элементов

С помощью настоящей главы постараемся развеять заблуждения, касающиеся преимуществ и недостатков наиболее распространенных фотоэлектрических элементов. Это упростит вам выбор подходящих устройств. Широкое распространение сегодня получили монокристаллические и поликристаллические кремниевые модули для солнечных батарей.

Так выглядит стандартный солнечный элемент (ячейка) монокристаллического модуля, который можно безошибочно отличить по скошенным углам.

Ниже представлено фото поликристаллической ячейки.

Какой модуль лучше? Пользователи FORUMHOUSE активно спорят по этому поводу. Кто-то считает, что поликристаллические модули работают более эффективно при пасмурной погоде, при этом монокристаллические панели демонстрируют превосходные показатели в солнечные дни.

У меня моно – 175 Вт дают на солнце под 230 Вт. Но я отказываюсь от них и перехожу на поликристаллы. Потому что, когда небо чистое, электричества хоть залейся с любого кристалла, а вот когда пасмурно – мои вообще не работают.

При этом всегда найдутся оппоненты, которые после проведения практических замеров полностью опровергают представленное утверждение.

У меня получается все наоборот: поликристаллы очень чувствительны к затемнению. Стоит маленькому облачку пройти по солнцу, как это сразу отражается на количестве вырабатываемого тока. Напряжение, кстати, практически не меняется. Монокристаллическая же панель ведет себя более стабильно. При хорошем освещении обе панели ведут себя очень хорошо: заявленная мощность обеих панелей – 50Вт, обе эти самые 50Вт выдают. Отсюда мы видим, как улетучивается миф о том, что монопанели дают больше мощности при хорошем освещении.

Второе утверждение касается срока службы фотоэлектрических элементов: поликристаллы стареют быстрее монокристаллических элементов. Рассмотрим данные официальной статистики: стандартный срок службы монокристаллических панелей составляет 30 лет (некоторые производители утверждают, что такие модули могут работать до 50 лет). При этом период эффективной эксплуатации поликристаллических панелей не превышает 20-ти лет.

Действительно, мощность солнечных батарей (даже с очень высоким качеством) с каждым годом эксплуатации уменьшается на определенные доли процента (0,67% – 0,71%). При этом в первый год эксплуатации их мощность может снизиться сразу на 2% и 3% (у монокристаллических и поликристаллических панелей – соответственно). Как видим, разница есть, но она незначительна. А если учесть, что представленные показатели во многом зависят от качества фотоэлектрических модулей, то разницу и вовсе можно не брать во внимание. Тем более, известны случаи, когда дешевые монокристаллические панели, изготовленные нерадивыми производителями, теряли до 20% своей мощности в первый же год эксплуатации. Вывод: чем надежнее производитель фотоэлектрических модулей, тем долговечнее его продукция.

Многие пользователи нашего портала утверждают, что монокристаллические модули всегда дороже поликристаллических. У большинства производителей разница в цене (в пересчете на один ватт генерируемой мощности) на самом деле ощутима, что делает покупку поликристаллических элементов более привлекательной. Поспорить с этим нельзя, но не поспоришь и с тем, что КПД монокристаллических панелей выше, чем у поликристаллов. Следовательно, при одинаковой мощности рабочих модулей поликристаллические батареи будут иметь большую площадь. Иными словами, выигрывая в цене, покупатель поликристаллических элементов может проиграть в площади, что при недостатке свободного пространства под установку СБ может лишить его так очевидной на первый взгляд выгоды.

У распространенных монокристаллов КПД, в среднем, равняется 17%-18%, у поли – около 15%. Разница – 2%-3%. Однако по площади эта разница составляет – 12%-17%. С аморфными панелями разница еще нагляднее: при их КПД – 8-10% монокристаллическая панель может быть по площади в два раза меньше аморфной.

Аморфные панели – это еще одна разновидность фотоэлектрических элементов, которые пока не успели стать достаточно востребованными, несмотря на свои очевидные преимущества: низкий коэффициент потери мощности при повышении температуры, способность генерировать электроэнергию даже при очень слабом освещении, относительная дешевизна одного производимого кВт энергии и так далее. А одна из причин низкой популярности кроется в их весьма ограниченном КПД. Аморфные модули еще называют гибкими модулями. Гибкая структура значительно облегчает их установку, демонтаж и хранение.

Не знаю, кто это аморфные рекламирует. КПД у них низкий, места почти в два раза больше занимают, при этом с возрастом КПД, так же, как и у кристаллических, снижается. Классические модули рассчитаны на 25 лет эксплуатации с потерей КПД в 20%. Плюс у аморфных пока только один: выглядят, как черное стекло (можно весь фасад такими покрыть).

Выбирая рабочие элементы для строительства солнечных батарей, в первую очередь следует ориентироваться на репутацию их производителя. Ведь именно от качества зависят их реальные рабочие характеристики. Также нельзя упускать из вида условия, при которых будет производиться монтаж солнечных модулей: если площадь, отведенная под установку солнечных батарей, у вас ограничена, то целесообразно использовать монокристаллы. Если недостатка в свободном пространстве нет, то обратите внимание на поликристаллические или аморфные панели. Последние могут оказаться даже практичнее панелей кристаллических.

Читайте также:
Спальня в стиле "барокко" (41 фото): "рококо" в дизайне интерьера, ремонт в комнате

Приобретая готовые панели от производителей, можно значительно упростить себе задачу по строительству солнечных батарей. Для тех же, кто предпочитает все создавать своими руками, процесс изготовления солнечных модулей будет описан в продолжении настоящей статьи. Также в ближайшее время мы планируем рассказать о том, по каким критериям следует выбирать аккумуляторы, контроллеры и инверторы – устройства, без которых ни одна солнечная батарея не сможет функционировать полноценно. Следите за обновлениями нашей статейной ленты.

На фото изображены 2 панели: самодельная монокристаллическая на 180Вт (слева) и поликристаллическая от производителя на 100 Вт (справа).

О самых популярных альтернативных источниках энергии вы сможете узнать в соответствующей теме, открытой для обсуждения на нашем портале. В разделе, посвященном строительству автономного дома, можно узнать много интересного об альтернативной энергетике и о солнечных батареях, в частности. А небольшой видеосюжет расскажет об основных элементах стандартной солнечной электростанции и об особенностях установки солнечных панелей.

Солнечные генераторы

  1. Солнечный генератор: устройство и принцип работы
    1. Возможности солнечных генераторов
    2. Простейшее устройство солнечного генератора
  2. Солнечный генератор – альтернативный источник энергии
    1. Устройство и принцип работы
    2. Где применяются?
    3. Преимущества устройства
    4. Можно ли собрать устройство самостоятельно?
  3. Особенности генераторов на солнечных батареях
    1. Возможности солнечных генераторов
  4. Сферический генератор солнечной энергии
    1. Изобретение германского архитектора
    2. Как это работает?
  5. Солнечный генератор своими руками: инструкция по изготовлению альтернативного источника энергии
    1. Как работает генератор солнечной энергии
    2. Что нужно для работы
    3. Как правильно выбрать тип фотопреобразователя
    4. Как сделать каркас для пластин
    5. Выбор прозрачного элемента
    6. Установка кремниевых фотоэлементов
    7. Как протестировать смонтированный агрегат
    8. Завершающий этап работы
    9. Где и как разместить генератор

Солнечный генератор: устройство и принцип работы

Явление фотоэффекта было открыто очень давно. Однако, технические сложности и высокая стоимость фотопанелей долго не позволяли использовать в быту солнечную энергию. Однако, с развитием научно-технического прогресса, солнечный генератор в современных условиях становится в один ряд с традиционными источниками энергии. Таким образом, в ближайшей перспективе, это устройство станет одним из наиболее вероятных альтернативных источников электрической энергии.

Возможности солнечных генераторов

Конструкция солнечного генератора позволяет легко и просто осуществлять его установку и подключение. Именно эти факторы позволяют широко применять это устройство. Мощность такого генератора может регулироваться до необходимого значения. Параллельное подключение батарей позволяет увеличить мощность, а последовательное подключение повышает напряжение.

Современные генераторы могут производить напряжение от 220 вольт и выше. Однако, получаемый ток, является постоянным и не подходит для многих потребителей. Поэтому, приходится использовать специальные устройства, преобразующие постоянный ток в переменный. Электрический ток с высоким напряжением достаточно сложно преобразовывать, поэтому, диапазон работы солнечных генераторов составляет 12-48 вольт.

На продуктивную работу генератора влияют многие факторы. Прежде всего, это время года и суток, климат в той или иной местности, а также место установки оборудования. Панели должны вращаться относительно движения солнца, чтобы собрать максимальное количество солнечных лучей.

Простейшее устройство солнечного генератора

Простейшая схема солнечного генератора на 12 вольт включает в себя цепочку из 36 фотоэлектрических элементов, последовательно соединенных между собой. Параметры каждого из них могут существенно различаться из-за физических особенностей, связанных с чистотой кристаллов, толщиной элементов и другими технологическими процессами. Поэтому, величина вырабатываемого тока определяется по наименьшему значению какого-либо фотоэлемента. В связи с этим, перед началом сборки фотоэлементов в общую батарею, они тщательно проверяются и подбираются по всем параметрам.

