Как сделать солнечную батарею своими руками

Солнечные батареи: принцип работы, как сделать своими руками в домашних условиях

как сделать солнечную батарею своими руками

Использование солнечной энергии для обеспечения жизненных потребностей в 21 веке является актуальным вопросом не только для корпораций, но и для населения. Теперь использование солнечных батарей для получения экологической электроэнергии привлекает много людей своей доступностью, автономностью, неиссякаемостью и минимальными вложениями. Теперь эти явления настолько привычны и обыденны, что уже давно прочно обосновались в нашу каждодневную жизнь.

Данный источник электроэнергии используется для освещения, функционирования бытовых электроприборов и отопления. Уличные фонари на солнечных батареях используются повсеместно в городской черте, на дачных участках и территориях загородных коттеджей.

Принцип работы солнечной батареи

Устройство предназначено для непосредственного преобразования лучей солнца в электричество. Этот действие называется фотоэлектрическим эффектом. Полупроводники (кремневые пластины), которые используются для изготовления элементов, обладают положительными и отрицательными заряженными электронами и состоят их двух слоев n-слой (-) и р-слой (+). Излишние электроны под воздействием солнечного света выбиваются из слоев и занимают пустые места в другом слое.

Это заставляет свободные электроны постоянно двигаться, переходя из одной пластины в другую вырабатывая электричество, которое накапливается в аккумуляторе.

Как работает солнечная батарея, во многом зависит от ее устройства. Первоначально фотоэлементы изготавливались из кремния.

Они и сейчас очень популярны, но поскольку процесс очистки кремния достаточно трудоемок и затратен, разрабатываются модели с альтернативными фотоэлементами из соединений кадмия, меди, галлия и индия, но они менее производительны.

КПД солнечных батарей с развитием технологий вырос. На сегодняшний день это показатель возрос от одного процента, который регистрировался в начале столетия, до более двадцати процентов. Это позволяет в наши дни использовать панели не только для обеспечения бытовых нужд, но и производственных.

Технические характеристики

Устройство солнечной батареи довольно простое, и состоит из нескольких компонентов:

  • Непосредственно фотоэлементы / солнечная панель;
  • Инвертор, преобразовывающий постоянный ток в переменный;
  • Контроллер уровня заряда аккумулятора.

Аккумуляторы для солнечных батарей купить следует с учетом необходимых функций. Они накапливают и отдают электроэнергию. Запасание и расход происходит в течение всего дня, а ночью накопленный заряд только расходуется. Таким образом, происходит постоянное и непрерывное снабжение энергией.

Чрезмерная зарядка и разрядка батареи укорачивает ее эксплуатационный срок. Контроллер заряда солнечной батареи автоматически приостанавливают накопление энергии в аккумуляторе, когда он достиг максимальных параметров, и отключают нагрузку устройства при сильной разрядке.

(Tesla Powerwall — аккумулятор для солнечных панелей на 7 КВт — и домашняя зарядка для электромобилей)

Сетевой инвертор для солнечных батарей является самым важным элементом конструкции. Он преобразовывает полученную от солнечных лучей энергию в переменный ток различной мощности. Являясь синхронным преобразователем, он совмещает выходное напряжение электрического тока по частоте и фазе со стационарной сетью.

Фотоэлементы могут соединяться как последовательно, так и параллельно. Последний вариант увеличивает параметры мощности, напряжения и тока и позволяет устройству работать, даже если один элемент потеряет функциональность. Комбинированные модели изготовлены с использованием обеих схем. Эксплуатационный срок пластин около 25 лет.

Установка солнечных батарей

Если конструкции будут использоваться для электрообеспечения жилых пространств, то место установки следует выбирать тщательно. Если панели будут загорожены высотными зданиями или деревьями, то трудно будет получить необходимую энергию. Их необходимо разместить там, где поток солнечных лучей максимален, то есть на южную сторону. Конструкцию лучше установить под наклоном, угол которого равен географической широте месторасположения системы.

Солнечные панели должны размещаться таким образом, чтобы хозяин имел возможность периодически очищать поверхность от пыли и грязи или снега, поскольку это приводит к более низкой способности выработки энергии.

Солнечная батарея своими руками

Те, кто хочет сэкономить, задумываются, как сделать солнечную батарею в домашних условиях самостоятельно, чтобы она обладала необходимыми эксплуатационными параметрами и полностью обеспечивала энергетические потребност. Это особенно актуально для мест отдаленных от главных артерий цивилизации.

Солнечные батареи своими руками в домашних условиях изготавливаются из соответствующих элементов, которые можно купить в открытом доступе в специализированных компаниях или через интернет магазины. Если кремниевые пластины должны приобретаться у производителей, то остальные элементы, такие как лента, рамка, пленка, стекло, припой и прочее можно вполне обнаружить и дома в хозяйстве.

Солнечная батарея своими руками из подручных средств изготавливается некоторыми умельцами из медных листов, зажимов, мощных электроплит, соли и из других материалов. Такие кустарные устройства не смогут полностью обеспечить необходимой электроэнергией и могут использоваться лишь в небольших масштабах.

Лучше всего солнечные батареи купить у производителя, поскольку они обладают гарантией и необходимыми функциональными и эксплуатационными параметрами, и, значит, не подведут.

Производство солнечных батарей базируется на применении новейших технологий, которые постоянно развиваются, предлагая более усовершенствованные модели.

В зависимости от размеров устройств, они могут использовать для различных целей в местах, где нет снабжения электроэнергией. Они встречаются на калькуляторах, часах, различных мобильных устройствах.

Так, например, рюкзак с солнечной батареей будет незаменимым помощником тех, кто любит путешествовать с комфортом. Он накопит достаточно энергии, чтобы зарядить фонарик для освещения туристической палатки или чтобы во время похода заряжать необходимые гаджеты. Судя по отзывам, солнечные батареи используются часто и с удовольствием для удовлетворения разнообразных нужд не только на природе, но и в быту.

Современные устройства со встроенными солнечными модулями

  • Power bank с солнечной батареей – внешний накопитель с фотоэлементами для преобразования солнечных лучей в заряд аккумулятора. Он обладает несколькими портами и предназначен для зарядки смартфонов или планшетов. Это незаменимое устройство для тех кто, много времени тратят в дороге и пользуются гаджетами. Устройство, зависимо от модели может дополняться различными функциями, как, к примеру, фонариком.
  • Робот конструктор – наборы с различными элементами, из которых можно собрать несколько конструкций, которые двигаются автономно. Это лучшая игрушка для любознательных детей. Робот конструктор на солнечной батарее купить интересно будет не только малышам, но и вполне взрослым дяденькам, поскольку захватывающим является не только движение робота, но и сам процесс сборки.
  • Уличные садовые светильники на солнечных батареях – идеальное решение для сада, огорода или приусадебного участка. Благодаря накопленному заряду они будут светиться всю ночь. Для этого не нужно прокладывать специальную проводку. Их можно брать с собой на рыбалку или семейный поход. Чрезвычайная мобильность, компактность и удобство делают фонари самыми востребованными изделиями на солнечных батареях.

Возможности эксплуатации настолько разнообразны, а технологии так быстро развивается, что скоро солнечные модули охватят все сферы жизни современного человека.

Источник: https://mbhn.ru/solnechnye-batarei

Солнечная батарея за $100 своими руками

как сделать солнечную батарею своими руками

Пользователь instructables.com под ником Khaleel123 рассказал, как он собрал и установил солнечную батарею, потратив всего $100. Получившейся системы ему хватает для зарядки смартфонов, планшетов и ноутбука.

Если вы тоже хотите собрать солнечную батарею для дома своими руками, вам может пригодиться эта инструкция.

О цели проекта:

Моей целью была возможность заряжать мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки и другие девайсы, которые потребляют менее 100 Вт. Я также хотел постоянного доступа к полученной энергии.