Таким образом, солнечный генератор можно собрать на любое значение тока и напряжения с помощью последовательно-параллельных комбинаций. Особенности конструкции, делают эти устройства более эффективными в загородных домах, на больших открытых участках. Во многих случаях, они вполне успешно заменяют традиционные источники энергии.

Солнечный генератор – альтернативный источник энергии

  • Устройство и принцип работы
  • Где применяются?
  • Преимущества устройства
  • Можно ли собрать устройство самостоятельно?

В настоящее время актуальной становится обеспеченность энергоресурсами отдаленных и труднодоступных районов. Причин этому несколько. Во-первых, электричество – незаменимый элемент комфортного существования современного человека. Во-вторых, снижение затрат за пользование электричеством и постоянная бесперебойная его подача имеют большое значение в наше время. Солнечный генератор – это прибор, с помощью которого можно решить вопросы энергообеспеченности и экономии энергоресурсов.

Устройство и принцип работы

Солнечный генератор представляет собой металлический корпус-моноблок со съемной крышкой. Он состоит из нескольких несложных элементов:

  1. Фотопанели, которые создают постоянный ток.
  2. Аккумулятор для накопления энергии.
  3. Инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный.
  4. Контроллер заряда, накапливающий энергию в аккумуляторе.

Принцип работы: солнечная панель собирает энергию от солнца и сохраняет её в аккумуляторе для использования в дальнейшем. При этом вырабатывается постоянный ток. Также батареи обеспечивают питание максимальной нагрузки, то есть ток нагрузки обеспечивает сумма токов от солнечной батареи и аккумулятора.

Если нужно получить 220В переменного тока, то следует использовать преобразователи постоянного тока в переменный. Энергия солнца в генераторе может применяться также напрямую разными нагрузками постоянного тока.

Солнечный генератор электроэнергии имеет предохранительные модули, защищающие от превышения допустимых значений тока и напряжения. Что важно – если в какое-то время нет солнечных лучей, то генератор можно подзарядить от обыкновенной электросети.

Где применяются?

Солнечные генераторы бывают разных моделей и имеют различные характеристики (а именно производительность, ёмкость аккумулятора, время, необходимое для зарядки и т.д.). Но чаще всего у них у всех выходные параметры – розетки на 220 В и выходы на 12 В, а также в наличии дисплей, отображающий работу прибора.

Несмотря на свою универсальность, генераторы на солнечных батареях зависят от погодных условий. А потому могут применяться только в качестве резервного или вспомогательного источника электроэнергии. Особую актуальность это имеет для жилых домов, тем более в отдаленных уголках страны и районах с нестабильным электроснабжением.

Солнечные батареи устанавливаются на улице в местах с наибольшим доступом солнечных лучей, ведь их эффективность напрямую зависима от освещенности. Чаще всего ставят их на крышах домов либо на других подходящих участках. При этом желательно предусмотреть возможность менять угол наклона фотоэлементов. Например, увеличив её до 75-80 градусов, получаем то, что лучи солнца в 12-00 дня практически перпендикулярны поверхности батареи. Солнечные батареи устанавливаются и подключаются очень просто, их удобно обслуживать. К генератору они подключаются с помощью специального сетевого шнура.

Читайте также:
ШИМ стабилизаторы постоянного напряжения и тока

Солнечный генератор создан для использования в качестве основного и дополнительного (резервного, аварийного) источника тока частных домов и коттеджей, дач, объектов торговли, демонстрационных площадок, туристических баз и тому подобное. У него весьма обширный спектр использования. Можно применять для обеспечения электричеством осветительных и бытовых приборов (холодильников, телевизоров, ноутбуков, компьютеров, оргтехники), электроинструмента, дренажных и циркуляционных насосов, отопительных котлов и так далее. Время автономной работы у всех моделей разное, но практически все они довольно производительны и могут работать непрерывно до 10-12 часов.

Преимущества устройства

Солнечный генератор имеет такие преимущества:

  1. Не зависит от электросети, заряд от энергии солнца.
  2. Возможность подзарядки от сети 220 В (или даже от прикуривателя).
  3. Выходная мощность переменного тока до 1500 Вт.
  4. На выходе 220 В переменного и 12 В постоянного тока.
  5. Не боится короткого замыкания.
  6. Не зависит от топлива (бензин, дизельное топливо), так как его не потребляет.
  7. Работа без шумов.
  8. Отсутствие вредных выбросов, альтернативный источник электроэнергии.
  9. Возможность применения в помещениях без вентиляции.
  10. Эстетичный дизайн, компактность и удобство использования.
  11. Наличие светодиодного индикатора зарядки аккумулятора.
  12. Регулируемый кронштейн для крепления солнечных панелей.
  13. Легко транспортируется.
  14. Экономит электроэнергию.

Свой генератор электричества – удовольствие не из дешевых. На начальном этапе придётся понести определенные затраты на его приобретение и установку. Он дороже привычных топливных моделей. Но не стоит об этом беспокоиться, так эти первоначальные инвестиции достаточно быстро окупятся, и уже спустя несколько лет Вы будете наслаждаться бесперебойным электроснабжением, экономя при этом свои деньги.

Можно ли собрать устройство самостоятельно?

Сейчас можно приобрести любую модификацию солнечного генератора, а можно сделать его своими руками. Для этого достаточно иметь необходимые знания по его строению и принципу работы. Можно собрать генератор электрической энергии с любым напряжением и током на выходе путем соединения цепочек фотоэлементов или батарей в последовательно-параллельные комбинации. При этом важно помнить, что параллельное подключение увеличивает мощность, а последовательное – напряжение.

Ни для кого не секрет, что природные ресурсы, используемые человеком, начинают заканчиваться. А благодаря альтернативным источникам энергии, таким как солнечный генератор можно сохранить природные ресурсы и восстанавливать их запасы. В наше время появились технологии, позволяющие использовать на пользу человека щедрый источник энергии – солнечные лучи.

Солнце – это безвозмездный совершенно чистый и неиссякаемый источник энергии. Генератор электрической энергии, несомненно, будет способствовать сохранению экологии на нашей планете и жизни будущих поколений.

Особенности генераторов на солнечных батареях

Сегодня для энергообеспечения частных домов все чаще используются разного рода генераторы. Особенно это актуально для отдаленных и труднодоступных регионов и районов с нестабильным электроснабжением. Чаще всего для этих целей применяются классические топливные варианты (дизельные или бензиновые), но нередко используются и не менее эффективные альтернативные варианты. Так, во многих странах очень развита ветроэнергетика (к примеру, в Нидерландах или в Австралии), а в последние годы все более востребованными становятся и солнечные генераторы.

Работают эти устройства от привычных фотопанелей, производящих электричество. Также в обязательном порядке такой генератор имеет аккумулятор большой емкости (для накопления энергии), инвертор (для преобразования тока) и контроллер питания (для регулирования работы и зарядки батарей). Кроме того, в генераторе должны быть предохранительные модули, срабатывающие при превышении допустимых значений тока/напряжения.

Технические характеристики (параметры аккумулятора, время зарядки, производительность, выходные параметры) и коммутационные разъемы зависят от конкретной модели и производителя. Как правило, у таких солнечных генераторов имеются классические выходные розетки 220 В и выходы на 12 В. В некоторых модификациях предусмотрены даже USB-разъемы. Помимо этого обычно присутствует информативный дисплей для отображения всей рабочей информации.

Преимущества солнечных генераторов очевидны:

  • Независимость от обычного энергоснабжения;
  • Независимость от поставок топлива (бензин, дизель);
  • Отсутствие расходов на топливо;
  • Бесшумная работа (что очень актуально для частного дома);
  • Возможность подзарядки от электросети (для некоторых моделей – даже от прикуривателя);
  • Возможность использования в невентилируемых закрытых комнатах.

Сами солнечные батареи размещаются, естественно, на улице, к генератору они подсоединяются при помощи специального кабеля (он всегда входит в комплект).

Возможности солнечных генераторов

Спектр использования гелиогенераторов достаточно обширен. Их можно использовать для зарядки и питания ноутбуков, телевизоров, минихолодильников, энергосберегающих ламп и прочей бытовой техники. Время автономной работы зависит от конкретной модели, но, как правило, такие устройства достаточно производительны и способны, например, обеспечить энергией холодильник в течение суток.

Принцип же работы генераторов на солнечных батареях очень прост. Фотопанель вырабатывает постоянный ток, который поступает в генератор. Инвертор преобразует его в переменный, который и подается на бытовую нагрузку. А через контроллер заряда энергия накапливается в аккумуляторной батарее. При отсутствии солнечных лучей генератор может заряжаться от стандартной электросети.

Безусловно, такой агрегат является вспомогательным энергоисточником, так как, несмотря на все свои преимущества, все-таки зависит от погодных условий. Однако для многих частных домов он может стать идеальным решением проблем энергообеспечения. Ведь для работы ему не требуется дорогостоящее топливо, его можно установить в любой комнате, и он не создает вредных выхлопов.

Конечно, первоначальные затраты на приобретение солнечных генераторов выше, чем для классических топливных моделей. Однако эти расходы окупаются достаточно быстро за счет отсутствия необходимости постоянного приобретения топлива. Кроме того, отпадает проблема хранения топливных емкостей, заполненных пожароопасными горючими составами. А значит, минимизируется вероятность случайного возгорания.

Нередко для энергообеспечения используются комплексные установки, в которых объединяют солнечные и ветрогенераторы. Такие системы позволяют в полной мере использовать природные возможности региона и гарантируют стабильность электроснабжения.

Как сделать источник альтернативной энергии самостоятельно

Стоимость электроэнергии в России постоянно растёт, например, в Иркутской области цена киловатта выросла в 3 раза за последние пять лет (с 0,38 до 1,11 р. за кВт). Это подвигает владельцев частных домов искать альтернативные источники энергии. В данной статье рассмотрим самые популярные решения: солнечные панели, тепловой насос и ветрогенератор.

  1. Как сделать солнечные панели
  2. Принцип работы
  3. Экономика получения энергии из солнца у себя дома
  4. Изготовление и сборка корпуса для панелей
  5. Сборка основных элементов
  6. Окончательная сборка системы
  7. Несколько важных правил
  8. Изготовление теплового насоса
  9. Принцип работы и типология
  10. Важно знать
  11. Экономика получения такой энергии
  12. Как сделать ветрогенератор
  13. Принцип работы
  14. Классификация ветрогенераторов
  15. Создание ветрового колеса
  16. Изготовление мачты
  17. Манипуляции с автомобильным генератором
  18. Шаг №4: завершение сборки конструкции
  19. Заключение

Как сделать солнечные панели

Принцип работы

Принцип работы данного источника энергии основан на способности фотоэлементов преобразовывать энергию солнечного света в электрическую. Такие устройства состоят из:

  • Солнечных панелей. Представляют собой комплекс элементов, преобразующих поток электронов из поступающего солнечного света.
  • Аккумуляторов. Обычно устанавливается несколько батарей, особенно если речь идёт о большом доме. В процессе эксплуатации можно добавить дополнительных аккумуляторов.
  • Контроллеров. Такие устройства используются для обеспечения оптимальной зарядки аккумуляторов. Их функция заключается в предотвращении перегрева батарей в результате перезарядки.
  • Инверторов. Предназначение этих приборов заключается в преобразовании электрического тока. АКБ генерируют ток с низким напряжением, поэтому возникает необходимость в его преобразовании с помощью инверторов. Для частного использования достаточно мощности 3-5 кВт.
Читайте также:
Тепловая пушка на отработанном масле своими руками

В батареях, предназначенных для использования в частных домах, применяются кремниевые фотоэлементы. Существует две разновидности данных элементов:

  • Поли-кристаллические. Весьма хрупкие, требуют максимально бережного обращения. Характеризуются низким КПД (10-15%), небольшим эксплуатационным периодом (до 20 лет). Единственное достоинство – дешевизна.
  • Моно-кристаллические. Характеризуются надежностью, прочностью, продолжительным сроком службы (при правильной эксплуатации до 50 лет) и высоким КПД (25-30%). Единственный недостаток – относительно высокая стоимость.

Экономика получения энергии из солнца у себя дома

В большинстве регионов Российской Федерации (кроме Ленинградской области и ещё некоторых субъектов на северо-западе) количество солнечных дней преобладает над пасмурными. Поэтому использование солнечной энергии в таких регионах рационально. При затратах на оборудование среднестатистического частного дома (80 кв.м.) в 100 т.р. они окупаются за 1-2 года.

Отличительная особенность таких источников энергии заключается в том, что они не способны выдавать высокого напряжения. В среднем (зависит от конкретной модели) одна солнечная батарея выдаёт напряжение 18-21 В. Такого тока хватает для подзарядки аккумулятора на 12 вольт. Инвертор, АКБ и контроллер необходимо приобретать готовыми, ибо это довольно сложные с технической точки зрения приборы. Солнечные панели можно изготовить самостоятельно. Как сделать такой альтернативный источник энергии своими руками мы расскажем далее.

Изготовление и сборка корпуса для панелей

Для создания корпуса солнечной панели понадобятся следующие материалы:

  • Бруски (размер произвольный, оптимальный 25х25 мм).
  • Фанера (или подобный листовой материал, например, OSB).
  • Оргстекло.
  • Силикон.
  • ДВП.

Из фанеры с помощью электролобзика (можно использовать ножовку, но лобзиком быстрее) вырезается днище корпуса. Размер выбирается, исходя из количества фотоэлементов и площади крыши.

Из брусков изготавливается рамка, в которую вставляются листы фанеры. По всему периметру конструкции с шагом 20-25 см сверлятся отверстия диаметром примерно 1 см. Они нужны для предотвращения перегрева конструкции при эксплуатации.

Сборка основных элементов

Из ДВП вырезается подложка по размеру корпуса, изготовленного ранее. После нарезки на листовом материале делаются вентиляционные отверстия с шагом 5-7 см. В конце корпус обрабатывается антисептиком (или специализированной пропиткой для дерева) и покрывается краской в два слоя. Такая мера нужна для предотвращения гниения древесины в результате постоянного воздействия ультрафиолетовых лучей и атмосферных осадков.

Фотоэлементы выкладываются на подложку из ДВП и производится распайка этих элементов последовательным соединением. Отдельные элементы соединяются в ряды, а затем несколько рядов объединяются в единую систему.

После спайки фотоэлементы необходимо перевернуть на другую сторону и зафиксировать силиконом. Затем с помощью мультиметра проверяется величина выходного напряжения. Оптимальное значение: 18-20 В.

Следующий этап – тестирование. Собранные батареи подключаются на несколько дней. За этот промежуток проверяется их работоспособность. Убедившись в исправности системы, производится герметизация стыков.

Окончательная сборка системы

Первым делом все провода выводятся наружу, чтобы их можно было подключить к приборам. Из оргстекла (можно использовать обычный стеклорез) вырезается крышка. Она закрепляется к краям корпуса саморезами по металлу (у них шляпка больше, что обеспечивает большую прочность конструкции).

Солнечные элементы можно заменить на цепь из диодов типа Д223Б. Солнечная панель, с 36-ю такими диодами обеспечит напряжение около 12В. Перед сборкой конструкции необходимо удалить краску с диодов, замочив их в ацетоне. Далее размещается на пластиковой панели и производится распайка. Собранная конструкция помещается в прозрачный кожух, стыки обрабатываются герметиком.

Несколько важных правил

Чтобы обеспечить работоспособность изготовленной системы, учитывайте следующие параметры:

  • Солнечные батареи нельзя располагать в тени (от деревьев или построек), в противном случае она не будет оптимально функционировать. Учитывайте это при составлении чертежа.
  • Для обеспечения максимального КПД установки, фотоэлементы должны быть направлены в сторону солнца. Исходя из этого, в северном полушарии батареи необходимо направлять на юг, в южном полушарии на север.
  • Панель желательно размещать под углом, равным географической широте. В таком случае солнечные лучи будут попадать на панели под оптимальным углом.
  • Все элементы конструкции необходимо периодически чистить.

Изготовление теплового насоса

Тепловые насосы обеспечивают отопление и горячую воду, используя грунт, воду и даже воздух.

Принцип работы и типология

Насосам необходимо электричество, следовательно, их нужно использовать в сочетании с другим источником энергии. Работают они на веществах вроде фреона. Их специфика заключается в закипании только при низких температурах. В газообразном состоянии, вещество начинает выдавать тепло. Установка состоит из трех частей: внутренний контур, внешний контур и контур насоса.

Внешний в основном закапывают в землю или опускают на дно водоема. Под воздействием внешних факторов циркулирующий фреон начинается нагреваться. Высокое давление насоса внешнего контура, превращает его в газообразное состояние. В итоге температура достигает 70С°.

Внутренний выполняет функцию распределителя, он разносит тепло, разогретое в насосе, по всему участку. Коллектор можно установить в любом удобном положении, как горизонтально, так и вертикально (иногда размеры участка не позволяют установить горизонтально).

Контур насоса опускают, в скважины на глубину 1-1,5 метра, предварительно пробурлив. Если же дом расположен подле озера, то прокладка теплообменника проходит в воде. Отлично подойдет компрессор от кондиционера. 120 л бак будет конденсатором. В бак устанавливается медный змеевик, он нужен для того, чтобы по нему циркулировал фреон. Важно чтобы стенки змеевика были толстыми не менее 1мм. Если проигнорировать данный параметр, то труба при намотке может подвергнуться деформации.

Благодаря такой конструкции, вода начинает прогреваться. Пластиковая бочка объемом в 130-140 литров подойдет для испарителя. В неё монтируется еще один змеевик, а соединять первый и второй бак будет компрессор.

ПВХ труба послужит патрубком испарителя. Он выполняет функцию регулировки жидкости. Испаритель погружают в водоём. Вода непосредственно начинает обтекать его и происходит реакция – испарение фреона. В конденсаторе образуется газ и подает тепло воде, в которой находится змеевик. Помещение начинает греться за счет циркуляции теплоносителя.

Важно знать

Чтобы добиться максимального КПД от используемого прибора, учитывайте эти простые правила:

  • Не обращайте внимания на температуру воды в источнике, главное ее стабильное присутствие.
  • Точные термодинамические расчеты являются гарантией, что система будет продуктивно работать
  • Правильная проектировка и грамотный монтаж насоса, избавят от многих проблем и обеспечат его стабильную работу.
  • Мощность является самым важным показателем отопительной конструкции. Исходя из этого, чем дороже составляющие части отопительной системы, тем выше мощность.

Идеальным условием считается любой водоем, расположенный на участке. Вариант насоса с использование воды, заметно сократит работы на земле. Эксплуатация насоса с использованием тепла земли, напротив, подразумевает немало земляных работ.