Из чего сделать солнечную батарею

Приобретенные детали:

  • Ячейки солнечной батареи – 0,5 V, 2,8 А, 1,4 Вт ($39)
  • Контроллер заряда CMP-12 на 10 А ($11)
  • Аккумулятор SLA на 10,5 А ($22)
  • Старая рама от картины для крепления ячеек батареи ($5)
  • Доски для подставки и корпуса зарядной станции ($12)
  • Разъем на 12 V ($4)
  • Батарея на 9 V, питающая LCD-вольтметр ($1)
  • LCD-вольтметр ($5)

Итого: $99

Детали, которые нашлись у автора дома:

  • Двойной внешний провод
  • Провода и коннекторы для панелей
  • Предохранители и держатели для них
  • Крышка розетки
  • Машинный инвертор на 150 Вт, 12 V
  • Блокирующий диод 15 А

Схема сборки солнечной батареи

Шаг 1: создание солнечной панели

Проверьте выходное напряжение ячеек батареи, прежде чем припаять их друг к другу. В качестве основы для будущего солнечного модуля я использовал подложку от картинной рамы. После закрепления ячеек я снова собрал картинную раму и вывел провода сзади.

После этого нужно проверить напряжение и выходной ток и убедиться, что все подключено правильно. Оказалось, что 2 из 40 ячеек имеют намного меньшую мощность по сравнению с остальными, поэтому я не использовал их в финальной панели.

Я добавил блокирующий диод на 15 А вместе с клеммным блоком с внешней стороны, так как внутри рамы он бы не поместился. После всех проверок я закрепил панель на листе дерева и покрасил ее.

Шаг 2: изготовление подставки

Получившуюся подставку довольно просто изготовить, а панель с ячейками с нее легко снять в случае необходимости. Для закрепления панели я использовал металлические зажимы. Сколоченные рейки стоят на утяжеляющих конструкцию кирпичах.

Провод, ведущий к дому, проходит на глубине порядка 23 см под землей. Помните, что сила тока уменьшается с расстоянием, поэтому постарайтесь сделать провод как можно более коротким. На своем я теряю около 50 мА.

Моя панель генерирует чуть более 3 А при 19 V, так что я теряю меньше чем 1,7%.

Шаг 3: проведение энергии в дом

Для удобства я хотел провести электроэнергию от солнечной панели в дом. Кроме соображений удобства, это обеспечивает более длительную жизнь аккумулятору и контроллеру: слишком высокие и слишком низкие температуры снаружи быстро выведут их из строя. Я просверлил небольшое отверстие в стене, проверил, что проводу ничто не будет мешать, и после этого сделал отверстие сквозным. Я использовал соединитель панели постоянного тока и пустую крышку выхода для завершения работы.

Шаг 4: установка контроллера

Я хотел получить портативную систему, которую после зарядки можно применять где угодно. Поэтому я сделал небольшую стойку, которая держит аккумулятор, контроллер, разъем на 12 V, предохранители и вольтметр. Контроллер предотвращает перезарядку или слив энергии и удерживает заряд аккумулятора, пока тот подключен к панели на стене.

Я использовал предохранитель на 8 А на стороне нагрузки контроллера в 10 А. Такой же предохранитель я поставил на аккумулятор – просто на всякий случай. Батарейка на 9 V питает LCD-вольтметр. Он измеряет напряжение аккумулятора. Установка всего этого проходит очень просто.

Я взял машинный инвертор на 150 Вт, чтобы зарядить ноутбук, и все прошло хорошо. Я также заряжал несколько планшетов одновременно с помощью того же инвертора. Показателя меньше чем 11 V на вольтметре я еще не видел – аккумулятор солнечной батареи всегда был готов к использованию. В дальнейшем я планирую заряжать с помощью этой системы все свои гаджеты.

По материалам instructables.com

Читайте по теме:

комментариев

Источник: https://robo-hunter.com/news/solnechnaya-batareya-za-100-svoimi-rukami

Солнечная батарея своими руками: как сделать самодельную панель

как сделать солнечную батарею своими руками

Желание сделать систему энергообеспечения частного дома более эффективной, экономичной и чистой с экологической точки зрения заставляет искать новые источники энергии.

Одним из способов модернизации является установка солнечных батарей, способных преобразовывать энергию солнца в электрический ток.

Существует прекрасная альтернатива дорогостоящему оборудованию — солнечная батарея, сделанная своими руками, которая позволит ежемесячно экономить средства из семейного бюджета. О том, как такую вещь соорудить, мы сегодня и будем говорить. Обозначим все подводные камни и расскажем как их обойти.

Общую информацию о конструктивных особенностях солнечных батарей смотрите на видео:

Разработка проекта солнечной энергосистемы

Проектирование необходимо для более удачного размещения панелей на крыше дома. Чем больше солнечных лучей попадет на поверхность батарей и чем выше их интенсивность, тем больше энергии они произведут. Для установки понадобится южная сторона кровли. В идеале лучи должны падать под углом 90 градусов, поэтому следует определить, в каком именно положении работа модулей принесет больше пользы.

Дело в том, что самодельная солнечная батарея, в отличие от заводской, не имеет специальных датчиков движения и концентраторов. Для изменения угла наклона существует возможность изготовить механизм на ручном управлении.

Он позволит устанавливать модули почти вертикально в зимний период, когда солнце стоит низко над горизонтом, и опускать их летом, когда солнцестояние достигает своего пика.

Вертикальное зимнее расположение имеет и защитную функцию: оно препятствует скапливанию на панелях снега и наледи, чем продлевает срок эксплуатации модулей.

Энергоэффективность модульной конструкции можно увеличить, если создать простейший механизм управления, который позволит менять угол наклона батареи в зависимости от времени года и даже времени суток

Возможно, перед монтажом батарей потребуется усиление кровельной конструкции, так как комплект из нескольких панелей имеет довольно большую массу. Необходимо вычислить нагрузку на крышу с учетом тяжести не только солнечных батарей, но и снежного пласта. Вес системы во многом зависит от материалов, которые применяются при ее изготовлении.

Количество панелей и их размер рассчитывают исходя из требующей мощности. Например, 1м² модуля производит приблизительно 120 Вт, этого не хватит даже для полноценного освещения жилых помещений.

Примерно 1 кВт энергии при 10м² панелей позволит функционировать осветительным приборам, телевизору и компьютеру. Соответственно, солнечная конструкция площадью 20м² обеспечит нужды семьи из 3 человек.

Приблизительно на такие размеры следует рассчитывать, если частный дом предназначен для постоянного проживания.

Изготовление солнечной батареи не обязательно заканчивается первоначальной сборкой, в дальнейшем можно наращивать элементы, тем самым увеличивая КПД оборудования

Варианты модулей для самостоятельной сборки

Основное назначение солнечной панели – генерировать энергию солнечных лучей и преобразовывать ее в электрическую. Полученный электроток представляет собой поток свободных электронов, высвобожденных световыми волнами. Для самостоятельной сборки оптимальным вариантом являются моно- и поликристаллические преобразователи, так как аналоги еще одного вида – аморфные – в течение первых двух лет снижают свою мощность на 20-40%.

Стандартные монокристаллические элементы имеют размеры 3 х 6 дюймов и довольно хрупкую структуру, поэтому работать с ними нужно крайне бережно и аккуратно

Разные виды кремниевых пластин имеют свои плюсы и минусы. Например, поликристаллические модули отличаются довольно низким КПД – до 9%, тогда как КПД монокристаллических пластин достигает 13%. Первые сохраняют показатели мощности даже в облачную погоду, но служат в среднем 10 лет, мощность вторых резко падает в пасмурные дни, зато они прекрасно функционируют на протяжении 25 лет.

Самодельное устройство должно быть функциональным и надежным, поэтому часть деталей лучше приобрести в готовом виде. Перед тем, как сделать солнечную батарею по индивидуальному проекту, загляните на сайт eBay, где можно обнаружить огромный выбор модулей с незначительным браком.

Легкая поломка не влияет на качество работы, зато заметно уменьшает стоимость панелей. Предположим, монокристаллический модуль Solar Cells, расположенный на стеклотекстолитовой плате, стоит чуть больше 15 долларов, а поликристаллический комплект из 72 штук – около 90 долларов.