Экономика получения такой энергии

Главное отличие теплового насоса, от иных генераторов состоит в том, что до 70% энергии добывается из окружающей среды. Такая добыча энергии считается экологически чистой. Теперь рассмотрим вопрос об экономичности, сделать расчеты очень легко. Для начала посчитаем цену за 1кВт тепла, в определенном регионе.

Вот данные для расчета:

  • Сухие поленья — 4,000 кВт/кг.
  • Влажные поленья — 3,100 кВт/кг.
  • Антрацит — 5,900 кВт/кг.
  • Уголь- 3,050 кВт/кг.
  • Топливо- 11,900 кВт/кг.
  • Мазут — 11,000 кВт/кг.
  • Газ (природный) — 11,000 кВт/м3.
  • Газ (сжиженный)- 22,800 кВт/м3.
Читайте также:
Устройство дверного замка: классификация и конструкционные особенности

Собственно после подсчетов, надо принять существенное решение по эксплуатированию того или иного источника тепла.

Как сделать ветрогенератор

Прародителем таких устройств являются ветряные мельницы, которыми пользовались сотни лет назад. Они позволяют круглый год получать электроэнергию в любых количествах (в зависимости от мощности генератора и погодных условий).

Принцип работы

Ветрогенератор преобразовывает механическую энергию (получаемую за счет вращения генератора) в электроэнергию. На таком принципе основана работа, к примеру, ГЭС (только вместо ветра используется течение). Любой ветрогенератор состоит из:

  • Лопастей, вращающихся элементов, приводящих ротор в движение.
  • Генератора, вырабатывающего переменный ток.
  • Аккумуляторных батарей, служащих средством накопления и оптимизации вырабатываемой электроэнергии.
  • Контролера, призванного перерабатывать переменный ток в постоянный.
  • Инвертора, преобразовывающего постоянный ток в переменный, благодаря которому функционируют бытовые приборы.
  • Мачты, позволяющей поднимать лопасти на необходимую высоту.

Максимальная мощность системы зависит в большей степени от общей площади лопастей. Использование ветрогенераторов рентабельно только для регионов со среднегодовой скоростью ветра от 6 м/сек. Такие показатели имеют всего несколько субъектов РФ.

Классификация ветрогенераторов

Существует несколько классификаций данных устройств:

  • По расположению оси: горизонтальные и вертикальные. Первые позволяют совершать автоматизированный поворот в целях поиск ветра. Вертикальные размещаются на земле, имеют меньший КПД, но более просты в обслуживании.
  • По количеству лопастей: одно-, двух-, трех- и многолопастные. Последняя разновидность предназначена для регионов с низкой среднегодовой скоростью ветра. Требует использование специального редуктора, что повышает себестоимость системы. Поэтому многолопастные ветрогенераторы применяются довольно редко.
  • По материалу, из которого изготовлены лопасти: парусные и жесткие. Первые более просты в изготовлении, при этом требуют регулярной замены в связи с низкой прочностью. Жесткие лопасти дороже, сложнее в изготовлении, но более долговечны.
  • По шагу винта: корректируемые и фиксируемые. Первый тип позволяет увеличить диапазон рабочих скоростей, имеет больший вес и крайне сложен в изготовлении. Фиксируемые генераторы проще и практичнее, поэтому они более популярны.

Далее мы рассмотрим, как сделать тихоходный ветрогенератор из использованного автомобильного генератора.

Создание ветрового колеса

Лопасти являются важнейшей частью ветронератора, так как они определяют работоспособность остальных элементов. Изготовить лопасти можно из подручных материалов: ткань, дерево, пластик, поликарбонат, металл и т.д.

Мы рассмотрим технологию изготовления из обычной канализационной ПВХ трубы. В пользу такого материала говорит его устойчивость к влаге, низкая стоимость и простота в обработке. Для изготовления лопастей делаем следующее:

  1. Определяем необходимую длину лопасти. Оптимальный вариант – в 5 раз больше диаметра имеющейся трубы.
  2. Распиливаем ножовкой по металлу или лобзиком трубу вдоль на 4 части. Одна из них в дальнейшем будет использована в качестве шаблона.
  3. Обрабатываем края наждачной бумагой, убирая появившиеся в ходе резки заусеницы.
  4. Закрепляем обработанные лопасти и генератора на алюминиевом диске.

Желательно использовать ПВХ трубу толщиной от 4 см – в таком случае лопасти будут выдерживать сильные порывы ветра. Не делайте лопасти слишком длинными – они менее прочными. Если требуется обеспечить электроснабжение для большого дома, лучше увеличить количество элементов, а не их размеры.

Изготовление мачты

Как и в случае с лопастями, мачту можно изготовить из подручных средств. Мы рекомендуем воспользоваться стальной трубой диаметром не менее 15 см – такой материал достаточно прочен и прост в обработке. Минимальная длина мачты – 7 м.

Если на участке много построек или деревьев, то рекомендуется поднять колесо на 1-1,5 метра. В противном случае не будет обеспечено равномерное движение воздушных потоков. Фиксирующие колышки и мачту необходимо залить бетоном – это обеспечит их надежную фиксацию. В раствор обязательно добавлять арматуру (или другие ненужные металлические элементы).

Манипуляции с автомобильным генератором

Делаем следующее:

  1. Просверливаем отверстия в генераторе, позволяющие зафиксировать магниты в полюсах ротора.
  2. Устанавливаем магниты, чередуя полюса (плюс – минус – плюс и т.д.). Образовавшиеся пустоты заполняем эпоксидной смолой или подобным материалом. Ротор оборачиваем бумагой.
  3. Перематываем катушку по трехфазной схеме, не меняя направление витков.

По завершению работ тестируем генератор. Оптимальный показатель: напряжение 25-30В при 300 об/мин. Если мощность получилась меньше, добавляем витков на катушке.

Шаг №4: завершение сборки конструкции

Поворотная ось генератора изготавливается из металлической трубы с двумя подшипниками, а хвостовая часть из оцинковки (минимальная толщина – 1,2 мм). Также создается рама, позволяющая закрепить генератор к мачте. Лучше использовать профильную трубу.

Важно: расстояние между мачтой и лопастью должно быть не менее 25 см.

Для обеспечения работоспособности системы дополнительно приобретается и устанавливается контроллер, инвертор и АКБ. Ёмкость батарей высчитывается исходя из мощности генератора, которая зависит от трёх факторов: габариты колеса, количество лопастей и среднегодовая скорость ветра.

Заключение

Задумались, какой метод альтернативного электроснабжения выбрать? Если вы живете в регионе с большим количеством ясных дней, оптимально воспользоваться солнечными батареями. Для субъектов со среднегодовой скоростью ветра от 6 м/сек рационально соорудить ветрогенератор. Тепловой насос мы посоветуем тем, у кого есть хотя бы минимальные инженерские навыки, так как подобное устройство сложно в изготовлении и обслуживании.

Как сделать солнечную батарею своими руками

Как сделать солнечную батарею своими руками?

Многие компании в интернете реализуют уже готовые собранные панели, которые напрямую подключаются к потребителю. Но, такие устройства имеют куда большую стоимость, чем отдельные элементы. В связи с особенностью климатического пояса полностью перейти на солнечную электроэнергию у вас вряд ли получится, поэтому и готовые солнечные батареи смогут окупиться только через 10 — 40 лет. Чтобы сэкономить на дорогостоящих заводских панелях, куда выгоднее приобрести фотоэлектрические модули, комплектующие к ним и заняться сборкой ячеек в единую солнечную батарею самостоятельно.

Конструкция и принцип работы солнечной батареи

Прежде чем начать монтаж системы преобразования света в электроэнергию, нужно понять общие принципы ее функционирования.

Все существующие, на текущий момент солнечные батареи построены на основе полупроводниковых кристаллов. Кванты света, падая на них, лишаются свободных электронов и протонов, которые впоследствии, через PN-переход, разделяются и отправляются уже по проводам дальше.

Ежесекундно, на каждый метр площади поверхности Земли падает солнечный свет, эквивалентный более чем 100 Вт электроэнергии. Речь идет о тех периодах, когда небо затянуто облаками. При ярком солнечном свете этот показатель, конечно, выше. Один из вариантов использования солнечных батарей и обычной линии

Для практического домашнего использования, кванты светового потока преобразуются в электричество посредством полупроводников. Генерируемая мощность последних зависит от материала солнечной батареи и ее площади.

В идеальных случаях, для получения киловатта энергии необходимо около 10 м² поверхности полупроводника.

Затем, постоянный ток от них поступает на инвертор и контроллер, первый из которых преобразует его в переменный ток, повышая значения напряжения до применяемых в условиях быта. Второй заряжает аккумулятор, который будет использоваться в периоды снижения освещенности.

Где применяются солнечные генераторы

Солнечные генераторы бывают разных моделей и имеют различные характеристики (а именно производительность, ёмкость аккумулятора, время, необходимое для зарядки и т.д.). Но чаще всего у них у всех выходные параметры — розетки на 220 В и выходы на 12 В, а также в наличии дисплей, отображающий работу прибора.

Читайте также:
Что может цвет плитки

Несмотря на свою универсальность, генераторы на солнечных батареях зависят от погодных условий. А потому могут применяться только в качестве резервного или вспомогательного источника электроэнергии. Особую актуальность это имеет для жилых домов, тем более в отдаленных уголках страны и районах с нестабильным электроснабжением.

Солнечные батареи устанавливаются на улице в местах с наибольшим доступом солнечных лучей, ведь их эффективность напрямую зависима от освещенности. Чаще всего ставят их на крышах домов либо на других подходящих участках. При этом желательно предусмотреть возможность менять угол наклона фотоэлементов. Например, увеличив её до 75-80 градусов, получаем то, что лучи солнца в 12-00 дня практически перпендикулярны поверхности батареи. Солнечные батареи устанавливаются и подключаются очень просто, их удобно обслуживать. К генератору они подключаются с помощью специального сетевого шнура.

Солнечный генератор создан для использования в качестве основного и дополнительного (резервного, аварийного) источника тока частных домов и коттеджей, дач, объектов торговли, демонстрационных площадок, туристических баз и тому подобное. У него весьма обширный спектр использования. Можно применять для обеспечения электричеством осветительных и бытовых приборов (холодильников, телевизоров, ноутбуков, компьютеров, оргтехники), электроинструмента, дренажных и циркуляционных насосов, отопительных котлов и так далее. Время автономной работы у всех моделей разное, но практически все они довольно производительны и могут работать непрерывно до 10-12 часов.

Инструкция по изготовлению солнечной батареи

Вариантов самостоятельной сборки солнечных батарей множество. Технология зависит от количества солнечных элементов, приобретенных заранее, и дополнительных материалов, необходимых для изготовления корпуса. Важно запомнить: чем больше общая площадь панелей, тем мощнее оборудование, но вместе с тем вырастает и вес конструкции. В одной батарее рекомендуют применять одинаковые модули, так как эквивалентность тока приравнивается к показателям меньшего из элементов.

Сборка модульного каркаса

Дизайн модулей, как и их размеры, могут быть произвольными, поэтому вместо цифр ориентироваться следует на фото и выбрать любой индивидуальный вариант, подходящий для конкретных расчетов.

Наиболее дешевые солнечные элементы — панели без проводников. Чтобы сделать их готовыми к сборке батареи, необходимо первоначально припаять проводники, а это долгий и кропотливый процесс

Для изготовления корпуса, внутри которого будут закреплены солнечные элементы, необходимо подготовить следующий материал и инструмент:

  • листы фанеры выбранного размера;
  • невысокие рейки для бортиков;
  • клей универсальный или для древесины;
  • уголки и саморезы для крепежа;
  • дрель;
  • плиты ДВП;
  • куски оргстекла;
  • краска.

Берем кусок фанеры, который будет играть роль основания, и по периметру приклеиваем невысокие бортики. Рейки по краям листа не должны загораживать солнечные элементы, поэтому следим, чтобы высота их не превышала ¾ дюйма. Для надежности каждую приклеенную рейку дополнительно привинчиваем саморезами, а углы можно скрепить металлическими уголками.

Деревянный каркас — наиболее доступный вариант для размещения солнечных элементов. Его можно заменить рамой из алюминиевого уголка или покупным набором рама + стекло

Для вентиляции высверливаем отверстия в нижней части корпуса и по бортикам. Отверстий в крышке быть не должно, так как это грозит попаданием влаги. Крепление элементов будет производится на листы ДВП, которые можно заменить любым похожим материалом, главное условие – он не должен проводить электроток.

Маленькие отверстия для вентиляции необходимо просверлить по всей площади подложки, включая бортики и серединную рейку. Оно позволят регулировать уровень влаги и давления внутри каркаса

Крышку вырезаем из оргстекла, подгоняя под размеры корпуса. Обычное стекло слишком хрупкое для размещения на крыше. Для защиты деревянных частей используем специальную пропитку или краску, которой следует обработать каркас и подложку со всех сторон. Неплохо, если оттенок краски каркаса будет сочетаться с цветом кровельного покрытия.

Покраска выполняет не столько эстетическую функцию, сколько защитную. Каждую деталь следует покрыть минимум 2-3 слоями краски, чтобы в дальнейшем древесину не покоробило от влажного воздуха или перегрева

Монтаж солнечных элементов

Все солнечные модули раскладываем ровными рядами на подложке обратной стороной вверх, чтобы произвести пайку проводников. Для работы потребуется паяльник и припой. Места пайки предварительно необходимо обработать специальным карандашом. Для начала можно потренироваться на двух элементах, соединив их последовательно. Так же последовательно, цепочкой, соединяем все элементы на подложке, в результате должна получиться «змейка».

Каждый элемент устанавливаем строго по разметке и следим за тем, чтобы проводники соседних элементов пересекались в местах пайки

Соединив все элементы, аккуратно поворачиваем их лицевой стороной вверх. Если модулей много, придется пригласить помощников, так как одному спаянные элементы, не повредив, повернуть достаточно сложно. Но перед этим намазываем модули клеем, чтобы прочно закрепить их на панели. В качестве клея лучше использовать силиконовый герметик, причем наносить его следует строго по центру элемента, в одной точке, а не по краям. Это необходимо для предохранения пластин от поломок, если вдруг произойдет небольшая деформация основания. Лист фанеры может прогнуться или разбухнуть из-за изменения влажности, и стабильно приклеенные элементы просто треснут и выйдут из строя.

Закрепив модули на подложке, можно произвести пробный запуск панели и проверить функциональность. Затем основу помещаем в готовый уже каркас и фиксируем по краям шурупами. Чтобы исключить разряд аккумулятора через солнечную батарею, на панель устанавливаем блокировочный диод, закрепляя его герметиком.

Для соединения цепочек можно использовать медный провод или оплетку кабеля, которые фиксируют каждый элемент с обеих сторон, а затем закрепляются герметиком

Пробное тестирование помогает сделать предварительные расчеты. В данном случае они оказались верными — на солнце без нагрузки батарея производит 18,88 В

Сверху установленные элементы накрываем защитным экраном из оргстекла. Перед тем, как зафиксировать его, вновь проверяем работоспособность конструкции. Кстати, тестировать модули можно и в течении всего процесса установки и пайки, группами по нескольку штук. Следим за тем, чтобы герметик просох окончательно, так как его испарения могут покрыть оргстекло непрозрачной пленкой. Выходной провод оснащаем двухконтактным разъемом, чтобы в дальнейшем можно было использовать контроллер.

Одна панель собрана и полностью готова к работе. Все оборудование, включая купленные в интернете элементы, обошлось в 105 долларов

Как сделать каркас для пластин?

Для изготовления каркаса будущего генератора используют прочные деревянные рейки или алюминиевые уголки. Деревянный вариант считается менее практичным, так как материал требует дополнительной обработки во избежание последующего гниения и расслаивания.

Алюминий имеет гораздо более привлекательные физические характеристики и благодаря своей легкости не оказывает лишней нагрузки на крышу или другую опорную конструкцию, куда планируется установить агрегат.

Кроме того, за счет антикоррозийного покрытия металл не ржавеет, не гниет, не впитывает влагу и легко переносит воздействие любых агрессивных атмосферных проявлений.

Для создания каркасной конструкции из алюминиевых уголков сначала определяют размер будущей панели. При стандартном варианте на один блок используют 36 фотоэлементов размером 81 мм х 150 мм.

Читайте также:
Штукатурка камешковая: особенности материала и варианты нанесения

Для корректности последующей эксплуатации между фрагментами оставляют небольшой зазор (около 3-5 мм). Это пространство позволяет учесть изменение базовых параметров основы, подвергшейся воздействию атмосферных проявлений. В результате общий размер заготовки составляет 83 мм х 690 мм при ширине уголка каркаса в 35 мм.

После определения размеров из уголков выкраивают необходимые фрагменты и с помощью крепежных элементов собирают их в каркасные рамки. На внутреннюю поверхность конструкции наносят слой силиконового герметика, очень внимательно следя, чтобы не было пропусков и пустот.

От этого зависит целостность, прочность и долговечность монтируемой конструкции. Сверху укладывают защитный прозрачный материал (стекло с антибликовым покрытием, оргстекло либо поликарбонат со специальными параметрами) и надежно крепят его с помощью метизов (по 1 с короткой и по 2 с длинной части рамы и 4 по углам корпуса).

Для работы используют шуруповерт и шурупы подходящего диаметра. В конце прозрачную поверхность аккуратно очищают от пыли и мелкого мусора.

Солнечные батареи и ветрогенераторы

В последнее время в моду вошло использование альтернативных источников энергии для дома, таких как солнечные батареи и ветрогенераторы. Ресурсы солнечного света и ветра неиссякаемы, бесплатны, экологичны, они могут служить в качестве запасного варианта при перебоях электричества, либо же как самостоятельный постоянный источник.

Применение в северных районах страны, даже в нашей Ленинградской области, очень даже целесообразно, несмотря на недостаток солнечных дней. Современные технологии позволяют улавливать солнечные лучи даже в пасмурную погоду с густыми тучами и осадками, солнечные батареи круглогодично накапливают энергию и с успехом применяются в малосолнечных районах для обеспечения электроэнергией жилых и не только домов.

Принцип работы солнечных батарей

Фотоэлектрические реакции лежат в основе работы модулей, улавливающих энергию солнца. Получение электрического тока происходит по принципу эмиссии (испускания электронов) нагретых тел. Основой для панелей служит кремний.