Лучший готовый вариант солнечного элемента — панель с проводниками, которые требуют лишь последовательного соединения. Модули без проводников стоят дешевле, но увеличивают время сборки батареи в несколько раз

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.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как подключить розетку легранд

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

Фотоэлектрические системы частного дома

Электрические домашние системы энергообеспечения с использованием солнечных элементов можно разделить на 3 вида:

  • автономная;
  • гибридная;
  • безаккумуляторная.

Если дом подключен к центральной энергосети, то оптимальным вариантом будет смешанная система: днем питание производится от солнечных батарей, а ночью – от аккумуляторов. Центральная сеть в данном случае является резервом. Когда нет возможности подключиться к центральному энергоснабжению, его заменяют топливными генераторами – бензиновыми или дизельными.

Контроллер необходим для предотвращения короткого замыкания в момент максимальной нагрузки, аккумулятор – для накопления энергии, инвертор – для распределения и подачи ее к потребителю

При выборе наиболее удачного варианта следует учитывать время суток, в которое происходит максимальное потребление энергии. В частных домах пиковый период выпадает на вечер, когда солнце уже зашло, поэтому логичным будет использовать либо подключение к общей сети, либо дополнительное применение генераторов, так как солнечное энергоснабжение происходит в дневное время.

В фотоэлектрических системах энергоснабжения используют сети и с постоянным, и с переменным током, причем второй вариант подходит для размещения приборов на расстоянии более 15 м

Для дачников, режим работы которых часто совпадает со световым днем, подходит солнечная энергосберегающая система, которая начинает функционировать вместе с восходом солнца, а заканчивает вечером.

Источник: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Как сделать солнечную батарею своими руками в домашних условиях?

Альтернативные источники энергии все чаще используются как в промышленном секторе, так и в частных домохозяйствах. Единственная проблема – для большинства украинских граждан удовольствие это отнюдь не дешевое. Далеко не каждый может заказать покупку и монтаж комплекта новых солнечных панелей достаточной мощности у известного поставщика.
Однако решение проблемы существует – удешевить систему можно, если сделать солнечную батарею своими руками.

Как сделать солнечную батарею своими руками? Подготовительный этап

Первый этап – проект (как и какие солнечные батареи планируется сделать своими руками). План поможет определить будущее местоположение модулей и их габариты. При определении места установки конструкции важно помнить – чем больше света попадает на панель, тем выше эффективность системы.

Батареи обязательно нужно устанавливать на южной стороне дома. Идеальный угол падения лучей на поверхность модуля составляет 90 градусов. Но высота солнца над горизонтом в зависимости от времени года – разная.

Поэтому для максимального эффекта на промышленных станциях ставят трекеры, которые смещают панель, чтобы она в любой момент была наклонена под идеальным углом к солнцу.

Но трекер – это дополнительные растраты, поэтому для бюджетного домашнего варианта можно выбрать одно из трех решений:

  1. Установить комплекс стационарно под универсальным уклоном в 35 градусов к горизонту.
  2. Вручную корректировать наклон модулей в зависимости от времени года.
  3. Приобрести тонкопленочные панели гибридного типа, способные эффективно поглощать энергию даже при больших углах падения лучей и/или при рассеянном свете.

Кроме положения панелей нельзя забывать о весе конструкции. Заводской модуль весит в среднем 10 кг на 1 м2. Вес самодельного устройства будет не меньше, поэтому перед тем, как начинать устанавливать солнечные батареи своими руками, рекомендуется усилить конструкцию крыши.

При определении нагрузки на кровлю важно учитывать не только вес модулей, но и толщину снежного слоя. Количество солнечных модулей и их габариты определяются необходимой мощностью системы. Так, один квадратный метр панели способен выработать около 120 Вт. Конечно, одной такой панели недостаточно даже для организации уличного освещения.

Для работы бытовой техники потребуется минимум 1 кВт, а для этого потребуется почти 10 квадратных метров площади крыши.

Разновидности панелей

Перед тем как делать солнечную батарею своими руками в домашних условиях, необходимо решить вопрос с типом фотоэлементов. Для самодельной панели подойдут монокристаллические и/или поликристаллические элементы.

Поликристалл и монокристалл имеют ряд отличительных характеристик. КПД первого варианта составляет 14-16 %, второго – 15-20 %. Преимущество поликристаллических батарей – лучшая работа в облачную погоду. Достоинства монокристаллических фотоэлементов – более высокая производительность и низкий уровень деградации кремния. В долгосрочной перспективе это делает второй тип электростанции более прибыльным капиталовложением.

Самым удобным вариантом сборки солнечной батареи будет покупка готовых фотоэлементов. Останется лишь немного поработать своими руками, чтобы правильно собрать всю конструкцию. Можно приобрести фотоэлементы с небольшим браком, который никак не влияет на функциональность системы. Это еще больше удешевит устройство.

Как собрать солнечную батарею своими руками?

Существуют различные способы, как самому сделать солнечные батареи для дома. Выбор метода сборки своими руками зависит от количества фотоэлементов и деталей, из которых будет выполняться корпус.

Для одной батареи рекомендуется использовать элементы с одинаковыми характеристиками.

1. Подготовка и сборка каркаса.

Одним из самых популярных и простых в работе выделяют деревянный каркас. Перед началом работ необходимо приготовить все инструменты и материалы.

Для корпуса самодельной панели понадобятся:

  • фанера и листы ДВП;
  • деревянные рейки небольшой толщины, чтобы сделать бортики;
  • универсальный клей (лучше взять состав, предназначенный для скрепления древесины);
  • соединительные элементы – уголки и саморезы;
  • дрель;
  • краска под цвет кровли;
  • органическое стекло.

Основанием для панели служит фанера. По краям заранее вырезанной заготовки требуется с помощью клея закрепить борты. Высота реек не должна превышать толщину фотоэлементов. Чтобы сделать прочную конструкцию, дополнительно можно укрепить борты саморезами, а по углам разместить металлические уголки.

Следующий этап сборки солнечной батареи своими руками – это установка вентиляции. Вдоль бортиков и в нижней части каркаса просверливаются небольшие отверстия. Крепление фотоэлементов лучше сделать, используя ДВП, но можно применить и любой другой материал-диэлектрик.

Для крышки панели используют органическое стекло. Верхний слой должен четко соответствовать габаритам корпуса. Каркас и все деревянные элементы предварительно лучше обработать антисептиком. Также, основу можно покрасить под цвет крыши, чтобы солнечная электростанция смотрелась гармонично.

2. Установка фотоэлементов.

После примерки и подготовки каркаса все фотоэлементы размещаются обратной стороной к верху для пропайки проводников. Места соединений предварительно обрабатываются специальным карандашом. Фотоэлементы соединяют в последовательном порядке.
После того как все элементы соединены в одну «змейку», необходимо нанести по центру каждого модуля клей на силиконовой основе и перевернуть всю конструкцию. Если деталей слишком много – лучше привлечь помощника, чтобы не повредить систему.

После помещения всех солнечных элементов в каркас вся конструкция фиксируется с помощью шурупов или саморезов. Также на модуль монтируется блокировочный диод, чтобы предотвратить разряд АКБ из-за панели ночью или в плохую погоду.

3. Тестування системи.

Затем проводится тестирование всей системы. Проверять работоспособность солнечной батареи сделанной своими руками рекомендуется как на финише, так и на разных этапах сборки. Дальше на конструкцию монтируется крышка из органического стекла – и солнечная батарея своими руками собрана и готова к работе.

Важно, чтобы на момент установки крышки полностью просох герметик, иначе его испарения создадут несмываемую пленку на поверхности стекла.

На выходной кабель устанавливается двухконтактный разъем для дальнейшего подключения контроллера.

Виды и особенности солнечных электростанций

Существует 3 вида солнечных станций – каждая со своими особенностями.

Автономная Сетевая Гибридная
Если дом не подсоединен к центральному энергоснабжению: днем используется энергия от солнечных батарей, а в ночное время – от аккумуляторов. Излишки энергии в дневное время отдаются в сеть по «зеленому тарифу», ночью система работает от сети Это та же сетевая станция, но с АКБ в системе. АКБ используется в аварийных ситуациях и как первая линия потребления ночью. Если запасов в АКБ на ночь не хватает – идет подключение к сети.