Установка солнечных батарей

Часто местом крепления солнечных батарей выступает крыша дома, однако хотя это и неплохой вариант, но совсем не единственное место их установки. Также батареи можно подвесить на стену дома и на специальной стойке, когда можно каждый раз выбирать и менять местоположение.

Установка на стену дома предполагает отсутствие рядом с солнечными батареями густых высоких насаждений, деревьев.

Окупаются ли солнечные батареи для дома и дачи?

Особенно популярны солнечные и ветряные электростанции в Европе, где радеют за экологию, однако у нас в стране это считается больше диковинкой, чем явлением повсеместным. Но не все так страшно, как кажется, ведь экономическая выгода здесь тоже присутствует. Давайте подсчитаем, окупаются ли солнечные батареи при использовании в частном доме.

Найдите среднее арифметическое значение потребляемой электроэнергии за месяц в пределах года (сложите все значения по месяцам и разделите на 12). Чтобы получить необходимую мощность батарей, умножьте полученное число на 16. Например, семья из 4 человек потребляет за месяц в среднем 131 кВт, значит мощность солнечных батарей для такого дома или дачи должна составлять не менее 2100 кВт в час для полноценного обеспечения электроэнергией. Путем нехитрого вычисления можно сделать вывод, что солнечные батареи в частном доме — это отличный способ сэкономить на электричестве, причем затраты окупятся уже через 4-5 лет!

Применение ветрогенераторов для дома

Ветряной генератор (ветряк) — еще один альтернативный источник электроэнергии в частном доме. Его использование будет экономически обоснованным, если дом расположен на возвышенности, на открытом пространстве или в местности, где постоянно дуют ветра. Значение будет иметь не направление ветра, а его скорость. Для того, чтобы понять, насколько сильно дует ветер в вашей местности, проанализируйте данные о скорости ветра с любого сайта о погоде за 1-2 года. Также помните, что не любая модель ветряного генератора может преобразовывать ветер с невысокой скоростью, поэтому желательно, чтобы среднегодовая скорость ветра составляла 4-4,5 м/с.

В частном загородном доме ветрогенератор может спасти ситуацию, когда нет иной возможности получать электроэнергию централизованно, в этом случае вы сможете даже смастерить ветряной генератор самостоятельно из подручных материалов. Однако, помимо удаленности электросетей от дома, есть и другие причины использования ветряных генераторов: автономность и экономия.

Наиболее простым для изготовления своими руками является вертикальный ветрогенератор. Его конструкция имеет несколько крылообразных лопастей, под воздействием воздуха создается подъемная сила и она вращаются вокруг своей оси.

Использование альтернативных электростанций для загородного дома, как солнечных батарей, так и ветряного генератора, может быть целесообразно и экономически оправдано. Сделайте свою загородную жизнь более экологичной и рациональной!

Компания “Петербургские Просторы” предлагает вам загородные земельные участки. По вопросам приобретения обращайтесь по телефону: 8 (812) 241-71-48 . Всегда готовы ответить на вопросы, проконсультировать, подсказать лучшие варианты! Звоните!

Подведение итогов

Обеспечить частный дом дешевой электроэнергией вполне реально, и для этого не нужно изобретать велосипед — существует много проверенных способов, как сделать солнечную батарею самостоятельно. Да, у них КПД не самый высокий, но зато имеются другие преимущества, которые с лихвой перекрывают этот недостаток. Важно только принимать во внимание особенности климата конкретного района проживания. Как показывает практика, КПД гелиосистем выше в степях, где преобладает хорошая погода, тогда как в горных районах с высоким уровнем осадков интенсивность светового излучения меньше.

Изготовление солнечных батарей в домашних условиях дает возможность оптимизировать потребление электрической энергии — можно создать полностью автономную систему или же совместно использовать традиционные и альтернативные источники электроэнергии. Тут все зависит от потребностей и размеров бюджета.

Солнечный вегетарий для эффективного садоводства: делаем своими руками

Вегетарий называют солнечной теплицей, а также гелиотеплицей. Конструкция изобретена в середине ХХ века и востребована по сей день. Создать своими руками эффективную солнечную теплицу может каждый садовод, предварительно освоив особенности конструкции этого сооружения.

Особенности вегетария

Теплица вегетарий используется в климатических зонах, в которых невозможно выращивание определённых садовых культур на открытом грунте. Сооружение эффективно даже в довольно суровых условиях. Вегетарий позволяет собирать насыщенный урожай без энергозатрат на обогрев теплицы и не требует большого количества времени на уход за растениями. При этом можно вырастить экзотические культуры, которые не растут в обычной теплице.

Вегетарий позволяет получить более насыщенный и скорый урожай, чем обычная теплица

Устройство вегетария обязательно предполагает наличие одной капитальной стены с северной стороны. Эта часть конструкции обеспечивает защиту и создаёт комфортные условия внутри вегетария. Часто такие теплицы являются пристроенными к капитальному сооружению (дом, гараж из кирпича или блоков), поэтому нет необходимости в строительстве отдельной стены для гелеотеплицы. Возможно создание отдельно стоящего сооружения, но в таком случае важно обеспечить качество и теплоизоляцию капитальной стены.

Вегетарий позволяет максимально эффективно использовать солненчую энергию для выращивания растений

Вегетарий отличается от обычной теплицы множеством особенностей:

• отсутствием необходимости в дополнительном обогреве при температуре снаружи более -10 °C;

• наличием особой системы циркуляции воздуха, устраняющей необходимость в проветривании;

Читайте также:
Техника безопасности и первая помощь при поражении током

• сохранением баланса азота, кислорода, углекислого газа внутри;

• уменьшением частоты полива, так как внутри вегетария сохраняется оптимальная влажность;

• возможностью круглогодичного использования.

Конструкция вегетария предполагает полную светопроницаемость трёх стенок и крыши. На капитальную стену укладывается светоотражающая плёнка, поверхность также можно покрыть белой краской. Это актуально для существующих типов солнечных теплиц.

Видео: как работает вегетарий

Виды конструкций вегетария

Первоначальный вариант гелиотеплицы был изобретён в 50-х годах ХХ века и имел простую конструкцию из трёх прозрачных стенок, капитальной стены, прозрачной кровли. Такое сооружение часто называют скандинавским вегетарием, так как страны Западной Европы активно совершенствуют и используют теплицу для выращивания садовых культур в суровых условиях.

Скандинавский вегетарий может иметь небольшие размеры

Скандинавский тип конструкции прост в монтаже, не требует дополнительного обогрева, обеспечивает поступление солнечного света со всех сторон кроме северной. Наличие особой системы вентиляции уменьшает частоту полива, а растения чувствуют себя максимально комфортно. Недостатки теплицы выражены в лёгкости каркаса, невозможности использования в холодном климате зимой.

Китайский вариант вегетария считается более усовершенствованным. Он представляет собой сооружение с арочной кровлей. Особенности китайского вегетария заключаются в следующем:

• светопропускающее покрытие монтируется с южной стороны;

• северная, восточная и западная стены изготовлены из кирпича;

• в ночное время суток вегетарий автоматически укрывается утеплителем;

• внутри присутствует дополнительный обогрев, например, печь.

Теплица, построенная по китайскому методу, обладает надёжностью, долговечностью, эффективностью из-за наличия дополнительного обогрева в виде печи. Все эти преимущества позволяют выращивать разнообразные садовые культуры даже в холодном климате.

Китайский вегетарий отличается более сложной технологией строительства, чем скандинавский вариант. Для сооружения арочной теплицы по китайскому методу необходимо большое количество кирпича и точный расчёт нагрузки.

Внутри вегетария много пространства для садоводства

Для выращивания садовых культур часто используют скандинавский или классический вид солнечной теплицы. Они просты в монтаже и эксплуатации, обеспечивают высокую урожайность за короткий период.

Видео: вегетарий зимой

Фотогалерея: варианты теплицы вегетария

Подготовка к строительству

Перед началом строительства солнечной теплицы следует определить её расположение. Капитальная стена должна находиться с северной стороны. Если нет возможности пристроить сооружение к зданию, то следует выложить отдельную стену из кирпича. Часто вегетарий внешне напоминает пристенную теплицу, но имеет особую систему воздухообмена.

Важным моментом является правильная разметка относительно солнечной стороны

При проектировании следует учитывать особенности климата. В комфортных условиях с мягким климатом нужно расположить теплицу на естественном или искусственном склоне под углом 15–20°, а если зона более суровая — подойдёт уклон в 35–40°. В последнем случае необходимо дополнительное отопление и тепловентиляторы.

Размеры и чертежи

Размеры теплицы определяются индивидуально, но для комфортного и эффективного выращивания культур необходим участок не менее чем 5х4 м. Размер задней стены зависит от длины капитальной стены дома, к которому пристроена теплица. Ширина должна быть оптимальной для размещения грядок в несколько рядов. Высота сооружения составляет не менее 2 м.

На чертеже отражают все особенности и размеры сооружения

Перед созданием чертежа важно знать принцип работы вентиляции этой конструкции. Солнечные лучи падают на крышу теплицы перпендикулярно, хорошо прогревая воздух внутри. Система перфорированных труб и вентилятора обеспечивает перемещение воздуха внутри конструкции. В результате этого образуется смесь газов, которые создают оптимальную для растений атмосферу. При этом сохраняется влажность, что позволяет выращивать экзотические культуры. Обогрев обеспечивается тем, что нагретый солнцем воздух перемещается в трубы, размещённые в почве под грядками. Так прогревается грунт, сохраняется тепло в ночное время суток.

Теплообмен обеспечивает комфортную для растений атмосферу

Строительство теплицы Иванова или скандинавского варианта требует знания особенностей расположения коммуникаций.

Собранные трубы укладываются на подложку из керамзита и слегка заглубляются

На глубине около 30 см под площадью теплицы нужно проложить трубы, имеющие перфорацию в донной части. Расстояние между трубами составляет около 60 см, а отверстия располагаются в шаге 15 см друг от друга. Перфорация должна иметь диаметр примерно 7 мм, это необходимо для предотвращения образования конденсата внутри труб. Вся эта система располагается под тем же уклоном, что и общая конструкция.

Внешняя часть воздухозаборника выступает над поверхностью земли

В зимний период внешнюю часть прикрывают заглушками для предотвращения поступления холодного воздуха. Летом же такие приспособления не нужны. Комплекс труб для воздухообмена монтируется согласно схеме теплицы после установки фундамента, каркаса сооружения.

Материалы для строительства вегетария

Наиболее простой, но эффективный скандинавский вариант вегетария можно изготовить из доступных материалов. Каркас сооружают из металлических профильных труб или деревянных брусков. Первый вариант отличается долговечностью и надёжностью, а древесина более проста в монтаже и экологична. В любом случае необходима обработка каркаса антикоррозийным или антисептическим средством, подобранным в зависимости от используемого материала.

Металлические профильные трубы обеспечивают долговечность и прочность теплице

Внешнее покрытие часто представлено в виде прозрачного поликарбоната. Цветной материал не следует использовать для этой цели, так как он отличается меньшей светопропускной способностью. Крепление сотовых листов осуществляется термошайбами, а для заделки швов применяют качественные герметики. Для обустройства капитальной стены необходима белая краска или отражающая фольгированная плёнка. Для системы воздухообмена используют пластиковые водопроводные трубы, предварительно проделав отверстия на их нижней части.

Расчёт необходимого количества материалов

Для строительства вегетария необходим равномерный уклон примерно в 15°, начинающийся от капитальной стены. Наличие естественного уклона существенно уменьшает комплекс работ, в противном случае нужно создать искусственный путём снятия или добавления грунта. Это необходимо для ровной и правильной установки каркаса, опор, системы воздухообмена.

Уклон необходим для более эффективного освещения теплицы солнцем

После всех подготовительных мероприятий можно рассчитать количество материалов для работы. При этом учитывают следующие особенности:

• толщина сотового поликарбоната должна быть не менее 8 мм;

• расстояние между стойками каркаса — не менее 60 см;

• сечение труб для каркаса — 20х20 или 40х40 мм;

• количество профнастила определяется путём вычисления площади крыши и трёх стенок сооружения;

• крепёжные уголки, болты, термошайбы нужны в большом количестве;

• для ленточного фундамента потребуется бетонный раствор, а также доски для опалубки.

При расчёте ленточного фундамента стоит представить конструкцию в виде геометрических фигур — цилиндров и параллелепипедов. Ленточное основание будет иметь вид трёх вытянутых параллелепипедов с параметрами: две стороны по 400х30х20 см и одна — 500х30х20 см. Для определения объёма каждой из них, легко использовать формулу нахождения объёма куба: V=h³, где h является высотой, шириной и длиной параллелепипеда. Для примера расчёта использовать такие параметры параллелепипедов, как: две стороны по 400х30х20, одна сторона — 500х30х20 см. Подставив эти значения в формулу, получается: 4∙0,3∙0,2=0,24 м³ и 5∙0,3∙0,2=0,3 м³. Таких фигур две, а итоговое значение составляет: 0,3∙2=0,6 м³. Далее, следует найти общий объём смеси бетона для ленточного фундамента: 0,24+0,6=0,144 м³.

Для фундамента можно сделать отдельный чертёж

Проводим расчёт цилиндров, арматуры и поликарбоната:

Читайте также:
Цемент в мешках: расфасовка, применение, плюсы и минусы

• Чтобы определить объём цилиндра, необходимо использовать геометрическую формулу, которая выглядит так: V=π∙R²∙h, где π – это математическая константа, равная 3,14; R — радиус окружности фигуры (0,15∙2=0,3); h — её высота (0,5 м). Подставим значения: 3,14∙0,3∙0,5=0,471 м³.

• Теперь нужно это значение умножить на количество свай: 0,471∙11=5,181 м³ бетонной смеси потребуется для заливки всех свай. Чтобы найти количество бетона, необходимого для всего фундамента, нужно: 0,144+5,181=5,325 м³.

• Для укрепления фундамента требуется арматурный каркас. Для этого используют металлические стержни толщиной 10–12 мм. Укрепляющий каркас представляет собой объёмную конструкцию из четырёх соединённых между собой прутьев. Расстояние между прутками составляет 10 см, а диаметр арматуры — 12 мм.

•Передняя стена имеет размеры 1,82х5 м, что в пересчёте составит 9,1 м². Боковая сторона имеет вид параллелограмма, площадь которого высчитывается по формуле S=a∙h, где а — это сторона фигуры, h — высота, проведённая под прямым углом к стороне а. Подставим значения:1,82∙4=7.28 м². Так как сторон две, то: 7,28∙2=14,56 м². Чтобы рассчитать площадь крыши, необходимо определить длину боковой стороны (параллелограмма) вегетария. Для этого используют теорему Пифагора, которая выглядит так: c=√а²+в². Подставим значения: c=√4²+1,82²=√16+3,3124=√19,3124=4,395. Теперь это значение необходимо умножить на ширину постройки: 4,395∙5=21,975 м². Находим общую площадь, сложив значения по всем сторонам сооружения: 9,1+14,56+21,975=45,635 м².

Инструменты

Строительство вегетария не требует сложных приспособлений, но важно разработать проект сооружения, на котором указаны все размеры и особенности теплицы. И также нужно подготовить следующие инструменты:

• строительный уровень, рулетка;

• ножовка, шуруповёрт, молоток;

• гвозди, шурупы, термошайбы;

• ёмкость для замешивания бетона, насадка-миксер, дрель;

• аппарат для сварки труб ПВХ.

В некоторых случаях для соединения металлических труб каркаса нужен сварочный аппарат по металлу. Для создания изогнутых арок для китайского вегетария необходим трубогибочный станок, но скандинавская конструкция не требует применения такого приспособления, ведь каркас кровли выполняют из прямых элементов.

Строительство скандинавского вегетария

После определения расположения теплицы, подготовки материалов и инструментов можно начинать строительство согласно проекту сооружения, на котором отмечены все размеры и особенности. Первым этапом работ является возведение ленточного фундамента. Для этого проводят на участке разметку, определив углы теплиц с помощью колышков и верёвки. По периметру выкапывают траншею, глубина и ширина которой около 20–30 см. С помощью бура, на расстоянии 85 см друг от друга, в дне траншеи создают лунки глубиной 70 см. На дно лунок и траншеи насыпают песок слоем в 10 см, увлажняют и утрамбовывают его. Далее, кладут такой же толщины слой гравия, а затем в лунки помещают подготовленный арматурный каркас цилиндрической формы. В лунки заливают бетон.

Каркас подготавливают методом сварки или с помощью проволоки

После затвердевания бетона в лунках (примерно через 5 дней) продолжают монтаж вегетария:

• В траншею устанавливают металлический каркас из прямых арматурных прутьев, скреплённых методом сварки. Бетон заливают в траншею, накрывают его плёнкой для предотвращения потрескивания. Примерно через 5 дней можно монтировать основной каркас вегетария.

Края траншеи можно прикрыть рубероидом

• Внутри периметра основания следует выкопать траншеи глубиной 30 см на расстоянии 50 см друг от друга, на дно насыпать немного гравия, уложить перфорированные трубы. Они должны располагаться перпендикулярно капитальной стене теплицы. Прямые трубы соединяются на поворотах специальными муфтами, а нижние концы выводят на поверхность.

Наружные концы труб следует прикрыть мелкой решеткой

• Верхние концы труб должны располагаться на капитальной стене. Элементы соединяют поперечной деталью, зафиксированной к вертикальным каналам. Труба выходит на крышу сооружения, проходя регулировочную камеру, располагающуюся на высоте 1,5 м от земли. Приспособление оснащено вентиляторами, обеспечивающими циркуляцию воздуха внутри теплицы.

Для соединения используют специальные муфты и переходники

• По чертежу собирают каркас теплицы из металлических труб. Возможен монтаж сооружения из деревянных брусков. После этого крепят листы сотового поликарбоната, используя термошайбы. Расстояние между элементами крепления должно быть около 25 см.

Поликарбонат оптимален как для деревянного, так и для металлического каркаса

• После сборки нужно герметизировать швы и щели между внешним покрытием и каркасом. Если теплица имеет большие габариты, то понадобится монтаж форточек.

Поликарбонат нужно крепить максимально аккуратно

Отделка и эксплуатация

После монтажа щели нужно закрыть герметиком или использовать межвенцовый утеплитель для строений из бруса. Металлический каркас необходимо обработать антикоррозийными средствами. Для древесины используют антисептики, предотвращающие гниение. После тщательной проверки систем воздухообмена, обогрева, полива можно приступать к организации грядок. Делают грядки в виде ящичков, которые располагают по обеим сторонам от основного прохода.