Чтобы станцию можно было эксплуатировать и в ночное время, необходимо знать, как правильно выбрать аккумулятор для солнечной батареи, собранной своими руками. Важно учитывать емкость устройства. Этот параметр определяется, исходя из количества потребляемой энергии.

Существует 3 типа АКБ: AGM, гелевые и жидко-кислотные. Для солнечных батарей лучше всего использовать автомобильный аккумулятор (в нежилых помещениях) или гелевые. При покупке устройства рекомендуется обратить внимание на вес, срок службы солнечных батарей и марку.

Профессиональный подбор комплектующих и монтаж системы

Если за самостоятельную сборку панелей и системы будущие владельцы браться не решаются, остается вариант обращения к специалистам.

На сайте компании Green Tech Trade можно заказать бесплатный расчет стоимости станции и уникальные по своим свойствам тонкопленочные панели на базе теллурида кадмия, которые эффективно работают даже при рассеянном или падающем под разными углами солнечном свете.

В украинских широтах использование таких панелей ускорит возврат инвестиций в строительство и запуск СЭС на 6-12 месяцев.

Источник: https://greentechtrade.com.ua/ru/2276/

Собираем солнечную батарею в домашних условиях

Вы здесь:

В последнее время стали особо популярны солнечные панели – приборы, позволяющие получать энергию из солнечного света. Такие элементы позволяют обычным людям экономить деньги на оплате счетов и являются экологически чистыми источниками альтернативной энергии, так как не производят никаких вредных выбросов.

От них можно зарядить телефон или другой гаджет в полевых условиях, если вы далеко от розетки. Для тех, кто заботится об окружающей среде или просто не хочет тратить лишние деньги, мы предлагаем статью о том, как сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов.

Благодаря нашим советам вы узнаете, как полностью соорудить самодельный опытный образец с минимумом затрат.

Материалы для изготовления

Для того, чтобы сделать устройство в домашних условиях, Вам понадобятся:

  1. Тонкий медный лист. Средняя его стоимость около ста пятидесяти рублей за 0,9 м2. Потребуется где-то 0,45 м2.
  2. «Крокодилы» в числе двух штук.
  3. Тестер или же микроамперметр. Этот прибор нужен для измерения силы тока и оценки эффективности источника энергии.
  4. Электроплита, мощностью от 1100 Ватт, нужно, чтобы спираль в ней раскалялась до красна.
  5. Пластиковая бутылка, у которой надо самому отрезать горлышко.
  6. Обычная соль. Несколько столовых ложек.
  7. Подогретая вода.
  8. Мелкая наждачная бумага (нулевка).

Пошаговая инструкция

Итак, чтобы сделать солнечную батарею своими руками, Вы должны выполнить следующие действия:

  • Отрезаем от листа меди кусок такого размера, чтобы мы смогли расположить его на спирали электрической плитки. Отрезанный кусок необходимо хорошо очистить от любых загрязнений при помощи наждачной бумаги, при необходимости можно применить чистящие средства. Любые следы жира будут препятствовать окислению, поэтому их необходимо удалить и брать чистый лист только за края.
  • Далее размещаем его на спирали плиты и включаем так, чтобы она раскалилась до красна. При этом будьте предельно аккуратны и соблюдайте технику безопасности! Под действием химических реакций, при нагревании медь станет окисляться. Вот когда медь приобретет чёрный окрас, отсчитайте ещё 30 минут, чтобы слой чёрного цвета стал толстым.
  • Затем выключите плиту. Пусть кусок, предназначенный для изготовления солнечной батареи своими руками, остынет до комнатной температуры. Охлаждаясь, медь и медная окись станут остывать и сжиматься с различной скоростью. Тогда начнется отслоение оксида.
  • Далее берем и промываем кусок меди подогретой водой. Не отскребайте чёрные остатки окиси и не деформируйте лист! Необходимо лишь слегка убрать куски, которые сами отслаиваются.
  • После этого начинаем собирать самодельную солнечную батарею не выходя из дома. Все сделать очень легко.
  • Отрезаем ещё один кусок меди, соответствующий тому, что мы уже нагрели, его также необходимо очистить от загрязнений. Сгибаем 2 листа таким образом, чтобы они поместились в бутылку, не соприкасаясь друг с другом, цепляем к ним «крокодильчики», как показано на фото ниже. Завершаем наш процесс по изготовлению солнечной батареи своими силами, подсоединением к чистому куску меди плюса, а к оксидированному – минуса. Далее добавляем несколько ложек соли в нагретую воду, и размешиваем до окончательного растворения. Затем переливаем полученный раствор в бутылку с кусками меди, но не до конца. Оставьте приблизительно два с половиной сантиметра от краев пластины.

Кстати, такая солнечная батарея может давать несколько миллиампер даже без солнца, работая как аккумулятор! Разумеется, что такая конструкция не способна запитать ничего серьезного, ее можно использовать как демонстрационный вариант или прототип, от которого могут загораться маломощные светодиоды. Рекомендуем сразу же просмотреть более серьезный вариант использования альтернативных источников энергии, который мы описали в статье о том, как сделать освещение для дачи на солнечных батареях!

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как подключить умную розетку

Обучающее видео о том, как в домашних условиях создать зарядное устройство

Заряжаем телефон от солнца

Теперь мы расскажем, как самому собрать солнечную батарею, способную заряжать мобильный телефон.

Изготавливая батарею, состоящую из отдельных частей, основанных на монокристаллическом кремнии – один из самых популярных типов элементов, не исключены проблемы при их пайке, связанные с хрупкостью панелей.

Если вы не уверены, что сможете все сделать самостоятельно, лучше выберите уже спаянные модули. Хорошо, если они будут состоять из десяти монокристаллических элементов и обладать выходным напряжением в пять Вольт.

Солнечные элементы могут присутствовать и в калькуляторах, фонариках, питаемых от солнца, откуда их можно вытащить. В этих приборах используют в основном аморфные элементы, где слой полупроводника расположен на маленькой пластине из стекла.

Учитывая, что модули такого типа дают около полутора вольт, нам понадобятся четыре штуки, которые надо соединить последовательно. Не забываем к положительному выводу батареи подпаять диод, который будет не давать аккумулятору тратить заряд через солнечную батарею.

Достать диод можно с платы фонаря.

Крайне желательно после солнечной батареи установить простой линейный стабилизатор на 5 Вольт и USB разъем. Это необходимо для ограничения напряжения, так как при неправильном подключении можно испортить заряжаемое устройство. Приобрести стабилизатор можно в любом магазине радиодеталей или выпаять из нерабочей платы.

Дабы наше изделие служило более надежно, заливаем термоклеем поперечные грани модулей для защиты от механических повреждений.

Обзор более сложной модели

Итак, в данной статье мы подсказали вам, как сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов. Из всех вариантов, а именно: изготовление батареи из пивных алюминиевых банок, кремния, фольги, транзисторов, на одних диодах и т.д. Мы предложили простую сборку из медных пластинок, а также описали способ, где солнечные модули можно изъять из калькулятора или фонарика, и правильно подсоединив, использовать для зарядки телефона.

Также читают:

Обучающее видео о том, как в домашних условиях создать зарядное устройствоОбзор более сложной модели

  • Как сделать антенну для телевизора – 4 простых идеи
  • Как сделать зарядку для автомобильного аккумулятора из трансформатора
  • Как сделать металлоискатель из подручных средств

  • Источник: https://samelectrik.ru/kak-sdelat-solnechnuyu-batareyu-svoimi-rukami.html

    Как своими руками сделать солнечную панель для дома: характеристика батареи, преимущества и недостатки, советы

    В настоящее время очень модными и популярными являются альтернативные источники энергии, особенно у владельцев загородных коттеджей или частных домов. Но часто такое устройство стоит немалых денег и не каждый может себе позволить приобрести для дома солнечные батареи. Поэтому очень актуальным стало изготовление солнечных панелей своими руками. Так как же самому сделать солнечные батареи?

    Характеристика солнечной панели

    Солнечная батарея представляет собой полупроводниковую конструкцию, которая способна преобразовывать солнечное излучение в электроэнергию. Это позволяет обеспечить дом экономичным, надежным и, самое главное, бесперебойным электроснабжением. Особенно это актуально для труднодоступных районов проживания, а также там, где часто возникают перебои с электроэнергией от основного источника.

    Такой альтернативный источник энергии довольно практичный, потому что в отличие от традиционного источника энергоснабжения стоит он гораздо меньше. Изготовление солнечных панелей своими руками позволяет не только оптимизировать энергопотребление, но также экономит финансы.

    Преимущества

    Солнечные батареи обладают следующими достоинствами:

    • простая установка за счет того, что нет необходимости прокладывать к опорам кабель;
    • выработка электроэнергии абсолютно не вредит окружающей среде;
    • отсутствуют подвижные части;
    • электричество поставляется независимо от распределительной сети;
    • минимальные затраты по времени на обслуживание системы;
    • небольшой вес батарей;
    • бесшумная работа;
    • продолжительный срок службы при минимальных расходах.

    Недостатки

    Несмотря на довольно весомые достоинства, есть у солнечных батарей и свои минусы, такие как:

    • трудоемкость процесса изготовления;
    • чувствительность к загрязнениям;
    • на эффективную работу солнечных панелей оказывают влияние погодные условия (солнечные или пасмурные дни);
    • для такой конструкция необходимо много места;
    • по ночам батареи не работают.

    Требования, предъявляемые к солнечной батарее

    Установить солнечные панели в частном доме под силу каждому. Но для того чтобы такая конструкция, созданная своими руками, приносила пользу по максимуму, следует учитывать ее особенности. К солнечной батарее предъявляются следующие требования:

    • так как изделие довольно хрупкое, то первым делом следует монтировать каркас, и только после этого устанавливают все остальные элементы;
    • размер батарей зависит от функциональной нагрузки, однако, следует принять во внимание тот момент, что большая коробка весит достаточно много и, чтобы ее заполнить, потребуется больше проводников энергии;
    • у корпуса солнечной батареи должны быть небольшие боковые бортики, чтобы их тень не создавала препятствия попаданию солнечным лучам на элементы;
    • снаружи и внутри корпус необходимо обработать влагостойкой краской, потому что конструкция круглые сутки подвергается атмосферным воздействиям;
    • в самом корпусе обязательно делают подложку;
    • внизу панели должны находиться небольшие отверстия для вентиляции, это позволит поддерживать необходимую температуру в радиаторе и выводить газ, который образуется в результате работы панели.

    Материалы, необходимые для изготовления солнечной батареи своими руками

    Если нет возможности приобрести солнечные батареи, можно изготовить их своими руками. Вначале необходимо определиться с материалом, из которого они будут сделаны.

    Чтобы создать панели, необходимы будут качественные фотоэлементы. Производители на сегодняшний день предлагают следующие виды устройств:

    • элементы из монокристаллического кремния имеют КПД до 13%, но в пасмурную погоду недостаточно эффективны;
    • фотоэлементы из поликристаллического кремния имеют КПД до 9%, работать могут как в солнечные, так и пасмурные дни.

    Для энергоснабжения дома лучше всего использовать поликристаллы, которые доступны в наборах.

    Важно знать, что все необходимые для сборки ячейки лучше всего приобретать у одного производителя, так как продукция разных марок имеет значительные различия в эффективности изделий. Это может создать дополнительные сложности при сборке, повлечь затраты в результате эксплуатации, при этом солнечная батарея будет иметь невысокую мощность.

    Чтобы сделать солнечную панель из подручных средств, необходимы будут специальные проводники, предназначенные для соединения фотоэлементов.

    Корпус будущей конструкции лучше всего изготавливать из алюминиевых уголков, обладающих небольшим весом. Можно также использовать такой материал, как дерево. Но из-за того, что конструкция будет все время подвержена атмосферному влиянию, срок ее эксплуатации будет снижаться.

    Размеры корпуса панели зависят от количества фотоячеек.

    Внешнее покрытие фотоэлементов может быть выполнено из оргстекла или прозрачного поликарбоната. Также применяют закаленное стекло, не пропускающее инфракрасные лучи.

    Таким образом, для изготовления солнечной батареи своими руками потребуются следующие материалы:

    • фотоэлементы в наборе;
    • крепежные метизы;
    • медные электропровода высокой мощности;
    • силиконовые вакуумные подставки;
    • паяльное оборудование;
    • алюминиевые уголки;
    • диоды Шотке;
    • прозрачный лист из поликарбоната или плексигласа;
    • набор винтов для крепежа.

    Такие материалы приобретаются в магазине стройматериалов или в интернет-магазине.

    Как сделать солнечные панели своими руками?

    Для того чтобы сделать панели своими руками, нужно собрать требуемые материалы. Собирается солнечная батарея для дома в такой последовательности.

    1. Сначала необходимо собрать в единое целое набор поликристаллических фотоячеек.
    2. Так как заявленная производителем мощность составляет 4 Вт, а напряжение 0,5 вольт, необходимо 36 элементов для батареи, мощность которой будет составлять 18 Вт.
    3. С помощью паяльника необходимо нанести на фотоэлементы контуры, образуя из олова припаянные проводники. Для удобства пайку можно совершать на ровной поверхности из стекла.
    4. Затем соединяют между собой все ячейки в соответствии с электрической схемой. Независимо от типа подключения обязательно должны быть предусмотрены шунтирующие диоды, которые используются для установки на «плюсовой» клемме. В этом случае наилучшим вариантом являются диоды Шотке, которые производят правильный расчет солнечных панелей для дома и предотвращают разрядку батареи ночью.
    5. Необходимо вынести спаянные ячейки на место, освещенное солнцем, и проверить их работоспособность. Если они нормально функционируют, приступают к сборке корпуса.
    6. Чтобы собрать раму, будут необходимы алюминиевые уголки с невысокими бортиками и метизы. Затем на внутренние грани реек наносят силиконовый герметик.
    7. Сверху на этот слой укладывают подготовленный лист из поликарбоната или любого другого прозрачного материала. Для фиксации лист необходимо плотно прижать к клеевому контуру.
    8. После окончательного высыхания герметика, прозрачную поверхность и раму скрепляют с помощью метизов.
    9. Затем вдоль внутренней прозрачной поверхности размещают фотоэлементы с проводниками, расстояние между каждой ячейкой должно составлять 5 мм. Лучше всего предварительно сделать разметку.
    10. Ячейки необходимо зафиксировать, а панель герметизировать, только в этом случае солнечные батареи будут служить очень долго. Для этого на каждый элемент наносят монтажный силикон и закрывают конструкцию задней панелью.
    11. После окончательного засыхания силикона, конструкцию герметизируют полностью для плотного прилегания панелей друг к другу.

    Основные рекомендации

    Чтобы правильно сделать солнечные батареи своими руками, нужно придерживаться следующих рекомендаций:

    • проводник, который соединяет солнечные ячейки в единую систему, следует делать по точному размеру элементов. В этом случае учитывают размеры каждого фрагмента, длину проводника на обратной стороне поверхности и расстояние между пластинами. Это требуется для аккуратного соединения всех элементов и предотвращения обрезания припаянного проводника, чтобы не сломать ячейку;
    • следует наносить на место пайки небольшое количество олова, потому что оно плохо греется и пластина может повредиться из-за сильного нажатия на нее паяльником;
    • лучше всего сначала подготовить корпус для батареи, а затем поместить в него солнечные ячейки с проводниками. Это поможет при перемещении элементов избежать повреждений.

    Получить бесплатную электроэнергию в своем доме мечтает каждый человек и эта мечта осуществима. Сделав солнечные батареи своими руками, можно наслаждаться дополнительным источником электроснабжения. При этом такая конструкция не наносит никакого вреда окружающей среде, к тому же она очень надежная и недорогостоящая.

    Источник: https://elektro.guru/elektrooborudovanie/avtonomnoe-elektrichestvo/solnechnaya-batareya-dlya-doma-svoimi-rukami.html

    Как самому сделать солнечную батарею

    Сегодня трудно представить себе загородный дом или даже небольшую дачу без электричества. Но даже если ваш дом подключён к централизованной электросети, можно попробовать уменьшить расходы на электроэнергию – и вот однажды вы задумываетесь, как сделать солнечные батареи. Можно приобрести и уже готовый солнечный коллектор, но он обойдётся гораздо дороже самодельного, а изготовить его самостоятельно достаточно просто.

    Самодельная батарея

    Согласно рассчетам в солнечный день один квадратный метр солнечной панели генерирует приблизительно 120 Вт электроэнергии. Соответственно, десятиметровая панель вырабатывает около киловатта. В доме с постоянным проживанием  семьи 3-4 человека ежемесячно расходуется 300-350 кВт электроэнергии. Поэтому если солнечная батарея станет основным источником энергии, общая площадь уловителя солнечных лучей должна быть не менее 20 квадратных метров.

    Что такое солнечный коллектор и как он работает

    По своей конструкции солнечный коллектор это всего лишь контейнер, в котором закреплено множество небольших очень хрупких пластин – солнечных элементов. Генерируемая ими электроэнергия подзаряжает аккумулятор, который и является источником электропитания.

    Фотопластинки

    Фотопластины бывают различных размеров и форм, но:

    • независимо от формы и размера элементы одного и того же типа генерируют одинаковое напряжение;
    • элементы большей площади генерируют больший ток;
    • мощность коллектора вычисляют по формуле «напряжение, умноженное на генерируемый ток».

    Таким образом, батарея из крупных солнечных ячеек при одинаковом напряжении выдаст большую мощность тока, чем собранная из мелких, но будет более тяжёлой и громоздкой. Батарея из мелких ячеек позволяет собрать более легкий коллектор. Но для того, чтобы получить нужную мощность, его площадь должна быть большей.

    Не используйте в одной солнечной панели элементы разных размеров. Максимальный ток, который вы от нее получите, ограничивается током наименьшей ячейки. Более крупные сегменты при этом будут работать не в полную силу.

    Материалы и инструменты

    Чтобы собрать солнечную батарею в домашних условиях, прежде всего нужны фотопластинки. В набор  Solar Cells (из 36 и 72 элементов), кроме самих пластин, входит всё, что нужно для сборки – проводники, шины, диоды Шоттки и паяльный карандаш с кислотой. Все эти комплектующие можно приобрести и по отдельности.

    Мощность такой батареи – 60 ватт; напряжение – 18 вольт. Энергии заряжающегося от нее аккумулятора хватает на несколько часов работы светильников, телевизора, зарядки для телефона и т. д. Чтобы уменьшить энергопотребление, установите в доме не обычные, а экономные люминесцентные лампы.

    В интернет магазинах можно найти так называемые «модули В-типа». Такие панели, отбракованные в промышленном производстве, сохраняют все свои свойства, но гораздо дешевле. Предпочтительнее покупать пластины с уже припаянными проводниками – именно припаивание проводов отнимает больше всего времени.

    По сути корпус для солнечного коллектора – это всего лишь ящик c низкими бортами, которые не будут затенять фотопластинки, когда лучи падают под углом. Его можно изготовить на основе каркаса  из алюминиевого профиля (дном служит лист поликарбоната, оргстекла и т. д.), а можно и из обычной 10-миллиметровой фанеры и деревянных брусков.

    Деревянный каркас солнечного коллектора

    1. По периметру фанерного листа приклейте и дополнительно привинтите шурупами бруски сечением 2 см. Монтировать пластины удобнее не одним массивом, а группами по 18 штук. Для этого посредине прибивают разделительную рейку. Ящик внутри и снаружи окрашивают водостойкой краской.
    2. В нижней части корпуса и в разделительной планке 6-миллиметровым сверлом просверлите вентиляционные отверстия. Через одно из отверстий в разделительной рейке будет проходить провод, соединяющий части батареи, его можно сделать с учетом толщины провода.
    3. «Мозаику» из фрагментов-ячеек собирают на подложке из любого тонкого, жесткого и не проводящего ток материала (например ДСП) и крепят в корпусе. по правильной сборке можно найти на некоторых специализированных сайтах. Перед сборкой подложку  тоже окрашивают с двух сторон.
    4. Общий пучок проводов выводится из батареи через отверстие в днище ближе к ее верху. Чтобы они не выпадали из корпуса, провода лучше завязать в узел и закрепить герметиком. После того как он высохнет, можно крепить верхнюю защитную панель. Если накрыть и заизолировать батарею до высыхания силикона, на внутренней поверхности защитного экрана от его испарений образуется пленка, которая снижает  прозрачность экрана.
    5. Лицевую сторону готового коллектора накрывают оргстеклом или другим прочным прозрачным материалом. Для каждой части рамы нужен отдельный лист. Их крепят шурупами и изолируют по периметру силиконовым герметиком.

    Подложка (перфорированный лист ДСП)

    Как очистить фотопластинки от воска?

    Так как фотоэлементы очень хрупки, некоторые продавцы перед отправкой заливают их воском для предохранения от ударов. Перед тем как начинать работу с такими панелями, их нужно очистить. Делается это с помощью горячей воды и мыльных ванночек.

    Положите фотоэлементы в холодную воду и медленно их нагревайте, не доводя до кипения –  при кипении они будут биться друг о друга. Высокая температура тоже может повредить контакты. Разделять фотопластинки удобно пластмассовыми (не металлическими) щипцами и лопаткой.

    Разделенные пластины переносят во вторую емкость – с мыльной водой, где их осторожно отчищают от остатков воска. После этого их промывают в чистой теплой воде и выкладывают на полотенце для просушки. Особо аккуратно надо обращаться с пластинками, к которым уже припаяны проводники: при разделении проводки могут порваться.

    Монтаж фотоэлементов

    Начинают монтаж с прорисовки «сетки» на монтажной поверхности и на подложке. Приклейте по уголкам каждой размеченной ячейки на монтажной поверхности маленькие пластмассовые крестики, которые применяют для укладки кафеля. Тогда при монтаже пластинки не будут смещаться.

    Выложите элементы тыльной стороной вверх на расстоянии 3-5 миллиметров друг от друга. соединять фотопластинки в каждой группе из 18 штук нужно последовательно. После этого, чтобы получить заданное напряжение, группы также соединяют последовательно. Если соединить пластины и их группы параллельно, сила тока будет выше, а мощность – ниже, чем при последовательном соединении.

    Фотоэлементы, смонтированные на подложке

    Для пайки используют маломощный паяльник и прутковый припой с канифольной сердцевиной. Точка пайки перед спаиванием смазывают  карандашом-флюсом. Фотопластины очень тонки и хрупки, поэтому надавливать на паяльник нельзя.

    Одну группу спаивают «цепочками» из 6-ти элементов. Так как их соединяют последовательно, среднюю цепочку нужно осторожно повернуть по отношению к двум прочим на  180 градусов. Если вы решили соединить цепочки между собой специальной шиной (широким плоским проводом), поворачивать средний ряд не нужно.

    Схема сборки солнечных элементов (соединение цепочек шиной)

    ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое силовой кабель

    Зачем нужны диоды Шоттки?

    Как уже говорилось, в наборы Solar sells, кроме самих фотоэлементов и материалов для пайки, входят так называемые диоды Шоттки (шунтирующие диоды). Что это такое и обязательно ли их ставить? Упрощенно говоря, эти диоды не дают батарее разряжаться ночью и в пасмурную погоду.

    Предполагается, что такой диод желательно припаивать к каждой ячейке, но на практике его ставят на всю батарею («минус» диода припаивается к «плюсу» батареи). Наиболее же оптимально устанавливать диод Шоттки на каждую половину батареи, описанной выше. Тогда если одна ее часть окажется в тени, вторая будет продолжать работать. Устанавливать шунтирующие диоды лучше внутри, а не снаружи батарей – они эффективнее работают при более высокой температуре.

    Приклеивание панелей

    Теперь можно клеить цепочки пластин на подложку. Нанесите каплю силиконового герметика в центр каждой из шести пластинок в цепочки. Переверните цепочку лицом вверх и уложите на разметку. Осторожно прижмите, чтобы герметик «схватился». Цепочка очень гибкая, поэтому чтобы не порвать тонкие проводки, переворачивать ее лучше вдвоем.

    Осторожнее с герметиком! Капля герметика в центре пластинки прочно приклеит ее к основе. Но если вы нанесете клеящий состав по всей площади пластины, она со временем сломается. Так происходит потому, что при нагревании и охлаждении основа и пластинки расширяются и сжимаются по-разному.

    Еще один способ приклеить получившуюся панель к подложке – использовать для этого двустороннюю   мягкую полимерную монтажную ленту типа Rollfix. Она пригодна для применения на открытом воздухе.  Нарежьте  из ленты небольшие кусочки, которые (точно так же, как и герметик) поместите в центры пластинок.

    Защитное стекло

    Чем более прозрачным будет защитный материал солнечной батареи – тем лучше. Можно использовать обычное толстое оконное стекло, а можно взять для корпуса солнечной батареи часть стандартного стеклопакета.

    Но стекло может разбиться во время града, а менять защитную панель на коллекторе достаточно сложно.

    Лучшим материалом для защитного экрана считаются плексиглас или оргстекло. Крепить лист можно силиконовым герметиком, а можно использовать всё ту же монтажную ленту Rollfix.

    Стекольщики используют для приклеивания стекла хитрый способ, который позволяет приклеить его быстро и ровно.

    Наклейте монтажную ленту по периметру короба, но снимите только краешек защиты с верхнего клейкого слоя. Теперь наложите лист стекла, оргстекла или плексигласа немного приподнимите его и вытяните «за хвостик» всю защитную пленку. Лист ляжет на место. Теперь остается заизолировать стыки герметиком, и батарея готова.

    Источник: http://79w.ru/otoplenie/batarie-radiatory/kak-samomu-sdelat-solnechnuyu-batareyu

    Солнечная батарея своими руками, видео изготовления — Ремонт220

    Наличие солнечной батареи является большим удобством в ситуациях, когда требуется вдали от городских условий подзарядить мобильный телефон или походный аккумулятор, используемый для освещения и других потребностей. К сожалению, доступные в продаже солнечные батареи имеют зачастую неоправданно высокую стоимость при недостаточных технических показателях.

    К основным параметрам солнечной батареи относят вырабатываемое ею электрическое напряжение и максимально допустимый ток, который она может выдать на нагрузку. Эти параметры оцениваются при достаточно ярком освещении фоточувствительной поверхности входящих в ее состав элементов. Решением вопроса получения солнечной батареи с необходимыми характеристиками по доступной цене может являться ее изготовление своими руками.

    Схема солнечной батареи своими руками

    Чтобы изготовить своими руками солнечную батарею необходимо иметь, как минимум, набор солнечных элементов в достаточном количестве. Но для начала необходимо определиться с тем, какие параметры необходимо получить от солнечной батареи. Для этого нужно задаться величиной нагрузки, на которую она будет работать. Чаще всего для конкретного электропотребителя известно, какое напряжение необходимо на него подать и какой ток при этом нужно обеспечить.

    Произведение этих двух параметров дает потребляемую нагрузкой мощность. На практике обычно сначала заряжают от солнечной батареи аккумулятор, а затем из него расходуют электроэнергию для нужного потребителя. Обычно используют аккумулятор с рабочим напряжением 12 Вольт.

    Для его полноценной зарядки требуется солнечная батарея (СБ), выдающая примерно 16-18 Вольт. Она составляется из набора солнечных элементов, соединенных последовательно. Учитывая, что каждый элемент вырабатывает напряжение примерно 0,5 Вольта, необходимо скомплектовать СБ из 30-40 элементов.

    Каждый элемент представляет собой хрупкую пластинку с двумя электрическими выводами.

    Для обеспечения целостности входящих в состав СБ элементов их помещают в жесткий контейнер, где они надежно фиксируются. После выполнения необходимых электрических соединений солнечная панель готова к эксплуатации.

    Необходимо снабдить контейнер регулируемыми стойками, позволяющими регулировать положение панели для наилучшей ориентации на солнце. Теперь СБ подсоединяют к аккумулятору и простейшая солнечная батарея может начать ее заряжать.

    Разумеется, при условии достаточной освещенности и правильной ее ориентации.

    Изготовление солнечной батареи своими руками

    Более сложный вариант СБ может предусматривать использование инверторного устройства, преобразующего постоянное напряжение в переменное, на которое рассчитано большинство электропотребителей. Особого внимания требует конструкция контейнера для солнечных элементов. Его основная задача – обеспечивать целостность солнечных элементов в процессе эксплуатации.

    Он может представлять собой лоток с креплениями, в который помещается весь набор фотоэлементов. Сверху он закрывается оргстеклом для защиты от воздействия внешних факторов (пыли, атмосферных осадков и т.п.). В конструкции лотка необходимо предусмотреть вентиляционные отверстия.

    Они потребуются для естественного охлаждения СБ при ее длительном нахождении на открытом солнце.

    Установку СБ необходимо производить на открытом месте, не затененном деревьями и зданиями. Удобным вариантом эксплуатации СБ является монтаж их на крыше или стене. При этом необходимо плоскость СБ ориентировать строго на юг, устанавливать ее под углом примерно 60 градусов к горизонту.

    Мы искренне надеемся, что наша статья с видео помогла вам ответить на вопрос, как сделать солнечную батарею своими руками.

    Постройка Солнечной Батареи своими руками новая версия

    Источник: https://remont220.ru/stati/545-solnechnaya-batareya-svoimi-rukami-video-izgotovleniya/

    Солнечная батарея своими руками: пошаговый мастер-класс

    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.

    Какой вариант выбрать?

    Первое, что вам нужно – приобрести фотоэлектрический преобразователь. Различные модели предлагаются как отечественными производителями, так и зарубежными. Наиболее дешевыми  вариантами являются китайские кремниевые фотоэлементы. Они имеют ряд недостатков, но, в сравнении с американскими и отечественными, куда более дешевые.  Все модели, в зависимости от типа, подразделяются на три вида:

    • монокристаллические модули – состоят из искусственно выращенных кристаллов достаточно больших размеров. Отличаются самым высоким КПД в 13 – 26% и самым длительным сроком эксплуатации в 25 лет. Недостатком солнечных батарей на их основе является снижение максимального КПД в течении периода эксплуатации.
    • поликристаллические фотоэлементы – в сравнении с предыдущими имеют куда меньший срок эксплуатации, как заявляет производитель – 10 лет. Также они могут выдать только 10 – 12% КПД, в с равнении с предыдущими, зато этот параметр остается постоянным для них в течении всего периода работы.
    • аморфные батареи – это пленочные батареи, в которых на гибкую основу нанесен аморфный кремний. Такие фотоэлементы появились сравнительно недавно и могут наклеиваться на любые поверхности – окна, стены и т.д. Они характеризуются самым низким КПД – 5 – 6%.

    Выбор определенного типа зависит от ваших пожеланий  и поставленных задач. К примеру, если количество солнечного излучения сравнительно невелико в вашем регионе, лучше устанавливать  монокристаллические преобразователи, так как у них самый высокий КПД.

    Подготовка инструментов и выбор материалов

    Помимо преобразователей, для сборки полноценной солнечной панели вам понадобятся такие материалы:

    • Припой – для солнечной батареи необходимы легкоплавкие оловянные сплавы.
    • Соединительные провода – подбираются однопроволочные медные марки. Для соединения монокристаллических и поликристаллических пластин применяются голые проводники, а для отвода электроэнергии изолированные.
    • Рамка – создает основной каркас, в котором располагается вся солнечная батарея. Состоит из основания – ДСП, USB, фанеры и прочих, металлических или деревянных планок, уголков и саморезов для их соединения.
    • Стекло или полимерная пластина – создают защитный слой поверх монокристаллических пластин, также, в сочетании с рамой, служат для скрытия элементов от воздействия атмосферных осадков и механических воздействий.
    • Герметик – наилучшим материалом для герметизации является эпоксидный компаунд, но это достаточно дорогостоящее удовольствие, поэтому его можно заменить силиконовым герметиком.
    • Аккумуляторная батарея – предназначена для накопления электрической энергии в светлое время суток с целью дальнейшего использования. Экономить при выборе батареи не стоит, так как качественная модель прослужит гораздо дольше.
    • Инвертор – используется для преобразования постоянного напряжения в переменное. Преобразователь напряжения необходим для подключения к солнечной батареи любых бытовых приборов.

    Из инструментов вам пригодиться ножовка, дрель, шуруповерт или обычная отвертка для закручивания саморезов, мультиметр или амперметр для определения работоспособности солнечной батареи, паяльник.

    Составление проекта

    На этапе подготовки проекта необходимо определить наиболее подходящее место для установки солнечной батареи. Определите, с какой стороны участка находиться больше всего солнечных лучей, не падает тень от деревьев и других построек. Место установки может быть на земле, скатах крыши, стенах или отдельно стоящих конструкциях. К примеру, если вы хотите установить солнечную батарею на крыше, следует убедиться, что конструкция выдержит ее вес.

    Из-за того, что максимальная производительность моно- и поликристаллических ячеек обеспечивается исключительно при перпендикулярном попадании на них солнечных лучей, желательно собрать для них регулируемую конструкцию. Которая позволит изменять угол наклона солнечной батареи, в зависимости от времени года или даже времени суток. Так как положение источника света в различные периоды года и суток значительно отличаются (рисунок 1).

    Рис. 1: зависимость положения солнца от времени года

    Также обратите внимание, что в стационарно установленной батарее, к примеру, вырабатывающая в идеальных условиях 7 кВт/ч, утром и вечером будет вырабатыватся только 3 кВт/ч.

    Соответственно, при установке только в одном положении, батарея будет выдавать номинальную мощность лишь несколько месяцев в году.

    Если вы решите монтировать ее в стационарном положении, панели следует располагать под углом от 50 до 60º, для регулируемых устанавливается два предела – зимний в 70º и летний в 30º, а в промежуточный период, их наклоняют как стационарные.

    Чтобы определить количество пластин, необходимо подсчитать, какой электрический ток или мощность генерирует одна из них или 1 м2. Как правило, 1 м2 выдает порядка 125 Вт, поэтому чтобы получить около 2,5 кВт для бытовых нужд, необходимо установить 20 м2 панелей.

    Порядок изготовления солнечной батареи

    Элементы на поли- или монокристаллическом кремнии необходимо объединить в единую панель. Для этого осуществляется пайка контактов к проводникам. Порядок пайки следующий:

    • Оголенные проводники нарежьте одинаковыми отрезками под лекало, такой длины, чтобы она в два раза превышала размер элемента солнечной батареи.Рисунок 2: отмерьте проводники с помощью лекала
    • Выложите модули на ровную поверхность (секло, лист фанеры, стол и т.д.).
    • Очистите электрические контакты и полудите оловом, накладывать большое количество припоя сюда не нужно, достаточно слегка покрыть контакт.Рисунок 3: полудите контакты
    • Припаяйте заранее полуженные проводники к контактам, обратите внимание, что сильно придавливать пластины нельзя, так как они очень хрупкие.Рисунок 4: припаяйте провод к элементу
    • Замерьте ток от одного элемента с проводниками, это поможет подсчитать суммарную величину для всей батареи.

    Если приобретенные вами элементы для солнечных батарей уже оснащены соединительными проводниками, этот этап можно пропустить и сразу переходить к изготовлению рамки.

    Изготовление рамки

    Рамка солнечной батареи представляет собой короб с невысокими бортами, который накрывается прозрачным стеклом. Для изготовления рамки:

    • Возьмите прямоугольный лист фанеры или ДСП такого размера, чтобы на нем могло располагаться нужное количество элементов. Просверлите в нем небольшие отверстия на расстоянии 10 см друг от друга для вентиляции.Рис. 5: просверлите отверстия для вентиляции
    • Приклейте по краю листа деревянные планки высотой не более 2 см, чтобы они не отбрасывали тень на солнечные приемники. Дополнительно прикрутите планки небольшими шурупами.
    • Вырежьте крышку из стекла или прозрачного полимера. Ее размеры должны соответствовать нижнему листу или быть меньше, в зависимости от того, поддается она сверлению или нет. Если крышку можно прикрутит шурупом, то размер может быть идентичен, если стекло может лопнуть при попытке сверления, сделайте его меньше на 0,5 – 1 см.Рис. 6: заготовьте крышку из стекла
    • Изготовьте из алюминиевого уголка прижимной каркас для верхней прозрачной крышки солнечной батареи, но пока ничего не прижимайте.

    Рис. 7. соберите солнечную батарею

    Постарайтесь подобрать материал для прозрачной крышки без бликов, иначе часть энергии солнца будет отражаться, что значительно снизит КПД. После того, как изготовите рамку, соберите солнечную батарею.

    Изготовление модулей

    Данный этап требует особой осторожности и внимания, поскольку на нем вы формируете электрическую цепь солнечной батареи. Если допустите прожоги или трещины, вы можете испортить не только какой-либо конкретный элемент, но и весь модуль, который в итоге придется переделывать.

    • Разместите солнечные коллекторы лицевой стороной на прозрачной крышке. Оптимально между элементами должно быть 3 – 5 мм, если этого трудно добиться с первого раза, можете сделать разметку на стекле.Рис. 8: разместите элементы
    • Аккуратно спаяйте выводы от каждого элемента «+» к «+», и «–» к «–». Плюсовые контакты должны располагаться на лицевой стороне, а минусовые на внутренней.Рис. 9: спаяйте выводы элементов

    Все элементы соединяются последовательно сверху вниз, чтобы не раздавить нижние, когда будете паять. Вертикальные ряды припаяйте на общую шину.

    • Приклейте фотоэлементы к прозрачной крышке, для этого нанесите в центр элемента немного герметика и аккуратно придавите его. Следите, чтобы он располагался строго по разметке, рабочей поверхностью к стеклу, иначе переклеить потом будет проблематично.Рис. 10: приклейте элементы к стеклу
    • Просверлите в рамке отверстия для вывода плюсовой и минусовой шины солнечной батареи. В цепь батареи включите контроллер заряда, который предотвратит разряд заряда аккумулятора на солнечную батарею в темное время суток. Для этого подберите такие характеристики диодов, которые обеспечат полную блокировку цепи от обратного тока.
    • Зафиксируйте выводы солнечной батареи в отверстиях при помощи герметика и поместите в рамку.Рисунок 11: зафиксируйте провода герметиком

    После того, как вы собрали батарею, проверьте ее работоспособность. Вынесите ее под солнечные лучи и замерьте величину тока на выводах.

    Рис. 12: вынесите на улицу и проверьте мультиметром

    Сравните это значение с ранее замеренной величиной для одного элемента солнечной батареи. Чтобы проверить правильность, умножьте количество элементов на ток от одного, если прибор показал такое значение или близкое к нему, солнечная батарея собрана правильно и ее можно герметизировать.

    Для герметизации используются компаунды или силиконовые герметики, которые подходят для температуры ниже нуля. Для этого солнечную батарею можно как заливать полностью, так и нанести герметик только между модулями.

    Рис. 13: залейте герметиком

    Второй вариант более экономный, но первый обеспечит вам куда большую надежность и лучшую герметизацию.  После герметизации сверху устанавливается умеренный пресс до полного застывания.

    Рис. 14: установите умеренный пресс

    До заливки вы можете установить демпфер из плотного поролона между фотоэлементами солнечной батареи и плитой из ДСП.  Ширина поролона выбирается менее высоты борта, в рассматриваемом случае высота – 2 см, соответственно можно взять поролон 1,5 см в толщину. Готовые и проверенные батареи установите согласно составленного проекта и подключите к электрической сети дома через аккумулятор и инвертор.

    Другие видео инструкции

    Источник: https://www.asutpp.ru/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    220 вольт
    Как расположить розетки на кухне

    Закрыть