Короба сколачивают с ножками в виде колышков. В их стенках сверлят отверстия Ø 20 мм для подводки труб капельного полива

Часто грядки располагаются в виде ступенек. Для нешироких теплиц лучше использовать 2 ряда гряд. Проходы заделывают тротуарной плиткой или любым другим покрытием, оставляя узкие канавки для прокладки поливочных труб.

Грядки часто располагают в виде ступенек

В процессе эксплуатации стоит регулярно проверять эффективность работы системы воздухообмена. Если теплица используется зимой, то важно обеспечить хороший обогрев. Для достижения максимального результата лучше всего установить автоматические датчики, отслеживающие изменения температуры и влажности внутри сооружения. Это позволит своевременно устранять неполадки, контролировать атмосферу внутри конструкции. Особенно важным моментом является наружная и внутренняя чистка поликарбонатного покрытия, ведь растениям необходимо хорошее освещение.

Видео: организация и работа вегетария

Солнечный вегетарий удобен для выращивания экзотических, капризных, сложных садовых культур, требующих особенных условий. Правильный монтаж является залогом долговечной и функциональной эксплуатации теплицы в любое время года.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Как построить солнечный био вегетарий своими руками?

Солнечный био вегетарий — это разновидность теплицы, со своими конструктивными особенностями. В таких теплицах выращиваются исключительно экологически чистые продукты, так как в качестве удобрений используется органика, например биогумус, а если заводятся вредители, то борьба с ними проводится исключительно био средствами.

Обычно дачники, у которых в регионе особенно рано приходит фитофтора, а вегетация томатов продлевается трудно, начинают задумываться об использовании солнечного вегетария вместо обыкновенной теплицы. К тому же построить это гениальное изобретение и архитектурное чудо простого учителя физики совсем не сложно, даже если не читать советские учебники и не нанимать профессионалов. Как же построить солнечный био вегетарий своими руками?

Что лучше — солнечный био вегетарий или обычная теплица?

Солнечный вегетарий имеет ряд преимуществ:

  • В обычную теплицу большую часть времени попадает всего 35% солнечной энергии, если она имеет арочную конструкцию, и около 20%, если она имеет другую форму. В солнечном вегетарии ее больше в разы.
  • Летом, в сильную жару, обычную теплицу необходимо постоянно интенсивно проветривать, но при этом влага и углекислый газ, которые жизненно необходимы для растений, почти полностью выводятся из нее.
  • При появлении первых заморозков обычная теплица очень быстро теряет все тепло, если не снабдить ее дорогой системой обогрева. А в правильно построенном солнечном био вегетарии такие скачки температур более сглажены.
Читайте также:
Чем заделать трещину в пластмассе под давлением. Лучшие способы ремонта и реставрации пвх подоконника

Самым главным в солнечном вегетарии является то, что на его наклоненную крышу солнечные лучи падают под прямым углом и благодаря этому они практически не отражаются от поверхности. В результате этого вся энергия идет на освещение и обогрев вегетария. Поэтому энергии в вегетарии в теплое время года оказывается в четыре раза больше, чем в теплице, а по ночам и зимой — в 18 раз больше. Это очень заметная разница. Именно поэтому солнечный био вегетарий называют теплицей нового поколения.

Проектирование био вегетария

В вегетарии заднюю стену следует делать капитальной, имеющей отражающий зеркальный материал. Благодаря этому около 95% световой и тепловой энергии будет вновь возвращаться к растениям. Это и есть секрет вегетария. Согласно проведенным исследованиям в зимнее время года в средней полосе России солнечные лучи поглощаются на 32% больше при наклоне почвы вегетария, что ведет в более солидному урожаю.

Данная стена может быть просто зашита досками или вообще являться глухой стеной дома. Она всегда должна быть северной. Ее следует утеплять при помощи обычного пенопласта, который в свою очередь должен быть хорошо защищен от мышей. Пенопласт можно закрыть фольгированным утеплителем, который крепится простым строительным степлером.

Выбирать размеры солнечного био вегетария следует в зависимости от возможностей вашего участка и запланированного бюджета.

Размещение вегетария и возведение фундамента

Солнечный вегетарий был изобретен и проверен гением-изобретателем Ивановым еще 60 лет назад. Размещать его необходимо на склоне от 15 до 35 градусов, который является естественным или искусственно созданным. Скат этого склона должен быть обращен на юг или же немного на юго-восток. В традиционном вегетарии пол следует делать параллельным крыше, то есть и крыша и пол должны быть под уклоном от 15 до 35 градусов. Но в настоящее время вегетарий Иванова все чаще делают с наклоненной крышей и горизонтальным полом. Несмотря на подобные нюансы, урожай все равно получается очень хорошим.

Теперь можно приступать к возведению солнечного био вегетария своими руками. Площадка, выделенная под вегетарий, должна быть тщательно выровнена, после чего можно будет приступать к строительству фундамента. Самым оптимальным вариантом является буронабивной, для чего необходимо пробурить четырнадцать ям диаметром примерно 20 см и глубиной до метра. После этого ямы нужно залить бетоном и дать ему время для застывания. Такие ямы можно сделать даже с помощью обычного бура, предназначенного для зимней рыбалки. Во время бурения следует подливать немного воды для того, чтобы на бур налипал грунт. При такой организации работы у вас будет уходить на каждую яму около 15 минут.

В подготовленные ямы необходимо вставить рубероид, свернутый в рулон, и арматуру, которая затем будет приварена к металлическому каркасу.

Возведение каркаса

Изготавливать солнечный вегетарий Иванова своими руками можно из различных материалов. Как показывает опыт строительства, и особо прочный металл, и недорогие конструкции отлично справляются со всеми функциями. Не всегда хорошо себя чувствует в данной экосистеме только дерево, так как уровень влажности внутри вегетария намного выше, чем в простой теплице. Идеальным вариантом для строительства вегетария является профилированная труба, имеющая параметры 40х40 см и 20х20 см. Для строительства каркаса вам понадобятся следующие инструменты: болгарка, пила по металлу и шуруповерт.

При самостоятельном сооружении солнечного вегетария, каркас из двух частей (4 и 6 метров) проще и легче варить на земле. А уже после этого его можно будет привязывать к столбам и соединять. Таким же способом можно сооружать и стропильную систему, которую потом можно поднимать и устанавливать по одной детали.

После того, как весь каркас будет сварен, его необходимо будет защитить от ржавчины специальной краской, так как внутри вегетария всегда повышенная влажность.

Покрытие каркаса поликарбонатом

Полагаясь на большой опыт строительства вегетариев, можно с уверенностью утверждать, что лучшим материалом для его покрытия является сотовый поликарбонат. Для крыши отлично подойдут листы поликарбоната толщиной 6 мм, а для стен — 4 мм.

Для того чтобы в вегетарии не было сквозняков, необходимо под коньками внутри теплицы заделать утеплителем для труб то место, где поликарбонат примыкает к стене.

Разбивка на грядки

Чаще всего в вегетарии делают ширину проходов равную 65 см. Удобнее всего делать три грядки, которые необходимо поднимать на высоту 60 см. Для этой цели нужно изготовить из металлических труб каркасы, стенки которых можно сделать из шифера или древесины.

Установка системы обогрева грядок, форточек и дверей

Теперь можно изготовить и установить дверь, соорудить полочку для бочек с водой и другие мелочи.

Также обязательно нужно тщательно продумать систему полива и вентиляции. Вода в бочках, оставленная на ночь, будет отличным аккумулятором тепла для вегетария. Вода будет весь день накапливать тепло, которое будет отдаваться по ночам. Благодаря этому будут значительно сглажены температурные скачки между временем суток. Конечно, согреть такая вода не сможет, поэтому необходима более серьезная система.

Сердцем солнечного био вегетария является замкнутый цикл тепла и воздухообмена. Для этих целей необходимо заложить в почву на глубину до 50 см трубы, между которыми должно быть расстояние 60 см. Верхние концы труб должны быть подведены под крышу, а нижние — выведены над землей. На самих трубах необходимо установить вытяжные вентиляторы, которые будут работать круглосуточно. С их помощью воздух в почве будет днем охлаждаться, а ночью нагреваться от земли, которая собрала за день тепло, и попадать в вегетарий. Поэтому такая система способна спасти от губительного перегрева растения в сильную жару и согреть их холодными ночами. Благодаря этому корни растений постоянно находятся в благоприятных условиях, а в вегетарии сохраняется весь углекислый газ и влага. К тому же нет необходимости часто поливать растения, так как листья испаряют воду слабо и влажность практически всегда сохраняется на высоком уровне, что способствует увеличению размеров плодов.

Ярким примером работы вегетария может являться удачный эксперимент создателя вегетария, который на 17 квадратных метрах с двух восьмилетних растений смог собрать 216 кг лимонов. Согласно подсчетам, продукции в вегетарии выходит в три раза больше, по сравнению с обычной теплицей, а себестоимость плодов при этом снижается также в три раза. Еще ученый Темирязев говорил, что у плодородия есть предел, который определяется не количеством полива и удобрений, а световой энергией. Именно по этой причине солнечный вегетарий является самой настоящей гелиотехнологией.

В био вегетарии растения плодоносят практически на месяц раньше и при этом абсолютно ничем не отличаются ни по содержанию микроэлементов, ни по вкусу от овощей, которые выращены под открытым небом. Это настоящее чудо техники!

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: